1000m3耙吸式挖泥船的挖泥与卸泥系统介绍
耙吸挖泥船工作原理
耙吸挖泥船工作原理
耙吸挖泥船是一种用于水中挖泥、疏浚和吸取泥浆等作业的船舶。
其工作原理如下：
1.耙头挖泥：耙吸挖泥船通常配备有一个称为耙头的装置，它类似于一个大型铲斗。
耙头通过液压系统或电动机控制，可以向水底下伸展和收回。
当耙头伸展时，它会切入泥浆或沉积物层，并将其捞起。
2.水泵吸取泥浆：船体内部配备有一套强大的水泵系统。
当耙头挖取泥浆后，泥浆会通过管道连接到船体内的泵系统。
水泵通过创建负压，将泥浆从耙头吸入船体内部。
3.分离泥浆和水：泥浆和水混合物进入船体后，需要对其进行分离。
常用的分离方法是通过离心机或离心分离装置。
这些装置会将泥浆和水进行旋转，由于离心力的作用，泥浆被甩出，而清水则流回水体中。
4.储存和处理：分离后的泥浆被储存在船舱中，可以进一步进行处理或运输。
处理包括去除杂质、过滤、脱水等操作，以获得所需的泥浆质量。
5.卸载泥浆：当船体储存的泥浆达到一定量时，耙吸挖泥船需要将泥浆卸载。
这通常通过打开船底的泥浆排放门实现。
泥浆会从排放门流出，返回到水体中或经过管道输送至指定地点。
耙吸挖泥船利用耙头挖取泥浆，通过水泵系统将泥浆吸入船体，经过分离和处理后储存或卸载。
这样的工作流程使得耙吸挖泥船能够有效地进行水中挖泥和疏浚作业。
耙吸挖泥船
耙吸挖泥船耙吸式挖泥船是吸扬式中的一种。
它通过置于船体两舷或尾部的耙头吸入泥浆，以边吸泥、边航行的方式工作。
是利用泥耙松土，船中设开底泥舱，舱容积表示船的大小。
耙吸式挖泥船是一种装备有耙头挖掘机具和水力吸泥装置的大型自航、装仓式挖泥船。
挖泥时，将耙吸管放下河底，利用泥泵的真空作用，通过耙头和吸泥管自河底吸收泥浆进入挖泥船的泥仓中，泥仓满后，起耙航行至抛泥区开启泥门卸泥，或直接将挖起的泥土排除船外。
有的挖泥船还可以将卸载于泥仓的泥土自行吸出进行吹填。
它具有良好的航行性能，可以自航、自载、自卸，并且在工作中处于航行状态，不需要定位装置。
它适用于无掩护、狭长的沿海进港航道的开挖和维护，以开挖淤泥时效率最高。
亚洲最大的是马来西亚2016年开始制作的Inai Kenanga"号耙吸式挖泥船。
基本信息•中文名称耙吸挖泥船•外文名称trailing suction hopper dredger•分类单耙或对耙•工作原理挖泥方法与真空吸尘器类似•缺点不能在范围狭窄的水域施工目录1分类2工作原理3优点及缺点4亚洲最大5禁止出口分类耙吸式挖泥船有单耙或对耙，分别布置于船中或两侧。
耙吸式挖泥船机动灵活，效率高，抗风浪力强，适宜在沿海港口、宽阔的江面和船舶锚地作业,在风浪大又无掩护的滨海和河口地区，宜选用自航式耙吸挖泥船。
适于松散和低于粘土硬度的土质作业。
工作原理耙吸装舱挖泥船,基本上是一种从海底挖泥的船,其挖泥方法与真空吸尘器类似.船上装有一台或几台离心泵,用离心泵从海底吸起水和泥,排入本船泥舱.这些操作都在航行中进行,边航边挖,泥舱装满就驶往抛泥区排泥,通过舱底门把泥例出.耙吸船一船都用其泥舱容量来表明规格大小,一般舱容为500~1000m3.最小的耙吸船能在水深3左右条件下施工.最大耙吸船挖深可达3~35以上.这种耙吸船属于海船,可在风浪相当大的海上挖泥、航行及抛泥。
