現(xiàn)代絞吸挖泥船按船型分類大致可以分為非自航中小型絞吸船、大型絞吸船和平臺(tái)型或半潛型絞吸船三種。
大型絞吸式挖泥船都屬整體型,有自航和非自航兩種,結(jié)構(gòu)較強(qiáng),絞刀架有波浪補(bǔ)償裝置,鋼樁可以用錨代替,適用于風(fēng)浪較大的沿海水域,一般在現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速20米/秒,波高1米,潮流流速在3.5-4節(jié)時(shí)可連續(xù)施工。各國(guó)20年來(lái)由于新建港口多向近海開拓,加上大量填海造陸,陸 續(xù)建造了一些大功率絞吸式挖泥船,這些船的泥泵多在6000馬力以上。尤以日本發(fā)展最快,戰(zhàn)后新建的13個(gè)大鋼鐵聯(lián)合企業(yè)是在填海造陸的土地上建造的,而填海造陸的工具多數(shù)用大型絞吸式挖泥船來(lái)完成。自航式大型絞吸挖泥船由于機(jī)動(dòng)靈活,更適宜在沿海風(fēng)浪區(qū)工作,但造價(jià)要比非自航的高約10%-15%,維修保養(yǎng)費(fèi)也適當(dāng)增加,定員配備也多,因此選用時(shí)要結(jié)合工況條件進(jìn)行經(jīng)濟(jì)論證。荷蘭1979年造的marcopola可以作為大型自航絞吸挖泥船的典型船舶,該船設(shè)計(jì)時(shí)曾在船模水池進(jìn)行了多種方案的比較。還曾利用兩艘同型海輪改造成為海上雙體絞吸挖泥船,船體長(zhǎng)75.7米、寬26.5米、深6米,絞吸式挖深27米,吸揚(yáng)時(shí)挖深50米,泥泵總功率8400馬力,絞刀重56噸。為了增加挖深、消除氣蝕、提高濃度,大型絞吸挖泥船在絞刀架上多數(shù)裝有潛水泥泵,美國(guó)對(duì)一艘2250馬力、排距600米的絞吸船進(jìn)行了試驗(yàn),試驗(yàn)表明在25米深水挖泥時(shí),用潛水泥泵的挖泥量可達(dá)2000立方米/時(shí),而不用潛水泥泵的挖泥量只有400立方米/時(shí)左右。
絞吸式挖泥船管網(wǎng)布置
1、設(shè)備調(diào)遣方法
1.1絞吸式挖泥船的調(diào)遣以便捷、安全為原則,將充分利用以往成功的調(diào)遣經(jīng)驗(yàn),安全、迅速地完成該項(xiàng)調(diào)遣任務(wù)。絞吸式挖泥船調(diào)遣前,由工程人員對(duì)調(diào)遣線路進(jìn)行走線勘察,同時(shí)完成下船碼頭建設(shè),并取得相關(guān)道路部門通車允許后即開始調(diào)遣工作。
1.2絞吸式挖泥船為可分體式,在設(shè)備基地分體拆卸后,分塊裝平板車運(yùn)輸臨時(shí)碼頭,再采用吊機(jī)將分塊船體吊卸入河道內(nèi),水上拼裝船體完成。
1.3接力泵船、排泥管線等小體型設(shè)備直接裝平板車調(diào)遣進(jìn)場(chǎng),通過(guò)臨時(shí)碼頭吊入河道內(nèi)。
2、排泥管線布設(shè)
2.1、管線設(shè)計(jì)
2.1.1排泥管線設(shè)計(jì)以盡量縮短施工排距為原則,并應(yīng)盡量減小對(duì)環(huán)境的影響,以采用潛管為主,配以生產(chǎn)必需的少量浮管和岸管。
2.1.2在挖泥船尾根據(jù)實(shí)際需要連接水上浮管,浮管后接水下潛管沿河道和陸地管線一直延伸至堆土圍護(hù)區(qū),進(jìn)入排泥堆積場(chǎng)內(nèi)。
3、管道敷設(shè)方法
3.1浮管敷設(shè) 在絞吸式挖泥船后布設(shè)實(shí)際需要用途的浮管,采用長(zhǎng)6m鋼管穿設(shè)浮筒形式浮管,鋼管間用1.5m長(zhǎng)的橡膠管柔性連接,使得挖泥船泥漿泵體輸出管和潛管有良好的活動(dòng)余地,,浮管敷設(shè)線路近似流線型彎曲。因浮管要承受水流、風(fēng)浪及吹填施工時(shí)的沖擊力等影響, 故管段間的卡夾必須十分牢固可靠,同時(shí)嚴(yán)格控制浮管擺幅和線路順暢,每隔100m雙向拋小錨定位,防止水流、風(fēng)速造成管線大幅度擺動(dòng),影響施工生產(chǎn)。
