绞吸式和耙吸式挖泥船
疏浚工程施工介绍(3篇)

第1篇一、疏浚工程施工基本流程1. 工程设计:根据工程需求,进行现场调查、测量,确定疏浚范围、深度、土质、水文等参数,制定疏浚方案。
2. 施工准备:组织施工队伍,调配施工设备,办理相关手续,确保施工顺利进行。
3. 施工放样:根据工程设计,确定疏浚区域的边界,进行施工放样。
4. 疏浚作业:采用不同的疏浚方法,如耙吸式、绞吸式、铲斗式等,进行疏浚作业。
5. 土方处理:将疏浚出土运至指定地点,进行堆放、压实或再利用。
6. 施工验收:完成疏浚作业后,进行质量检测,确保疏浚效果达到设计要求。
二、疏浚工程施工方法1. 耙吸式疏浚:利用耙吸式挖泥船,通过旋转的耙头将水下土方吸入泥舱,然后排出船外。
2. 绞吸式疏浚:利用绞吸式挖泥船,通过旋转的绞刀将水下土方切削、吸入泥舱,然后排出船外。
3. 铲斗式疏浚:利用铲斗式挖泥船,通过抓斗将水下土方抓起,然后倒入船舱。
4. 气力泵船疏浚:利用气力泵船,通过高压气力输送管道,将水下土方吸入泵舱,然后排出船外。
5. 人工疏浚:在浅水区域,采用人工方式,如挖泥、装载、运输等,进行疏浚作业。
三、疏浚工程施工注意事项1. 严格遵循工程设计,确保疏浚效果达到设计要求。
2. 重视施工现场安全,加强施工人员培训,提高安全意识。
3. 采取有效措施,防止疏浚过程中对周边环境造成污染。
4. 加强施工过程管理,确保工程进度、质量和安全。
5. 做好施工资料收集和整理,为后续工程维护提供依据。
总之,疏浚工程施工是一项复杂、艰巨的工程,需要充分考虑工程特点、施工条件等因素,采取合理的施工方法,确保工程顺利进行。
第2篇一、疏浚工程概述疏浚工程是指对航道、港口、水库等水域的泥沙、淤泥、障碍物等进行清理、挖除,以恢复或提高其通航、通航能力,保障水域安全、环保、高效的施工活动。
疏浚工程主要包括航道疏浚、港口疏浚、水库疏浚等。
二、疏浚工程施工方法1. 耙吸式挖泥船施工:耙吸式挖泥船是疏浚工程中常用的一种设备,具有挖泥效率高、适应性强、施工成本低等特点。
对绞吸式挖泥船的定额分析

对绞吸式挖泥船的定额分析对绞吸式挖泥船的定额分析引言:挖泥船是一种用于清理河道、港口和沿海地区的重要工程设备,其作用是通过吸泥管将淤泥从水底吸上来,然后将其排出到指定地点,从而实现水域的疏浚和清淤。
本文将对一种常见的挖泥船——绞吸式挖泥船进行定额分析,以帮助我们更好地理解和评估其工作效率和经济效益。
一、绞吸式挖泥船的结构和工作原理绞吸式挖泥船主要由船体、动力系统、吸泥管和排泥系统组成。
船体负责承载和平衡船上的各个设备,动力系统提供动力源,吸泥管负责将淤泥吸到船上,排泥系统则将淤泥有效地排出。
绞吸式挖泥船的工作原理类似于家用吸尘器。
首先,船体靠近需要疏浚的水域,将吸泥管下放到水底。
然后,通过启动动力系统,吸泥管的末端产生强烈的负压,将水底的淤泥吸入管内。
最后,淤泥通过排泥系统排出船体。
二、绞吸式挖泥船的定额分析1. 清淤能力绞吸式挖泥船的清淤能力是评估其工作效率的重要指标之一。
它包括清淤速率和每次清淤的盈深。
清淤速率是指单位时间内清淤的体积,通常以立方米/小时来衡量。
每次清淤的盈深则是指每次从水底吸泥时,吸泥管下降的深度,通常以米为单位。
考虑到清淤水域的不同以及各种因素的影响,绞吸式挖泥船的定额应根据具体情况进行调整。
2. 能耗评估挖泥船的能耗水平直接影响其经济效益。
绞吸式挖泥船的能耗主要包括动力系统的能耗、吸泥管的能耗以及排泥系统的能耗。
动力系统的能耗与船舶引擎的功率以及操作条件有关。
