劉利佳
摘 要:河道施工過程中最主要的一個內(nèi)容就是疏浚工作,疏浚工程與其他工程存在很大差異,主要表現(xiàn)為具有動態(tài)性、復(fù)雜性,因此給施工帶來一定困難。當(dāng)前各種工程中使用較多的是絞吸式挖泥船,為了有效提高挖泥船的疏浚能力,需要結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況對相關(guān)技術(shù)進行改造,對這些方法進行介紹,分析其在實際工程中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:絞吸式挖泥船 疏浚能力 提升 改造
1.概述
絞吸式挖泥船一般借助鋼柱進行定位,具體的挖槽寬度則根據(jù)疏浚工程要求和施工現(xiàn)場實際情況決定,因此其具有很大實用性和靈活性。絞吸式挖泥船在作業(yè)時,主要由前部的絞刀實施對河道淤泥的挖掘,然后將泥土進行處理,將泥土變成粉狀,由專門機器吸入船內(nèi)并完成運輸和轉(zhuǎn)移,由此可以看出,絞吸式挖泥船為靜態(tài)作業(yè),同時它實現(xiàn)了挖掘、運輸、傾倒等工作的統(tǒng)一,其實用性得到大幅提高,能夠滿足現(xiàn)場施工的諸多要求,因此其工作效率較高,有助于降低施工成本。
絞吸式挖泥船一般采用步進橫挖法進行施工,首先,需要針對需要施工的范圍進行分析,在此基礎(chǔ)上根據(jù)分層、分段的方式繼續(xù)施工。將挖泥船開到施工位置后,工作人員利用定位系統(tǒng)確定具體的挖槽的起點,然后開始施工。挖槽施工完成后,接著就需要安置運輸泥土的泥管線。
2.提升絞吸式挖泥船疏浚能力的具體方法
2.1對挖深進行改造
在設(shè)計開挖長度的基礎(chǔ)上增加一定距離,同時根據(jù)需要對施工過程中的機械設(shè)備進行改造。需要注意的是,當(dāng)絞刀架長度增加,需要及時計算其提升能力,進而選擇適當(dāng)?shù)呐鋫湓O(shè)施和工具。
2.2對絞刀液壓系統(tǒng)和傳動裝置進行改造
挖泥船的絞刀直徑和功率在實際施工難以滿足具體要求,因此可以對其進行技術(shù)改造。具體來講,可以拆除原有的2臺雙聯(lián)葉片泵和傳動裝置,換上符合實際需要的傳動裝置,選用合適的軸承和馬達,經(jīng)過改造,可以有效提高絞刀功率和轉(zhuǎn)速,滿足實際施工要求。
2.3調(diào)整組合方式
在實際施工過程中,挖泥船和泥泵和水下泵可以進行有機結(jié)合,從而達到提高工作效率的目的。對于泥泵和水下泵的組合可以根據(jù)實際需要進行科學(xué)調(diào)整,比如可以將2臺艙內(nèi)泥泵和1臺水下泵進行組合,在科學(xué)分析作業(yè)區(qū)域流量、耗能、效率等要素的基礎(chǔ)上確定最佳組合方式,最終有效提高工作效率,節(jié)省施工成本。
2.4優(yōu)化設(shè)計排泥管的布設(shè)
挖泥船進行疏浚作業(yè)時,需要借助排泥管將挖掘的泥漿及時排出,并將其運輸?shù)綄?yīng)位置。為了提高工作效率,可以針對排泥管進行優(yōu)化設(shè)計。具體來講,針對排泥管的鋪設(shè)需要遵守以下幾個原則。一是管道不宜過長。為了縮短管道長度,需要在確保挖泥船正常作業(yè)的基礎(chǔ)上,科學(xué)分析施工現(xiàn)場具體情況,進而得出最佳的排泥管路線,最大限度縮短接卡之間的距離,從而達到降低工作量、提高工作效率的目的。二是盡量保證排泥管保持直線。為了達到這個目的,可以對各個接卡的走向進行標(biāo)記,從而有效控制其走向。對于無法保持直線的區(qū)域,避免鋪設(shè)彎度過大的排泥管,因為這種管道容易發(fā)生淤積,直接影響到工作的順利開展。三是盡量降低管線高度。這有助于淤泥自然流動,減少工作難度,提高工作效率。具體來講,要結(jié)合施工區(qū)域的設(shè)計高度來安排管線鋪設(shè),注意保證管線始終低于施工高度。
2.5對開挖模式進行優(yōu)化
絞吸式挖泥船在具體施工過程中,大多采用分層開挖的方法施工,這種方式的優(yōu)勢在于能夠有效保證船體的穩(wěn)定性和安全性,還可以有效減少工作人員的移錨時間。在具體施工過程中,工作人員可以根據(jù)施工需要和現(xiàn)場情況,選擇符合需要的開挖方式,這需要結(jié)合施工現(xiàn)場土質(zhì)的情況選定。一般來講,航道土質(zhì)表現(xiàn)為上軟下硬,可以科學(xué)選擇大分層的開挖方式,從而有效提高工作效率。
