疏浚挖泥船舶設(shè)備的應(yīng)用與創(chuàng)新研究

【摘要】目前，我國的吹填造陸工程規(guī)模不斷擴大。因此，對于疏浚船舶的需求更大，大大促進(jìn)了疏浚船舶行業(yè)的發(fā)展，疏浚市場其中的一個競爭優(yōu)勢就是單船產(chǎn)量。要想促進(jìn)我國疏浚設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展，就必須要加強對疏浚挖泥船舶設(shè)備以及機具設(shè)備的各關(guān)鍵部件的創(chuàng)新研究。挖泥船舶設(shè)備的疏浚特性與設(shè)備選擇對疏浚效果有著直接的影響。本文主要對疏浚工程中挖泥船舶設(shè)備的應(yīng)用進(jìn)行分析，并對設(shè)備的創(chuàng)新研究進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】疏浚挖泥；船舶設(shè)備；應(yīng)用；創(chuàng)新

前言

我國的疏浚業(yè)能得到如此迅速的發(fā)展，其中很重要的原因是我國水運和水利的建設(shè)。其中在交通系統(tǒng)中一般采用耙吸式和絞吸式挖泥船，分布集中且疏浚能力強；而水利系統(tǒng)中一般則采用中小型挖泥船，并且種類眾多，遍布全國各地。隨著海上運輸量的大量增加，大大促進(jìn)了深水港口的發(fā)展，同時也使疏浚船舶施工走向了挖硬土的方向。

1、我國疏浚挖泥設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀

就我國目前的情況來看，我國對于疏浚設(shè)備的選擇依然是處于專家建議、領(lǐng)導(dǎo)決策的層面上，而不是靠計算機的處理。然而，長期的、系統(tǒng)的疏浚技術(shù)數(shù)據(jù)是寶貴的財富，有著大量的數(shù)據(jù)需要使用計算機進(jìn)行處理。我國近年來從國外引進(jìn)了一些先進(jìn)的耙吸、絞吸挖泥船，如萬頃沙、新海鷹、新海龍等，同時也與外國合作建造了一些絞吸和耙吸挖泥船，通過技術(shù)的創(chuàng)新改革，大大提高了挖泥船的性能。從疏浚技術(shù)長期的發(fā)展角度看，我國仍需要集中各個方面的力量來加強疏浚關(guān)鍵部件的研發(fā)，以達(dá)到世界先進(jìn)水平，并且能夠保有一定的技術(shù)儲備，成為疏浚強國。

首先，在泥泵驅(qū)動方面，有實際情況表明吹填使用的泥泵通過使用變頻馬達(dá)的驅(qū)動，大大擴展了船舶吹填的適用范圍，從而提高了船舶的生產(chǎn)能力；其次，在挖泥機具的使用方面，我國的疏浚設(shè)備改進(jìn)周期偏長，無法及時研究和推廣新型技術(shù)，達(dá)不到國外的同等水平，嚴(yán)重制約了我國挖泥船生產(chǎn)效率的發(fā)展。

2、常見挖泥船的疏浚特性及其工程應(yīng)用

為了順應(yīng)國內(nèi)外疏浚事業(yè)的不斷發(fā)展，作為主要疏浚設(shè)備的挖泥船種類日益增多，為不同的工程項目提供了不同的需求。要想使這些船舶設(shè)備發(fā)揮最大的效益，就要在不同的工程項目中根據(jù)實際的施工條件合理選擇疏浚設(shè)備。如果挖泥船選擇不當(dāng)，一方面會增加挖泥成本，無法完成挖掘任務(wù)，另一方面還可能會損壞挖泥機具?？偟膩碚f，選擇挖泥船的基本原則可以概括為一下兩點：一是技術(shù)上可以很好地滿足疏浚任務(wù)的要求；二是在經(jīng)濟上能最大限度地降低挖泥成本。

2.1絞吸式挖泥船

近年來，使用最為廣泛的挖泥機便是絞吸挖泥船，它能夠一次性完成挖掘、輸送、排出和處理泥漿等所有的工序，可謂是成本低、效率高。絞吸挖泥船不僅適用于短排距泥漿輸送，在加設(shè)接力泵站的情況下還可以進(jìn)行長距離的泥漿輸送。另外，絞吸挖泥船的施工質(zhì)量也極好，不僅挖掘工作面平整，而且開挖邊坡深度也更加容易控制。但是絞吸挖泥船也存在一定的缺陷，因為施工中需要鋪設(shè)排出管路，而水面浮管會對通航產(chǎn)生一定的影響，一般采用在通航區(qū)域鋪設(shè)潛管的方法來彌補這一缺陷。絞吸式挖泥船一般用于挖掘疏浚土類為Ⅰ～Ⅲ，如各種淤泥、松散沙土以及松塑粘土等易挖掘軟質(zhì)土。并且多應(yīng)用于大型工程的疏浚施工，對于于河面較窄的小流域疏浚工程也可以使用小型的絞吸式挖泥船。另外，隨著人們環(huán)保意識的增強，絞吸式挖泥船也趨向于高環(huán)保方向的發(fā)展，在環(huán)保疏浚清淤工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.2鏈斗式挖泥船