吸泥管的能耗则与管道长度、直径以及吸泥过程中形成的负压有关。
排泥系统的能耗则与排泥设备的类型和效率有关。
通过综合评估和优化,可以实现挖泥船的能耗降低,提高其经济效益。
三、绞吸式挖泥船的发展趋势1. 自动化技术的应用随着科技的不断发展,自动化技术在挖泥船领域的应用越来越广泛。
例如,自动导航系统可以提高挖泥船的精准度和安全性,自动控制系统可以实现设备的智能化操作,自动调节系统可以对吸泥管的负压进行优化,提高清淤效率。
2. 先进的材料和结构设计挖泥船的结构设计对其工作效率和经济效益有着重要的影响。
挖泥船比较

抓斗斗容
抓斗选用: 1、调换斗链和泥斗、减少斗容,可以增加泥 轻型平口抓斗:淤泥土类、软塑黏土、松散沙 中型抓斗:可塑黏土、中等密实沙 斗强度; 2、在一定数量泥斗之间 ,间隔加装挖掘和松 重型全齿抓斗:硬塑黏土、密实沙、中等密实碎石 动泥层的粗齿,用以挖掘硬质土、软岩石和 超重型抓斗 :密实碎石、风化岩 预处理后的碎石; 3、适当加长斗桥和链斗的长度 ,或在上导轮 和斗桥之间的空档中加设一段附加斗桥 ,从 而提高链斗挖泥船的浚深能力 。 4、采用可变速装置。
1、采用定位钢桩施工时 ,挖泥船被拖至挖槽起点 后,拖轮应减速、停车,待船速消除后再下定位钢 桩,抛设横移锚,移船时严禁在挖泥船行进中下放 钢桩。 2、采用猫缆法施工时 ,因根据风流情况先抛设尾 锚,或将铰刀桥架下放至水底定位 ,在抛设其他锚 缆。
1、水上抛泥时,应配开底泥驳;对黏性土, 宜选用舱壁较陡的开底或开体泥驳 ;吹泥船 吹泥时,宜配满底泥驳;在外海抛泥,宜选 用自航式开底或开体泥驳 。 2、链斗挖泥船施工一般布设 6根锚缆;逆流 施工流速较大且稳定是可以不设艉锚 。 3、开挖滩地、码头前沿泥面时,由于挖泥船 里档水深不满足泥驳吃水时 ,才进行单面泊 驳: 吊艄换驳法:顺流挖泥 夹绑换驳法:逆流挖泥 绞驳换驳法:顺流挖泥时,水域要宽广 专用靠驳拖轮:逆流挖泥时,水域要狭窄
施工工艺流 程
生产率计算 公式
的
适用地点
1、新建港口的航道疏浚 、航道扩建加深、拓 宽工程以及航行船舶繁忙水域的疏浚 、吹填工 程。 2、沿海航 道维护性疏浚施工 3、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
1、适用于港口、河道、湖泊的疏浚工程 2、特别适用于吹填造地工程 。 3、风浪允许条件下新建港口航道的开挖可以使 用;用疏浚泥土吹填造陆的工程 ,在距离满足下 (小于5000米)可以使用
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。
海狸1200绞吸式挖泥船参数

一、海狸1200型(分体)绞吸式挖泥船海狸1200绞吸式挖泥船是国家河湖疏浚挖泥船建造项目(百船工程)专门为黄河河口疏浚施工配备的挖泥船。
该船由荷兰IHC公司设计,安徽省数据工程总公司组装建造,中国船级社检验,入CCS级。
挖泥船钢质、分体结构;船型系国外挖泥船船型中的定型产品,性能先进,质量可靠。
适用于遮蔽水域疏浚作业。
1、基本参数总长33.90m(绞刀桥架水平状态)船长22.00m总宽7.95m型深 2.46m吃水 1.32m(空载)/1.50m(满载)总重量149t定位桩规格Φ559m m×18.5/10.5m横移锚规格 720kg×2只2、基本船体结构特点海狸1200型绞吸式挖泥船为国外挖泥船船型产品,船用设备及总体性能有可靠保证。
投入本试验规程的挖泥船,在确保海狸1200型绞吸式挖泥船基本性能的前提下,针对黄河河口的实际工况进行了局部改进,使之更适应于在黄河河口区域进行疏浚施工。