优点及缺点耙吸式挖泥船多在船首装有横向推进器,操纵性能都比较好.施工时不用锚或缆索定泊,对航行干扰小,因此非常适用于在港口或通航的河道,运河中施工.耙吸挖泥船的缺点是底质硬时挖不动.在疏浚中带有大量水份的泥沙一起运往抛泥区,因此影响产量.耙吸船在基建性疏浚和维护性疏浚中都可使用,但不能在范围狭窄的水域施工.亚洲最大马来西亚巨型耙吸挖泥船:亚洲最大的"Inai Kenanga"号耙吸式挖泥船总长199米，航速可达17节，疏浚深度可达95米，该船是在马六甲海峡船舶工业集团公司旗下的Sdn Bhd船厂(SMSCSB)建造。
耙吸式挖泥船船舶参数
船舶基本资料船名:万顷沙(W ANQINGSHA)呼号:BSPN船籍港:广州(GuangZhou)载重吨:总吨10980 净吨:3294船舶登记号:04H2005 国际海事组织编号:9285768建造日期:2004.05.20签订建造合同时期:2002.03.27 交船日期:2004.05.20龙骨安放日期:2003.06.23制造厂:荷兰IHC总长LOA132.48 垂线间长LPP:121 型宽B:24.50 型深D:10.10空船重量:7187.00t 轻载重量(泥舱关闭)8371 t总载重量:15814t 100%storage: 1130t (250t+880t)吃水:空船泥舱关闭: Fore 1.608 aft: 4.63 mean: 3.12空船泥舱关闭100%备品: Fore: 1.98 aft: 5.11 mean: 3.54空船泥舱开启100%备品: Fore: 2.84 aft: 5.71 mean: 4.23满载吃水:夏季干舷:7.53 疏浚标志:平均吃水8.75-最高溢流位时的舱容（最大舱容,溢流管高度:13.8m, ………………10028m3-最低溢流管高度8.5 m）……………………..5541 m3- 耙吸管内径………………………………………………………………1000mm- 耙吸管与船体基线夹角45°时轻载水线下的正常挖深（即：10%贮备及泥舱水面与吃水线齐平时）………………………………………………………..28m- 耙吸管与船体基线夹角55°时轻载水线下的最大挖深（即：10%贮备及泥舱装满水时）……………………………………………………………………..39m- 2台主机在510转时每台输出功率……………………………………..6000kW- 2台主发电机（交流）每台输出功率…………………………………..2480kW- 1台辅助发电机组（交流）输出功率……………………………………812kW- 1台应急发电机组（交流）输出功率………………………………….. 408kW- 2台电动高压冲水泵每台输出功率……………………………………..1135kW- 2台电动艏侧推器每台输出功率……………………………………….. .500kW- 8.75m平均吃水时航速（另见A6节）………………………………….15.0节燃油、润滑油和淡水贮量：- 重油总贮藏量………………………………………………………..约1700m3- 柴油总贮藏量………………………………………………………..约200m3- 润滑油总贮藏量……………………………………………………..约30m3- 淡水总贮藏量………………………………………………………..约500m3续航力：用二台主机以100%的最大持续功率连续运转时，上述舱容能满足本船空载航行25天。
第二章 耙吸式挖泥船
第二章耙吸式挖泥船图2-1 耙吸式挖泥船示意图2.1 耙吸式挖泥船概述一、特征耙吸式挖泥船是自航式的深海或内陆船，如图2-1所示。
耙吸式挖泥船通常配备有泥舱和挖泥设备，可以自行装舱和卸载。