3.2潛管敷設(shè) 我們對(duì)于水下潛管的鋪設(shè)有著非常成熟的施工技術(shù),施工前將預(yù)先選擇在較寬敞的河岸邊連接輸泥管線,每隔3根輸泥鋼管配一節(jié)橡膠管柔性連接,并將管線一端采用定制鋼板及橡膠墊圈封堵,采用工作船拖帶入水、牽引半潛行,管線基本至預(yù)定方位后,連接兩端端點(diǎn)站,端點(diǎn)站配備水泵和壓縮氣泵(2m3/min的空壓機(jī))及相應(yīng)閘閥件,通過(guò)向潛管內(nèi)注水、呼吸閥排氣實(shí)現(xiàn)管線下潛。
3.3岸管敷設(shè) 岸管由鋼管和不同角度的彎頭、橡膠管組成, 并采用法蘭加橡膠墊圈、螺栓連接,岸管鋪設(shè)時(shí)采用人工挑抬連接施工,鋪設(shè)中盡量平坦順直,避免死彎。
4、管道鋪設(shè)中對(duì)苗木、道路的保護(hù)措施
4.1排泥管道在穿越苗木植被區(qū)域時(shí),嚴(yán)禁系帶林木,并為避免管線直接壓載破壞植被,在每個(gè)法蘭接頭處墊保護(hù)木板。
4.2輸泥管道在穿道路、堤防設(shè)施時(shí),盡量利用涵洞通過(guò)。必須穿越時(shí),采取引坡道架設(shè)或破路下埋,保證正常交通,完工后修復(fù)。
5、絞吸式挖泥船定位
5.1拋設(shè)上下游向移錨:根據(jù)風(fēng)向和水流情況,確定拋錨順序,一般先拋設(shè)上風(fēng)、上流錨。拋錨時(shí),將絞刀轉(zhuǎn)移到挖泥邊線上,下放到泥里定住船身,要掌握好拋錨的位置,約在上錨纜與當(dāng)時(shí)船身的前夾角45°的位置,但不要小于45°,到位后即行拋錨。拋錨后收緊移纜,待上下游向移拋錨抓住后,方可將絞刀提出泥面。
5.2拋設(shè)橫移錨:根據(jù)左右地形情況,確定拋錨順序,一般先拋設(shè)上風(fēng)、上流錨。拋錨時(shí),將絞刀轉(zhuǎn)移到挖泥邊線上,下放到泥里定住船身,要掌握好拋錨的位置,約在邊錨纜與當(dāng)時(shí)船身的前夾角45°的位置,但不要小于45°,到位后即行拋錨。拋錨后收緊橫移纜,待錨抓住后,方可將絞刀提出泥面。
絞吸式清淤船是依靠定位樁及絞車實(shí)現(xiàn)橫移的,依靠這兩種設(shè)備絞吸式清淤船可實(shí)現(xiàn)在水中移動(dòng)及作業(yè)。那么它是如何通過(guò)橫移來(lái)實(shí)現(xiàn)挖泥的呢?
絞吸式清淤船一般有兩部絞車,分別置于船首的左右兩側(cè)。它的定位系統(tǒng)一般為兩根定位樁,分別安裝在船尾兩側(cè)。絞刀架安裝在清淤船的最前部分。
在挖泥作業(yè)時(shí),由龍門支架來(lái)控制絞刀頭的下挖深度。當(dāng)向右橫移作業(yè)時(shí),左側(cè)定位樁收起,右側(cè)絞車開始攪動(dòng)纜繩,同時(shí)左側(cè)絞車開始同步松動(dòng)纜繩,絞刀在右側(cè)絞車的作用下向右橫移作業(yè)。當(dāng)橫移到限定幅度時(shí),龍門架收緊纜繩將絞刀架升起,然后收緊左側(cè)絞車?yán)|繩,右側(cè)絞車開始同步松動(dòng)纜繩,絞刀架就實(shí)現(xiàn)了空車轉(zhuǎn)回。
上述為絞吸式清淤船橫移挖泥作業(yè)工作原理。在橫移作業(yè)時(shí),首先要了解絞刀的工作轉(zhuǎn)動(dòng)方向再進(jìn)行橫移挖泥作業(yè)。當(dāng)絞刀向右轉(zhuǎn)動(dòng)為工作方向時(shí),那么絞刀架向右橫移就是作業(yè),向左就是空車轉(zhuǎn)回。如果絞刀的工作方向是向左,那向左橫移就是工作,向右就是空車轉(zhuǎn)回。