在船体结构方面,因黄河河道水浅流急,挖泥船水路调遣困难;本船体特设计为分体拼装结构,拆解后的各分体单元均满足陆路运输条件;并且个分体单元连接简便、可靠。
二、挖泥船的陆路调遣和组装海狸1200型(分体)绞吸式挖泥船拆解后采用陆路运输,本施工地区车辆、公路等条为加快进度,节约开支,本挖泥船的拼装与卸车合并进行。
通过试验,已形成一套完整的实施方案。
首先根据场地具体情况,采用50t吊车和35t吊车协同作业,将其中一个边浮箱卸车、打墩、调平、定位,并以其为基础,依次将主浮箱,另一个边浮箱、打墩、调平、定位;再使用专用工具将各浮箱之间的连接螺栓紧固到位。
根据当地吊车距施工现场路程较远的实际情况,对50t吊车和35t吊车均整台班租赁,首先确保主浮箱的卸车和拼装,剩余时间在将较大构件卸车拼装初步定位。
再租赁12t吊车,将挖泥船所以构件全部拼装完成,并将下水模板吊装到位,是使其具备下水条件。
本挖泥船卸车及拼装作业,租赁50t吊车和35t吊车各1台班,租赁12t吊车2台班;投入劳动力20人,其中船舶装配专业人员10 人,吊装专业人员4-6人;工期2.5-3天。
绞吸船施工方法

绞吸船施工方法(1)绞吸船和设备的施工方法和工艺简述目前国内外常用的水下挖泥的绞吸船和设备的施工方法和工艺简述如下:耙吸式绞吸船:这是一种在施工工程中通过安装并悬吊于船舷外的、头部装备有用于挖泥耙头的耙吸管进行挖泥作业的工程绞吸船,其特点是绞吸船中段带有一定容量的泥舱,独立完成挖泥、运泥、倒泥三个过程;耙吸管一般为柔性管,可收放。
其作业特点是边航运边挖泥,在航运中通过耙头搅松底泥,然后通过安装在船舱或耙管上的泥泵将搅松的底泥吸入船内泥舱,待泥舱泥满后收起耙吸管,将泥云至抛泥区排放后,回到疏挖区继续挖泥,周而复始。
斗式绞吸船:这部分绞吸船包括链斗、抓斗、铲斗等绞吸船,是一种通过斗轮、起重机、斗臂作用,采用单个或连续的泥斗进行水下挖泥作业的绞吸船,这类绞吸船一般通过抛放于绞吸船前后左右的锚爪进行扇形摆动挖泥,挖出的底泥一般需装入专门设备的泥驳,通过泥驳运至排泥区排放,同时需配备相应的锚艇为绞吸船进行移锚专业,因此这类绞吸船所需配备的辅助绞吸船较多。
气动泵绞吸船:这是意大利研制开发的一种采用真空吸泥泵(气动泵)进行抽吸底泥,以高压空气为动力进行底泥输送的工程绞吸船,该类型绞吸船具有船体结构简单,易于绞吸船改装,在疏挖合适的底泥时瞬时泥浆浓度可高达80%以上,但挖泥效率与水深有关,水深较浅时效率较低。
绞吸式绞吸船:该类型绞吸船采用安装在桥架端部的绞刀头进行底泥挖掘,通过大型泥泵进行吸泥和泥浆排送。
施工时以钢桩、三缆定位装置、定位桩等为圆心进行定位,利用船体两侧横移锚进行摆动挖泥作业,其特点是单船独立施工,管道泥浆输送,挖泥、运泥一次同时完成,可疏浚可吹填,对土质适应性较好,定位控制较高,这种类型绞吸船在江河湖海均可见到,是一种用途广泛且普遍使用的一种绞吸船,其型号涵盖40m3/h至4000m3/h生产率。
吸扬式绞吸船:与吸绞式绞吸船类似,但无绞头刀,施工时,主要依靠装在吸泥口附近的高压水枪进行挖泥作业,是一种早期绞吸船。
绞吸式挖泥船工作效率怎么样

河道清淤工作是一项非常巨大的工程,而现在都讲求效率,怎样提高河道清淤的工作效率呢?行业都会借助一系列的设备,而首当其冲的自然就是我们所熟知的绞吸式挖泥船了。
很多人都在讨论绞吸式挖泥船工作效率到底怎样呢?相对来说,在众多的清淤设备中,绞吸式挖泥船工作效率是非常高的,这也是它为什么能快速发展起来并且深得人们信赖的原因。