按照设计标准，耙吸式挖泥船装备有：1.带有吸嘴的耙吸管，即耙头，挖泥时用于耙吸海床；2.泥泵，用于耙吸被耙头耙松了的土壤；3.泥舱，可堆存耙吸的泥水混合物；4.溢流系统，用于排出泥舱装舱过程中多余积水；5.位于泥舱内的底门，用于卸载泥水混合物；6.位于甲板上的支架，用于起吊耙吸管；7.波浪补偿器，用来补偿耙头与海床接触时耙头与船体垂直方向的相对运动。
二、应用领域耙吸式挖泥船的应用广泛，在疏浚业被美名为“孺子牛”。
耙吸式挖泥船工作过程中不需要抛锚定位，因而不会给其它船舶的航行造成障碍。
早期耙吸式挖泥船主要用于加深和维护航道。
如今的耙吸式挖泥船还可用于围海造田。
例如，一项在远东的疏浚工程就是先使用耙吸式挖泥船将受污染的土壤挖掘去除，然后完全填埋，并平铺一层砂砾。
与其它疏浚设备相比，在实际施工中，若填埋沙坑的不良土壤区域太大而不能直接排放及提供管道线路排泥时应优先考虑使用耙吸式挖泥船。
耙吸式挖泥船的主要优点：1.船体不在固定位置上工作，故没有抛锚用绳缆，而可以自由移动，这对于海港区域的疏浚是非常重要的；2.耙吸式挖泥船非常适合远海疏浚作业。
可被耙吸的物质主要是淤泥和沙子，黏土有时也可被耙吸上来，但易造成耙头和栅栏（置于耙头内后部）的堵塞。
用耙吸式挖泥船来挖掘岩石在大部分情况下是不经济的，耙头要求非常沉重，而且产量一般很低。
三、历史1895年法国为维护St.Nazaire港而制造出耙吸式挖泥船，这艘挖泥船装有两套耙吸管系统，由带孔的管状物与船体底部相连。
挖掘的物料如淤泥可通过船体底部的洞被离心式蒸汽泵经管道吸入至船舱。
图2-2 1859年法国的耙吸式挖泥船带有泥舱和耙吸管系统的自航式挖泥船--耙吸式挖泥船，起源于stab suction hopper dredger，是荷兰疏浚工业重要发明之一。
耙吸式挖泥船工作原理
耙吸式挖泥船工作原理
耙吸式挖泥船是一种常用于清理和挖掘水道、港口等水域淤泥的设备。
它的工作原理是利用耙吸头下沉、挖泥和吸泥泵的组合操作。
首先，在挖泥船进入工作区域后，挖泥船的吸泥泵开始运转。
吸泥泵通过压力差将水泥和泥浆吸入耙吸头中。
接下来，耙吸头下沉到泥底。
通过吸泥泵的作用，泥浆被吸入耙吸头的吸泥管道中。
同时，耙吸头的刀齿会将泥底的固体物质削刮起来，使其与泥浆混合。
随着吸泥过程的进行，吸泥泵将耙吸头内部的泥浆吸入船体中的泥仓。
在泥仓中，泥浆会经过过滤和分离设备的处理，得以分离出水分和固体颗粒。
当泥仓内的固体颗粒达到一定的容量时，挖泥船会前往设计好的泥浆卸放区域。
在该区域，挖泥船会打开泥仓，将固体颗粒排放至指定的位置，使其形成新的陆地或其他用途。
整个耙吸式挖泥船的工作过程是一个连续循环操作。
通过不断下沉、吸泥、过滤和卸放的步骤，挖泥船能够高效地清理水道和港口的淤泥，保持航道的畅通。
耙吸式挖泥船施工工艺及管理研究
耙吸式挖泥船施工工艺及管理研究发布时间：2021-06-28T16:09:44.583Z 来源：《工程管理前沿》2021年第7期作者：蒋威[导读] 现阶段，为保证船舶的正常通行，蒋威连洋航务集团有限公司上海疏浚分公司摘要：现阶段，为保证船舶的正常通行，航道疏浚工作受到了人们的广泛关注，耙吸式挖泥船作为一种自行、自挖、自载以及自卸功能的航道疏浚船舶，被广泛应用到当前的航道疏浚工作当中，本文介绍了耙吸式挖泥船的施工工艺与管理方式，以期为船舶的正常通行提供支持，希望能够给读者带来启发。
关键词：耙吸式挖泥船；施工工艺；管理方式引言：耙吸式挖泥船因其在施工过程中，各工序均由船舶自身完成，并不需要其他辅助船舶配合施工，并且随着科学技术的不断发展，耙吸式挖泥船可以配合各种疏浚设备完成工作，这种情况的出现，不仅降低了疏浚工作开展的成本，还提升了疏浚工作的质量，因此，耙吸式挖泥船被广泛应用于长距离航道施工、港池维护等工作当中。