3.實際案例分析3.1案例基礎(chǔ)信息
本方案為南方某電廠配套煤碼頭港池及航道,此前碼頭港池及航道已按5萬噸級專用煤碼頭建設(shè)完成,通航時間已經(jīng)達到10年。港池及航道水域設(shè)計底高程-13.6m,寬150m,設(shè)計超深0.6 m,超寬4 m。建成使用后,港池及航道水域底高程約-14.2m,寬度為154m。航道經(jīng)過使用,由于回淤等相關(guān)因素導(dǎo)致原有港池及航道水深已不能滿足實際需求,需進行疏浚施工。
3.2施工條件
本地已經(jīng)建成完整航運體系,水路運輸條件較完善,施工船舶和其它相關(guān)材料和構(gòu)件可直接水運至現(xiàn)場。陸路交通可利用八所港疏港道路,運輸便捷,能夠滿足實際需要。案例所在區(qū)域?qū)贌釒ШQ髿夂?,四季溫差不大,氣候溫和,季風(fēng)明顯,冬半年多偏北風(fēng),夏半年多偏南風(fēng)。
查閱本地氣候資料可知,本區(qū)年平均氣溫為24.7℃,最熱月發(fā)生在6月,月平均氣溫為29.0℃,極端最高氣溫為36.5℃。最冷月發(fā)生在1月,月平均氣溫為18.6℃,極端最低溫為5.0℃。年平均降水量為1009.1mm,年平均降水日數(shù)為87.4d,全年降水多集中在5~10月,該6個月的降水量占全年降水總量的90%。
3.3施工準(zhǔn)備
施工準(zhǔn)備的工作較多,具體來講,需要根據(jù)工程實際情況安排相關(guān)的人員組織、設(shè)備進場,同時做好相關(guān)材料的采購、臨時設(shè)施的建設(shè)等,還要做好相關(guān)技術(shù)資料、相關(guān)施工手續(xù)的準(zhǔn)備工作。在項目開工前,需要向當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門申請辦理水上水下施工作業(yè)許可證,提前發(fā)布施工信息,避免影響航船正常運行;根據(jù)施工需要拋設(shè)臨時助航標(biāo)志,幫助船舶掌握正確航向,及時將船舶引到施工區(qū)域外,從而避免發(fā)生意外情況,保證施工安全和航船安全。
3.4疏浚工程施工工藝
由于本案例中施工區(qū)域離卸區(qū)較遠,距離本工程區(qū)域約100公里。為減少施工成本,應(yīng)用絞吸式挖泥船進行作業(yè),同時配合使用抓斗船。施工期間由于港區(qū)需要正常運營,為減少施工干擾,保證施工順利進行,計劃優(yōu)先安排完成泊位及港池區(qū)域,航道區(qū)域采用半幅航道施工方式,另半幅正常通航。
絞吸式挖泥船是的特點在于能夠?qū)⑼谀?、裝泥和卸泥等全部工作統(tǒng)一完成。挖泥船在對應(yīng)施工區(qū)域用疏浚裝艙法開挖港池和航道,將裝滿的泥土駛向傾倒區(qū),在傾倒區(qū)內(nèi)把船艙的疏浚土卸入水中,然后返回挖槽。挖泥時,挖泥船把耙放置在要疏浚的港池、航道上,船往前開,耙就把泥耙起來,耙上裝有吸管,船上強有力的吸泥泵把耙起的泥連同水一起吸入它的泥艙中。在泥艙中,泥往下沉淀,水溢出泥艙,這樣連續(xù)不斷的耙吸,直到泥艙中裝滿了泥。然后開到卸泥區(qū)去卸泥,完成挖泥施工。
本工程在利用自航耙吸挖泥船施工時,為保證施工區(qū)域均衡挖深,采用分帶施工方法,分帶寬度一般為20m~30m,因挖槽地形存在斜坡狀漸變水深情況,橫向邊坡的放坡寬度須根據(jù)水深情況合理放坡,施工中必須利用DGPS定位系統(tǒng)提高分帶水深的均一性。本工程在施工過程中,自航耙吸挖泥船采用分段、分帶與分層開挖。每段之間搭接100m,在施工中將邊坡分成6~8帶,由施工船舶劃分區(qū)段采取分層開挖,分層厚度不超過1m。邊坡的開挖采用分層階梯開挖。
4.結(jié)語
絞吸式挖泥船在實際施工中得到廣泛應(yīng)用,并發(fā)揮出積極作用。為了滿足實際需要,有時候需要針對挖泥船進行疏浚能力提升,提升的方法較多,可以對絞刀液壓系統(tǒng)和傳動裝置進行改造、調(diào)整組合方式、優(yōu)化設(shè)計排泥管的布設(shè)、對開挖模式進行優(yōu)化,等等。本文以某港口航道的疏浚施工為案例,分析了在施工過程中如何根據(jù)現(xiàn)場自然環(huán)境、運輸設(shè)備、施工環(huán)境等科學(xué)施工,從而達到有效提高疏浚效率的目的。
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