不过它也有一些相关事宜需要我们了解,下面一起来看一下。
(绞吸式挖泥船实拍图例)【绞吸式挖泥船工作原理】绞吸式挖泥船是清淤疏浚领域的主要工作船,近年来在江河湖海都有十分不错的表现,由于淤泥在输送和卸泥都可以由设备自身完成,所以具有较高的的生产效率,这也是受人们青睐的主要原因,下面为大家介绍一下绞吸式挖沙船的工作原理:绞吸式挖泥船是水力挖泥船中比较常见的一种,它的整个工作流程分为三个步骤:挖掘、吸入和泥浆输送。
首先借助前置旋转着的绞刀将水底的泥沙进行挖掘、绞松并使得水和泥沙充分混合均匀,水泥混合物在大气压的作用下经过吸泥口吸入泥泵,加压后再排至吹填区。
【绞吸式挖泥船的工作效率如何】绞吸式挖泥船是一种应用非常广泛的清淤设备,它产量大、输送远,非常符合客户对于工作效率的需求,工作时,旋转的绞刀先对河底的泥沙进行搅拌,使得泥沙跟水能够充分混合,然后泥浆泵再将水泥混合物抽取到泵里面,通过管道排到岸上去。
绞吸式挖泥船的绞刀在整个工作过程中起到非常关键的作用,由于绞刀产生的力量很大,所以可以很轻松的将河底的淤泥进行搅动,从而进一步提升生产效率,所以这无疑是一种非常具有工作效率的清淤设备。
【影响绞吸式挖泥船工作效率的因素】身处这种凡事都以效率为先导的时代,绞吸式挖泥船效率的高低决定着客户是否会采用这种设备,下面就这一问题为大家详细解答一下。
影响绞吸式挖泥船生产效率的因素往往并不只有一种,往往是多种因素共同作用的结果,我们可以将这些因素归结为两大类,一种是由于自身因素导致的,再来就是由于施工环境等外在因素导致的,由于外在环境不可控,所以想要不对生产效率造成影响只能从自身因素入手了,自身因素有以下几点:1.绞吸式挖泥船的挖掘能力与绞刀的结构:包括功率,转速,横移速度,削切的厚度有关;2.吸入能力与吸口大小、吸口阻力以及泥泵的性能有关;3.输送能力与泵机的转速、泥泵的工作效率、泥泵性能,输送功率以及管路特性相关。
挖泥船尺度及吃水深度

挖泥船主要尺度及施工所需水域条件
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。
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,直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。
较吸式挖泥船装有泥泵和吸泥装置,挖泥时用钱刀钱松河底泥土,再用泥泵将泥浆从吸泥管吸入,经过排泥管送到岸上或排入泥驳运走。
钱吸式挖泥船一般为非机动的,多用于吹填工程,适宜于开挖沙质土、淤泥等土质较松的河底。
采用有齿钱刀的挖泥船也可挖较硬的砾石粘土。
钱吸式挖泥船都用于内河、湖区
和沿海港口施工,是现有挖泥船中的一种主要类型。
这种挖泥船的艇部有钢柱两根,挖泥时将其中一根插入河底作为定位桩,用锚缆拉动挖泥船,以定位桩为中心,左右摆动挖泥。
前移时,像两腿走路,用另一根钢柱交替地换桩,钱刀挖泥过程呈扇形前进钱吸式挖泥船的作业过程可以把挖泥、运泥、卸泥等工作一次连续完成,是一种效率高、成本低的挖泥船。
链斗式挖沙船是通过链斗装置的旋转带动挖斗,从而把水下沙石挖掘到挖斗中,然后进去筛分系统(圆筛),圆筛分为单层、双层两种,可以吧沙中的石子、泥巴、杂草等都能与沙子分离,通过输送带将其送出。
输送部分为双输送式、单输送式及多传送几种。
可将沙与杂质两边分离。
输送沙子距离为10-20米,杂质
输送距离为6-16米,并可根据客户要求回收石子及其它.。