一、耙吸式挖泥船的施工工艺现阶段，耙吸式挖泥船的疏浚施工方式主要包括装舱施工法、边抛施工法两种，在开展航道疏浚、港口建设等工作的过程中，为进一步提升航道疏浚工作的效率，依据施工地点的实际情况，选择合适的施工工艺是一项极为重要的工作。
（一）装舱施工法装舱施工法的具体工作方式是首先令耙吸式挖泥船行驶到指定位置后，然后，将耙管放到水下指定位置，启动泵机，并依据当前潮位将耙头下放到泥面；其次，将耙管内的清水与低浓度的泥浆排到船舷外，等到泥浆的浓度符合要求后，打开进仓闸阀，将泥浆装到船舱当中；再次，当船舱中装满泥浆后仍泵吸泥浆进入船舱，使船舱上层低浓度的泥浆通过溢流筒溢出；最后，当高浓度的泥浆装满船舱后，停泵起耙，将泥浆运输到指定位置抛出。
需要注意的是，在采用装舱施工法进行工作时，工作人员需要依据该河段底层泥浆的土质，严格把控泥浆的溢流时间，以便达到保证泥浆装载量接近船舱最大装载量的目的。
（二）边抛施工法边抛施工法作为耙吸式挖泥船的一种主要施工方式，被广泛应用于流量大、紧急抢挖航道或者流向与挖槽间存在一定角度的航道处，由于这种挖泥船上往往装有能够伸出船舱几十甚至上百米的排泥管，在工作过程中，耙吸式挖泥船在利用吸泥混泵以及吹排设备将从航道底部的泥浆处理为极细的粉末后，处理后的粉末会沿排泥管喷出船舱，再借助水流将其转移到其他的位置。
耙吸式挖泥船船舶参数
船舶基本资料船名:万顷沙(W ANQINGSHA)呼号:BSPN船籍港:广州(GuangZhou)载重吨:总吨10980 净吨:3294船舶登记号:04H2005 国际海事组织编号:9285768建造日期:2004.05.20签订建造合同时期:2002.03.27 交船日期:2004.05.20龙骨安放日期:2003.06.23制造厂:荷兰IHC总长LOA132.48 垂线间长LPP:121 型宽B:24.50 型深D:10.10空船重量:7187.00t 轻载重量(泥舱关闭)8371 t总载重量:15814t 100%storage: 1130t (250t+880t)吃水:空船泥舱关闭: Fore 1.608 aft: 4.63 mean: 3.12空船泥舱关闭100%备品: Fore: 1.98 aft: 5.11 mean: 3.54空船泥舱开启100%备品: Fore: 2.84 aft: 5.71 mean: 4.23满载吃水:夏季干舷:7.53 疏浚标志:平均吃水8.75-最高溢流位时的舱容（最大舱容,溢流管高度:13.8m, ………………10028m3-最低溢流管高度8.5 m）……………………..5541 m3- 耙吸管内径………………………………………………………………1000mm- 耙吸管与船体基线夹角45°时轻载水线下的正常挖深（即：10%贮备及泥舱水面与吃水线齐平时）………………………………………………………..28m- 耙吸管与船体基线夹角55°时轻载水线下的最大挖深（即：10%贮备及泥舱装满水时）……………………………………………………………………..39m- 2台主机在510转时每台输出功率……………………………………..6000kW- 2台主发电机（交流）每台输出功率…………………………………..2480kW- 1台辅助发电机组（交流）输出功率……………………………………812kW- 1台应急发电机组（交流）输出功率………………………………….. 