郭子華

摘 要：我國現(xiàn)有自航耙吸挖泥船施工效率相對(duì)較低，無法達(dá)到使用要求，這對(duì)于施工方及運(yùn)營商都是不利的。本文結(jié)合工程實(shí)例，分析與研究了提升自航耙吸挖泥船施工效率的措施，主要包括改進(jìn)耙頭、增加泥艙消能裝置、增加高壓沖水改進(jìn)泥泵轉(zhuǎn)速等方面，旨在為相關(guān)研究和實(shí)踐提供參考。

關(guān)鍵詞：自航耙吸挖泥船；施工工藝；施工效率

中圖分類號(hào)：U615.35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—7973（2017）03-0054-01

1 工程簡介

（1）工程規(guī)格。長江口12.5米深水航道維護(hù)疏浚工程B標(biāo)段，地點(diǎn)位于上海市境內(nèi)的長江口南港-北槽河段水域，東自長江口燈船起，西至長江口南港下端。本工程為維護(hù)性疏浚，主要施工區(qū)段包括D3.2、D3.3、D3.4區(qū)段，總長46.139km。維護(hù)底寬350m，維護(hù)水深-12.5m（理論最低潮面）。其主要規(guī)格見下表1：

（2）土質(zhì)。本工程施工土質(zhì)均以松散的粉細(xì)沙和軟弱的淤泥、淤泥質(zhì)土層組成。

（3）拋泥區(qū)。本工程設(shè)有3個(gè)拋泥區(qū)和4個(gè)拋泥坑。施工分單元進(jìn)行，施工單元根據(jù)測量的水深情況由建設(shè)方指定，施工位置拋泥按建設(shè)方指定時(shí)間、指定的地點(diǎn)嚴(yán)格執(zhí)行。

2 工程相關(guān)因素分析

2.1 施工地段與施工工藝之間的關(guān)系

在本次吸挖泥工程中，主要采用的方法為裝艙溢流法，即在施工中泥艙被裝滿以后，在一定時(shí)間溢流后放掉泥艙上層渾水，這樣就可以讓密度較大的泥沙沉淀下來，在泥艙被裝滿以后，將船舶行駛到事先設(shè)定好的拋泥區(qū)與拋泥坑附近。由于施工地段并不相同，所以，采用的施工工藝也存在差異，在施工中，各個(gè)段之間的搭接長度控制在100m左右，無論哪段維護(hù)深度與維護(hù)底寬都被控制在合理范圍內(nèi)，維護(hù)深度均為-12.5m，維護(hù)底寬為350m。盡管本次工程所涉及的地段絕大部分土質(zhì)相對(duì)松軟，但個(gè)別地方尤其是航道較淺的地方不僅存在水深落差較大的情況，還存在路線較長等情況，并不利于挖掘，所以，在實(shí)際施工中對(duì)各個(gè)航道淺點(diǎn)做了編號(hào)，并用進(jìn)退位的方式完成挖掘，逐漸將淺點(diǎn)挖除，這在一定程度上有效提升了施工效率。

2.2 本工程施工中影響生產(chǎn)效率的主要因素

（1）耙頭偏小，單次過耙范圍窄。

（2）疏浚土為淤泥土質(zhì)，泥漿懸浮不易沉淀。

（3）施工區(qū)都為大型耙吸船，拋泥坑通道較窄，不能滿足多艘船舶同時(shí)拋泥，施工船拋泥需排隊(duì)進(jìn)入。

3 提升自航耙吸挖泥船施工效率的措施

3.1 改進(jìn)耙頭

對(duì)于自航耙吸挖泥船來說，主要挖掘工具是耙頭，它也是最重要的疏浚工具，其質(zhì)量與整體效益如何將直接影響到挖泥船生產(chǎn)，要提升自航耙吸挖泥船施工效率，就要具有先進(jìn)合理的挖掘耙頭。

在施工的過程中，發(fā)現(xiàn)耙頭存在一下缺陷：①耙頭寬度小，單次過耙范圍較為狹窄，導(dǎo)致施工效率較低；②耙齒密度小，形狀設(shè)計(jì)和排列方式不合理，存在溝落差大、隆起深度不達(dá)標(biāo)及凹陷部分超深等問題，不僅影響生產(chǎn)效率，且不經(jīng)濟(jì)。

針對(duì)耙頭的上述缺陷，經(jīng)過力學(xué)分析和模擬實(shí)驗(yàn)之后，提出了以下改進(jìn)方案：首先，增大耙頭寬度，從原來的2.95m增大為3.95m，并增大耙齒的密度，變?yōu)樵瓉淼膬杀?；第二，將耙齒原來的“一字”型平型排列方式優(yōu)化改進(jìn)為前后交錯(cuò)排列方式，將耙齒的尖優(yōu)化為平齒。

3.2 增加泥艙消能裝置

針對(duì)耙吸船泥門開閉時(shí)間相對(duì)較長的問題，聯(lián)合設(shè)計(jì)單位調(diào)整優(yōu)化液壓系統(tǒng)，增加液壓流量，提高泥門運(yùn)行速度，縮短拋泥時(shí)間。

3.3 增加高壓沖水

耙頭采用高壓沖水挖泥，可增大疏浚物的含水量、改變疏浚物級(jí)配程度，使疏浚物膨脹松散，進(jìn)而提高挖掘效果。

齒間的高壓沖水可提高耙齒的切削深度和寬度，耙頭內(nèi)部的高壓沖水可增大補(bǔ)水，加強(qiáng)土質(zhì)的液化效果。

3.4 改進(jìn)泥泵轉(zhuǎn)速

通過進(jìn)行降低泥泵轉(zhuǎn)速對(duì)提高裝艙量的施工試驗(yàn)，以降低泥漿進(jìn)艙流速，利于沉淀。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉海斌，王忠賢.新型主動(dòng)耙頭的開發(fā)和應(yīng)用[J].船舶，2014，06（26）：66-68.

[2]林木森.國外疏浚船舶和疏浚技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J].上海航道科技，2014，03（23）：13-15.