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        濱海淤泥質(zhì)河道清淤方法的比較

        2014-04-02 23:29:08劉希澤田海軍
        河北水利 2014年11期
        關(guān)鍵詞:泥漿泵浮筒挖泥船

        □劉希澤 田海軍

        濱海淤泥質(zhì)河道清淤方法的比較

        □劉希澤 田海軍

        海淤泥質(zhì)河道受上游來水及潮汐等影響,河道淤積嚴(yán)重,對河道進行清淤治理是發(fā)揮河道防洪、排澇等作用的有效手段。濱海淤泥質(zhì)河道常用機船、泥漿泵、挖掘機進行河道清淤治理,本文通過對以上清淤方法的特點及清淤施工數(shù)據(jù)的分析比較,得出以上清淤方法在濱海淤泥質(zhì)河道清淤的優(yōu)勢,為今后濱海淤泥質(zhì)河道清淤方法選擇提供參考。

        1.濱海河道清淤的地質(zhì)

        北排河水利工程樞紐位于天津市濱海新區(qū)新馬棚口村東南的北排河入??谔?,由新老擋潮閘并排布置組成,中間設(shè)40m寬導(dǎo)流墩。該工程位于沿海泥質(zhì)灘涂區(qū),地下水位高,地質(zhì)情況復(fù)雜,據(jù)勘探資料分析,地下土主要為砂質(zhì)粘土、軟粘土和粉土,成層狀分布。在30m深度的勘探范圍內(nèi),從成因上可分為兩個大的單元體:高程-13m~ -15m以下為陸相沉積層,橫向的差異性較大,大部分土的密度較高,呈可塑~硬塑狀態(tài);高程-15m~0m為海相沉積層,土呈流塑狀態(tài),稠度大于1或接近1,該層土位于閘底板附近,對于水閘抗震穩(wěn)定、滲流穩(wěn)定以及對土方開挖、樁基施工等造成不利影響。

        2.河道清淤方法的特點

        目前在河道淤積治理中,常用的清淤方法是挖掘機清淤、浮筒式泥漿泵清淤、機船清淤,3種方法各有特點:

        2.1 水上挖掘機清淤

        水上挖掘機采用加裝浮力設(shè)施設(shè)備,使陸上挖掘機可以在水中作業(yè)。常用的是浮船上架設(shè)挖掘機、履帶加大斷面并內(nèi)加浮筒的挖掘機,這兩種方法相比,前者對水深要求不嚴(yán),但在水中移動不靈活,效率較低,費用較高;后者相較前者而言投資成本降低,在水中移動方便靈活,工作效率提高,機器還可拆裝運輸,更加方便更換作業(yè)地點,較前者相比更適合在2.5m水深以內(nèi)作業(yè)。而普通挖掘機需要在施工現(xiàn)場降排水,保證干地作業(yè),裝卸車運土,清淤速度慢且費用投入較大。

        2.2 浮筒式泥漿泵清淤

        采用高壓水槍切削泥土,利用吸泥泵將切削下來的泥土形成的泥漿送進排泥管道,輸送到指定地點處理。這種方法適用于土顆粒較小的均勻土層,需要設(shè)置專門的排泥場來處理,此為管道輸送泥漿,不需機械運輸,清淤速度較快;清淤費用主要是人工費及電費,費用少;在含有少量碎石的的土層也可使用,但對泥漿泵磨損較大;相對其他清淤方法,勞動強度大,施工環(huán)境艱苦,對施工人員保護要求高;進入冬季冰凍季節(jié)施工困難。

        2.3 機船清淤

        機船清淤主要是拖淤船拖淤和挖泥船清淤。拖淤船拖淤是一種帶有耙具的船體,在落潮時利用耙具將淤泥破碎掀起,配合高壓水流將破碎的淤泥沖成泥漿,隨落潮水流入大海。這種方法設(shè)備簡單,操作簡單易行,成本小,但清淤時間范圍受潮汐影響大,清淤后伴隨潮汐會發(fā)生少量的回淤,在濱海泥質(zhì)地區(qū)落潮時清淤效果明顯。挖泥船利用專門的挖掘設(shè)備進行水下挖掘切削,再利用泥泵排泥或等船艙裝滿泥后卸泥。挖泥船應(yīng)用最多的是絞式挖泥船和耙式挖泥船。絞式挖泥船屬于靜態(tài)挖泥清淤,需要固定錨纜系統(tǒng),基本適合各種土壤的挖掘,能夠準(zhǔn)確挖掘設(shè)計清淤輪廓,被廣泛應(yīng)用于港口、航道疏浚及吹填工程;耙式挖泥船屬于動態(tài)挖泥清淤,在行進中挖泥,船只大,單船作業(yè),輔助設(shè)備少,調(diào)動靈活,單位時間清淤量大,抵抗風(fēng)浪能力強,對周圍航行的船舶影響小,適合在狹長的航道和一定面積的港池中挖泥。

        3.清淤數(shù)據(jù)分析

        此次河道清淤主要針對擋潮閘閘室附近范圍內(nèi)進行清淤。計劃清淤范圍河道長約120m,清淤層平均厚5.5m,清淤斷面為近似梯形,邊坡坡度近似1∶2。左岸老擋潮閘使用了挖掘機和浮筒式泥漿泵清淤,右岸新?lián)醭遍l采用拖泥船清淤。這3種清淤方法實際工作效率等情況如下:122kW挖掘機清淤112h清淤7200m3,清淤效率為64.29kW,工作效率為0.53m3/kW·h;182kw拖泥船清淤182.4h清淤41000m3,清淤效率為224.78 m3/h,工作效率為1.2m3/kW·h;22kW泥漿泵清淤3120h清淤107660m3,清淤效率為34.54m3/h,工作效率為1.57m3/kW·h。

        4.結(jié)論

        通過上述清淤機械設(shè)備的實際工作情況比較,浮筒式泥漿泵的工作效率最好,相比之下挖掘機的工作效率較低,不到浮筒式泥漿泵工作效率的1/3;但根據(jù)清淤效率分析,浮筒式泥漿泵的清淤效率最低,不到拖泥船清淤效率的1/6??梢姙I海淤泥質(zhì)河道進行清淤治理時,要根據(jù)工程實際選擇適宜清淤方法機械設(shè)備,在工程設(shè)計條件許可的情況下應(yīng)優(yōu)先考慮使用清淤效率最好、工作效率較好的拖泥船或挖泥船進行清淤治理。□

        2014-11-24

        劉希澤,男,回族,河北省南運河河務(wù)管理處,工程師。

        田海軍,男,漢族,河北省南運河河務(wù)管理處,高級工程師。

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