408kW- 2台电动高压冲水泵每台输出功率……………………………………..1135kW- 2台电动艏侧推器每台输出功率……………………………………….. .500kW- 8.75m平均吃水时航速（另见A6节）………………………………….15.0节燃油、润滑油和淡水贮量：- 重油总贮藏量………………………………………………………..约1700m3- 柴油总贮藏量………………………………………………………..约200m3- 润滑油总贮藏量……………………………………………………..约30m3- 淡水总贮藏量………………………………………………………..约500m3续航力：用二台主机以100%的最大持续功率连续运转时，上述舱容能满足本船空载航行25天。
耙吸式挖泥船主要技术性能介绍
耙吸式挖泥船主要技术性能介绍
耙吸式挖泥船技术性能主要技术参数有舱容，挖深，航速，装机功率等。
骑在挖泥作业中最大特点是各道工序都有挖泥船本身单独完成，不需要其他辅助船舶和设备来配合施工，其优点为：
1.具有良好的航海性能，在比较恶劣的海况下，仍然可以继续进行施工作业。
2.具有自航，自挖，自载和自卸功能，在施工作业中不需要拖轮，船驳等船舶。
另外，因船驳可以自航，调遣十分方便，自身能迅速转移至其他施工作业区。
3.在进行挖泥作业中，不需要锚缆索具，绞车等船驳移位，定位灯几句设备，而且在挖泥作业中处于船舶航行状态，不需要占用大量水域或封锁航道，施工中对在航道中的其他船舶航行影响很少。
鉴于耙吸式挖泥船的以上优点，故而为世界各国疏浚河港广泛使用，其自航自载性能使其特别适合于水域开阔的海港和河口港较长距离的航道施工。
耙吸式挖泥船最早多用于疏浚中挖掘淤泥和流沙等，近年来，由于疏浚技术的发展，耙吸式挖泥船性能不断改进，如安装各种新型耙头，各种不同形式的耙齿，以及御用高压冲水和潜水泵等。
也能够挖掘水下的黏土，紧实的细沙以及一定程度的硬质土和含有相当数量卵石，小石块的土层等。
耙吸式挖泥船也存在一些不足之处，主要是在挖泥作业中，由于船舶实在航行和漂浮状态下作业，所以挖掘后的土层平整度要差一些，超挖土方往往比其他类型的挖泥船多一些。
耙吸式挖泥船一般以其泥舱的容量来衡量挖泥船的大小，按舱容来进行标定公称规格，小型耙吸式挖泥船的舱容几百立方米，而大型挖泥船舱容达到几千立方米至几万立方米，目前世界上最大的耙吸式挖泥船舱容已达到3.3万立方米，最大挖深已超过100米。
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!机械设备
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耙吸式挖泥船的挖泥与卸泥系统介绍
李春辰
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中国港湾建设集团总公司’北京"###()*
中图分类号+,-"./%."/"文献标识码+0文章编号+"##%1%-22&(##%*#31##.31#"
4前言
5粤道浚"6是中国港湾建设&集团*总公司总承包’由荷兰789公司技术设计’广州文冲船厂有限责任公司重工
事业部进行施工设计并为广东省航道局建造的"###$%
耙吸式挖泥船:
5粤道浚"6船主要技术参数+总长);/%$<垂线间长)#/#$<型宽"3/#$<型深./%$<设计吃水3/%$<满载排水量%)(.=
:该船为双车>双浆>双舵>双耙>单耙施工的挖泥船’可耙吸装舱’亦可抽舱吹填和艏喷’适用于挖掘淤泥>砂质土>粘土>亚粘土>密实性砂质粘土和密实细砂&铁板砂*等土质’最大挖深为空载水线以下".$’主要用于珠江航道港口水域维护>整治>疏浚:?主要设备性能介绍