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第三章绞吸式挖泥船图3-1 目前世界上最大的绞吸式挖泥船―Mashhour‖号3.1 概述一、应用领域绞吸式挖泥船被广泛应用于港口、航道疏浚及吹填工程。
绞吸式挖泥船从挖泥到排泥场的距离一般小于耙吸式挖泥船。
使用绞吸式挖泥船的最大优势是能获得准确的挖掘轮廓。
绞吸式挖泥船基本适合挖掘各种类型的土壤,当然这也决定于切削功率的配置。
绞吸式挖泥船类型和尺寸范围很广,绞刀头功率最小可为20KW,最大可达约4000KW。
但挖泥深度一般较有限,最大挖深为25~30 m,最小挖泥深度通常取决于船体(平底船)的吃水深度。
绞吸式挖泥船属静态挖泥船。
至少有两套对挖掘过程非常重要的锚缆系统。
但锚缆却为其它船舶航行带来障碍。
某些大型绞吸式挖泥船为减少被―绊住‖的危险而安装了推进器系统;推进器系统可用于帮助绞吸式挖泥船离开挖掘区域,当然也可帮助绞吸式挖泥船从一工作点移动到另一工作点。
小中型绞吸式挖泥船可制造为可拆卸式的。
这种方式较适合由公路到内陆区域而无水路时的运输,如,为公路铺沙层、为建筑工程公司挖掘沙子和砾石等。
安装了波浪补偿器的绞吸式挖泥船可在有波浪的开放水域施工,较之耙吸式挖泥船其局限性是显而易见的。
图3-2 Simon Stevin号自航式绞吸挖泥船图3-3 船体可升降式绞吸挖泥船二、历史绞吸式挖泥船起源于美国。
1884年第一艘绞吸式挖泥船在美国加利福尼亚州西部港市奥克兰使用。
这艘绞吸式挖泥船装有液压绞刀头并被用于疏浚泥沙和岩石。
其输泥管直径为500 mm,泥泵叶片直径为1.8 m。
其设计的主要缺点是绞刀头易被堵塞。
在19世纪末20世纪初,绞吸式挖泥船得到了发展。
如,1896年Beta 号绞吸式挖泥船是为美国芝加哥疏浚公司建造。
这艘挖泥船吃水1.95 m,横梁长12 m,在当时是最大的绞吸式挖泥船。
Beta 号具有两个独立的泥泵并配有直径为850 mm的吸泥管,每个吸泥管分为三段直径为500 mm的管子。
在每个管口处垂直安装了一个直径为1500 mm的绞刀头。
绞刀头转数为12 r/min,如图3-4。
图3-4 Beta号绞吸式挖泥船平面布局图此挖泥船在密西西比河上工作2年后,绞刀头被换成水激器。
当时此方法在绞吸式挖泥船设计中常被使用。
绞吸式挖泥船在美国疏浚行业成为主力军,就如同当时的链斗式挖泥船在欧洲的角色一样。
三、特征绞吸式挖泥船的特性是:她属于静态挖泥船,安装绞刀头/绞刀作为挖掘工具,使泥土在切削后被吸入。
在吸泥过程中,绞吸式挖泥船是以定位桩为中心通过固定在侧边绞盘上的锚缆按圆弧形旋转,如图3-7所示。
绞吸式挖泥船非常易于与吸扬式挖泥船区分,因后者是没有定位桩系统的(但某些绞吸式挖泥船工作时是由缆绳定位的,而不是定位桩定位)。
图3-5 ―RAM‖号绞吸式挖泥船布局图绞刀支臂悬挂在支臂支架上,绞刀头、驱动器和吸泥管都置于其上。
对于中小型绞吸式挖泥船,一般采用A型支架,而对于大型绞吸式挖泥船,一般支架较重。
因部分切削力需由平底船及定位桩平衡,所以绞吸式挖泥船的平底型船体比其它静止型挖泥船较重。
挖掘的泥水混合物由水力式吸泥管输送到排泥场。
但也有某些绞吸式挖泥船配套有驳船卸泥系统。
绞吸式挖泥船安装一个或多个泥泵,其中一个放置在绞刀支臂上。
自航绞吸式挖泥船的推进器装置既可置于挖泥船前部靠近绞刀头处,也可置于其后部靠近定位桩处。
四、工作方式在绞吸式挖泥船绞刀支臂放入水中后,泥泵开始工作,绞刀头开始旋转。
然后支臂向下转动直到绞刀头接触河床,或直到其达到最大挖深处。