鏈斗式挖泥船的優(yōu)點包括：挖槽深度易于調(diào)整、挖槽平整、不影響河道通航，并且沒有排泥距離的限制。但其也存在缺點，即：所需的排泥設(shè)備多、運泥工序復(fù)雜、挖運卸設(shè)備間影響大，并且生產(chǎn)效率較低、成本高。鏈斗式挖泥船適用于河面較闊的工程或者是長距離的泥土輸送。這類挖泥船一般用于土質(zhì)類別Ⅱ～Ⅲ，即：容易挖掘的淤泥、可塑性粘土、松散沙、中密沙以及松散碎石等。

2.3抓斗式挖泥船

抓斗式挖泥船具有開挖深度大（最大挖深可達(dá)30m）、抓斗可拆、兼作起重船、易清除水下障礙物、靈活性高、受運距影響小、與通航矛盾小等優(yōu)點。但由于抓斗式挖泥船輸送泥土采用駁船輸送，所以導(dǎo)致其挖運卸設(shè)備之間的影響較大，生產(chǎn)效率較低。

2.4斗輪式挖泥船

斗輪式挖泥船的前身是絞吸式挖泥船，因此它不僅具有絞吸式挖泥船一系列優(yōu)點，還提高了挖泥船的切割和挖掘能力，適用于挖掘硬質(zhì)土，但對薄層清淤能力較差。斗輪式挖泥船受排距影響大，成本有明顯的提高，并且對通航有一定影響，需要通過潛管技術(shù)來降低影響。該類挖泥船適用于疏浚土質(zhì)類別為Ⅱ～V，挖掘土質(zhì)范圍廣泛，多應(yīng)用于大江、大河的河道疏浚工程以及低洼池塘的造陸吹填工程。

2.5鏟斗式挖泥船

鏟斗式挖泥船具有靈活性高、與通航矛盾小、受運距影響較小、挖掘硬質(zhì)土能力強等優(yōu)點，但同時也存在挖運卸間影響大、施工質(zhì)量較差、生產(chǎn)效率低等缺陷。主要適用于土質(zhì)類別為Ⅱ～Ⅵ，適用于挖掘流態(tài)淤泥外的所有土質(zhì)。由于生產(chǎn)效率較低，一般只用水下清除石塊、垃圾等清障工程。

3、疏浚挖泥設(shè)備機具的創(chuàng)新研究

我國目前的疏浚產(chǎn)業(yè)建議采用“立足國內(nèi)、涉足海外、內(nèi)外結(jié)合”的戰(zhàn)略，加強技術(shù)創(chuàng)新，使我國的疏浚設(shè)備設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)走向設(shè)備大型化、疏浚過程自動化的方向。具體的創(chuàng)新包括以下四個方面：

（1）高效泥泵的研制與創(chuàng)新。其中高效泥泵的研究，當(dāng)前世界的最高水平是IHC。泥泵兩個重要指標(biāo)，一是泵內(nèi)的球形通過能力，即流道寬度；一是氣蝕余量的大小，這兩者分別影響了挖泥時間和挖泥深度與濃度，在這兩方面需要我們進(jìn)行創(chuàng)新研究。還有就是水下泵的創(chuàng)新，尤其是耙吸船水下泵的設(shè)計與制造方面。

（2）耙頭的研制與創(chuàng)新。我國目前耙吸船使用的大多是被動耙頭，遠(yuǎn)不如外國使用的主動耙頭施工效率高，雖然易于操控、造價低，但挖泥效率低。

（3）新型挖巖絞刀的研制與創(chuàng)新。國外開發(fā)應(yīng)用了新型絞刀，極大地縮短了挖巖時更換絞刀齒的時間，并且克服了絞刀在開巖石時易磨損的問題，大大提高了施工效率。

（4）管線的的研制與創(chuàng)新。近年來，國外對于管線的連接也有一些新的工藝，不僅包括常用的球形接頭、快速接頭，還包括在吹填區(qū)利用球形接頭直接安裝的鋼管，快速便捷，從而能夠節(jié)省大量的接拆管線時間，同時也可以節(jié)約螺栓的費用。

結(jié)語

總的來說，對于挖泥船舶的選用，要根據(jù)不同工程的實際情況來進(jìn)行分析使用，合理采用疏浚設(shè)備，達(dá)到高效低耗的目的。另外，由于近年來我國正處于與國外的經(jīng)濟合作強勁勢頭上，船舶工業(yè)制造和疏浚施工市場也會受到一定的影響。要想更好的提高我國的疏浚挖泥船舶設(shè)備的制造水平，可以采用中外高層次疏浚技術(shù)的合作的方式，以達(dá)到優(yōu)勢互補，共同研究和進(jìn)步的目的，更好的提高挖泥船舶的實用性和適用性。從而提高我國挖泥船舶以及施工設(shè)備的設(shè)計技術(shù)水平和疏浚施工技術(shù)水平，使我國成為疏浚強國。

參考文獻(xiàn)

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