&"*泥泵主机+泥泵主机采用德国@A B 生产的-C D (;E (3F B 1"柴油机’减速箱采用德国A G H H G I
双速减速箱:由于本船设计有三种施工方式’因此对泥泵主机性能提出了两种要求’主要是泥泵的扬程不同’当进行装舱倒泥作业时’泥泵扬程为(%$’此为泥泵第一工作点’泥泵转速为33;I E $J K <而当采用装舱吹填和艏冲两种方式作业时’由于排距较远’因此要求泥泵有3;$扬程’此为泥泵第二工作点’泥泵转速为.2;I E $J K
:&(*泥泵+泥泵则选用789标准双壁离心式泵’最大出口压力能达到.)#L M N ’这种泥泵效率高’而且效率曲线在本船使用范围内比较平稳:
&%*耙头+本船采用新一代加利福尼亚通用型耙头和789犁式耙头’由荷兰789公司提供’适应本船所挖掘的土质’耙头下方装有可更换的凿形刀齿:为了提高耙头的挖泥效率’耙头还通过泵舱两个高压冲水泵串联使耙头喷咀产生压力为#/;OM N 的高压水’以冲散土质’增加吸入浓度:
该耙头属于活动型耙头’耙头与吸管间采用铰接’从而能根据不同挖深’自动调节对地的良好接触:由于增加高压冲水’因而对挖掘密实细砂&铁板砂*大为有利’实验证明
收稿日期+(##%1#.1()
作者简介+李春辰&";)"1*’男’工程师’施工企业项目经理’船
舶机械与制造专业:
装有高压水的耙头不但能挖普通耙头挖不动的密实细砂’而且工作效率高于普通耙头%倍左右:
&3*泥门+本船安装"3个圆锥泥门用于排除泥浆’各泥门由液压油缸操作’由驾驶室遥控:
泥门启高度3(.$$&P "##$$’余量*:其直径")##$$’在关闭位置’该阀与船底部平齐:该阀是焊接构件’带铸钢阀边’在其里面进行加强:它的优点是在船舶不进坞的情况下’可替换泥门及其密封设施:
&.*抽舱吸泥口+本船设计"3个抽舱吸泥口’分别位于三角舱两边’抽舱口与泥舱底平面相接’"3个抽舱口通过一条管子与抽舱海底门接通’抽舱转板通过铁链与泥舱上方液压油缸相通’开启则通过油缸活塞向下打开:关闭时’油缸活塞上升:
&-*溢流筒+本船的泥舱艉部左边设置了一只液压无级升降溢流筒’溢流筒直径Q;##$$’上部活动筒体呈喇叭口形’其最大外径为Q "(##$$’溢流高度可在32--R ))"#$$&
距基线*范围内调节:&)*稀释系统+本船在泥舱底部四周设置七组共"(-只高压冲水喷嘴’喷射点位于泥门之间的前后壁处’以形成对冲旋涡:在泥门开启卸泥后’由高压冲水泵&工作压力
#/3.OM N ’流量"-2#$%
E S
*提供喷射水流’由喷嘴向泥门之间的前后壁处喷射’以加快卸泥过程并减少泥舱的残留量:
&2*艏喷管和吹填管系+主甲板正上方的排出输送管安装一个直径.##$$的支管’并通到船艏连接装置:
首部输送管装有%个呼吸阀’与同一干管连接’再通到船外:
首部连接装置主要组成如下+
T 一个直径.##$$的特种球形接头’带液压操作连接机械和液压操作锁定装置<
U 一个吊架机构’
安装在甲板基座上:安装有凹面镇压器用于浮式岸上连接管的吊绳:
岸上排放既可通过首部快速连接器和浮管连接器’也可通过装在艏楼甲板上的倾斜管直接喷射:V 结束语
5粤道浚"6通过实船挖泥试验和出厂后半年来的实际挖泥施工证明’具有明显的技术先进性’经济效益显著’其综合效益优于国产和进口同类型挖泥船:
3
.(##%年2月第3期总第"(.期
中国港湾建设
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