挖泥船绕定位桩的初始运动是通过放松右舷锚缆、拉紧左舷锚缆完成的。
这些锚缆由靠近绞刀头的滑轮与甲板上的绞盘(靠近挖泥一侧的绞盘)连接。
放松绞盘保证两边缆绳的准确张力,这在挖掘坚硬岩石时尤为重要。
1.绞刀头的旋转方向相对于其横移运动的方向有时相同,有时相反。
在第一种情况下,绞刀头作用在土壤上的反作用力带动船体运动,因此其横移作用力要小于第二种情况。
当绞刀头运动方向与挖泥船横移方向一致时,保证锚缆的预紧力是非常重要的。
如果绞刀头作用力推进挖泥船移动快于绞盘拉拽速度时,拉拽绞盘的缆绳将被绞刀头卷起并剪断,这是非常危险的;2.锚的位置对挖泥船所需横移力影响大。
绞刀头到边缆的距离越近,所需的横移力越小;3.横移力也受外界自然条件的影响,如风、水流及波浪等。
当然,绞刀支臂沿弧形摆动一次绞刀支臂,挖泥厚度由绞刀头直径及土壤类型决定。
当一次摆动后没有达到所需的挖泥深度,绞刀支臂将被放下更深,且绞刀支臂将向相反的方向摆动。
如前所述,绞吸式挖泥船是以定位桩/ 工作桩为固定支点做圆弧形摆动。
大多数绞吸式挖泥船的定位桩放置在可移动钢桩台车上。
另一只桩为辅助桩,置于中心线外,一般置于船尾右舷一侧。
钢桩台车利用液压缸可移动4-6 m的距离。
因为钢桩立于河床上,通过向船艉方向推动钢桩台车即可推动绞吸式挖泥船向前移动。
绞刀头的尺寸和土壤硬度决定了钢桩台车移动的步长。
钢桩台车每移动一步,在每次沿弧形摆动末端放低绞刀支臂,绞刀可切削一层或多层土壤。
图3-6 步长和切层支臂每向前一步,绞刀头以定位桩为中心绘出一个同心圆弧,其半径随步长的增加而增加,如图3-7所示。
如果钢桩台车液压缸已移到尽头,则必须要移动钢桩了。
在步进前,绞刀头移到切削中心线上,放下辅助桩,抬起工作桩,向前移动钢桩台车。
然后再次放下工作桩,抬起辅助桩。
挖泥船就又可以开始工作了。
步进后的第一次切削不是一个同心圆弧。
图3-7 绞吸式挖泥船工作方式3.2 设计设计绞吸式挖泥船时,重要的设计参数包括:1.生产量2.挖泥深度3.影响挖泥船尺寸的工作条件4.土壤类型5.输泥距离如前所述,绞吸式挖泥船适用于挖掘各种类型的土壤,从粘土到坚硬岩石。
土壤类型对绞吸式挖泥船的设计和建造有很大影响。
当挖掘岩石时会产生相当大的反作用力,这些力由绞刀头产生,通过绞刀支臂和侧边绞盘传到陆地,或由平底船和定位桩克服。
绞吸式挖泥船的设计也由所需的切削功率决定。
一、生产量如同其他类型的挖泥船,生产量由市场需求及根据具体的工程项目可使用的挖泥船决定。
因许多绞吸式挖泥船要在使用年限中挖掘各类土壤,挖泥船的设计参数设定就必须得考虑其必须能够挖掘的土壤类型。
一艘设计用来挖掘岩石的绞吸式挖泥船也应能挖掘沙,但一艘设计用来挖沙的绞吸式挖泥船则不能挖掘岩石。
另外,沙型绞吸式挖泥船比岩石型的绞吸式挖泥船更便宜。
换句话说,绞吸式挖泥船的生产量与能挖掘的土壤硬度有关。
例如,10 Mpa岩石型绞吸式挖泥船的生产量是100 m3/hr。
生产量的单位被定义为m3/星期,/小时或/秒是很重要的。
时间单位选择的越小,生产量的值越大。
(因此长期平均生产量较小)。
当根据挖掘指定的土壤类型所需生产量已知时,则更需关注绞刀头切削产量。
因为不是所有被切削的土壤都能通过吸嘴吸入,所以切削产量远大于挖泥生产量。
一般溢出后仍残余20–30 %。
决定绞吸式挖泥船生产量时必须考虑这个因素。
如上所述,时间单位较小时最大切削产量较高。
对于绞吸式挖泥船这主要体现在工作方式上。
在一次切削的中间位置时产量通常是最高的。
在切削边角时,主要由绞刀支臂或钢桩台车操纵,切削产量较低甚至为0,在实践中,将导致当切削产量单位为m3/sec时的值比以m3/h为单位时的值高20 – 30%。
为提高实用性,绞吸式挖泥船设计用于挖掘岩石时,应同样适于挖掘其它类型的土壤。
这意味着,被设计用来挖掘岩石的切削设备,仍需适用于挖掘其它类型的土壤。
二、挖泥深度当设计绞吸式挖泥船时,需考虑最大和最小挖泥深度,因为这些都影响挖泥船的可用性。
当挖泥深度增大,导致平底船吃水需更深,从而最小挖泥深度将增大。
这样,挖泥深度增加可提高挖泥船的可用性,但同时最小挖泥深度将增大。
同样,市场需求决定最佳选择。
1. 最大挖泥深度最大挖泥深度是一个重要的设计参数。
因为在绞吸式挖泥船中,平底船和定位桩将绞刀头挖掘土壤时产生的作用力传递到土壤,产生的力矩大小和挖泥深度是成比例的。
因而随着挖泥深度的增大,不仅船体变得更大更宽(为了提高船体的稳定性),因此船体结构会更重。
此外挖泥深度对绞刀支臂结构也有重大的影响:为了检修,绞刀支臂必须能够被抬出水面。
图3-8 最大挖泥深度与船自重的关系从生产量的角度说,为获得所需生产量,吸泥深度决定是否需要安装水下泵。
很明显,装备一个水下泵会增大支臂重量。
如果没有水下泵,吸泥管直径和泥泵功率必须增加以使挖掘的泥水混合物浓度减少,从而避免出现气蚀现象。
但同时,泥水混合物浓度降低是很不经济的。
根据气蚀公式,某一限定的空气分离压和最高浓度值可决定是否需要水下泵,也可决定泥泵应放置在水下何处。
当然,仍有一个经济学的问题,不论水下泵是否合适,水下泵一般都很昂贵(密封性要求)。
2. 最小挖泥深度最小挖泥深度需根据平底船的吃水深度、冷却水进口的位置形状和绞刀支臂的结构决定。
很明显即使在最小挖泥深度施工时平底船也必须有足够的底部间隙。
对于大型绞吸式挖泥船这将导致船体变宽。
最小挖泥深度必须比船体最大吃水至少小1m。
冷却水入口的设计必须适合阻止泥土从底部进入。
图3-9 绞刀功率与平底船最大吃水的关系当在最小挖泥深度挖泥,最小挖泥深度比船体吃水还浅时,则必须选择合适的绞刀支臂形状,否则会出现支臂被拖拽的现象。
为防止拖拽现象的发生,支臂下边线和水平线之间的夹角至少应为5º,见图3-10。
图3-10支臂下边线和水平线之间的夹角如图3-11所示,为在挖掘非粘性土壤时获得更高的吸入率,绞刀头的轴线应与水平线间存在一倾斜角度。
绞刀头的挖掘量由斜坡倾斜度β和绞刀支臂角θ之和(θ+β)决定。
图3-11斜坡倾斜度和绞刀支臂角之和θ+β≧90º时,吸入率达100%三、切削宽度绞吸式挖泥船的可用性也取决于设备的最小切削宽度,与其最大切削宽度关系不大。
图3-12 最小切削宽度最小切削宽度取决于平底船前部与绞刀头或外侧绞盘滑轮的外表面相交的直线,如图3-12所示。
为减小最小切削宽度,常对平底船前端两侧进行倒角,如图3-13所示。
绞刀头在平底船前伸出越远,最小切削宽度越小。
在美国和日本普遍使用这种解决办法。
图3-13 船艏倒角的平底船图3-14 切削宽度的计算钢桩和绞刀头间的距离决定了最大切削宽度。
为确保侧边绞盘的工作效率,最大横移角度应限制在45º以内;所以最大切削宽度B = 2L*sin(450),L是钢桩和绞刀头间的距离。
L取决于水深和钢桩位置。
从生产的角度看,需要大的切削宽度,因为切削宽度较大时,挖掘每方土壤需步进而停止工作、抛锚和其他操作所需的时间较短;但长的绞吸式挖泥船最小切削宽度较大。
在这种情况下,要权衡利弊。
四、土壤类型土壤类型对绞刀头功率、绞刀支臂的长度、平底船和钢桩的设计影响都很大。
某种程度上,土壤类型也影响吸泥管和水力输泥管直径的选择。