大型耙吸船航道扫浅施工工艺研究

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

韩茂锋

中交广航疏浚有限公司 广东省广州市 510290

摘要

针对大型耙吸船航道扫浅施工工艺应用效果优化这一问题,提出了工艺的具体改进方法,涉及耙吸船选型、改进施工设备和选择恰当工艺参数三个方面,并分析了该工艺的研究方向,旨在促使大型耙吸船航道扫浅施工工艺实现良性化发展。


关键词

大型耙吸船;航道;扫浅施工工艺;优化方法;研究方向

正文

引言:对于航道疏浚与吹填造陆工程而言,耙吸船是一种应用范围广泛的施工设备,优良的耙吸船航道扫浅施工工艺能够为疏浚工程质量的优化奠定基础,因此,在实际运用大型耙吸船航道扫浅施工工艺的过程中,需要注重工艺优化方法的有效应用,从而为实际施工效果的提升创设良好支撑。相关领域还需要充分关注该技术的未来发展,为其在航道疏浚等相关工程中的有效应用提供条件。

1大型耙吸船航道扫浅施工工艺优化方法

1.1选择恰当的耙吸船船型

大型耙吸船航道扫浅施工工艺在实际应用时,船舶类型的选择至关重要,这是施工实际进行期间的主要载体,其具体类型和性能能否满足实际施工需求是相关主体考虑的重点。出于将航道疏浚工程期间影响通航船舶的程度降到最低的目的,在实际开展施工时,应当以施工土质的具体情况作为基准,选取恰当的耙吸船类型[1]。举例来说,如果航道扫浅施工工艺的实际应用场地的土质呈现出黏土、粉土的性质,且具备密实度高、颗粒小的特性,在选择大型耙吸船的类型时,可以选择自航耙稀式挖泥船作为扫浅施工的船型。另外,在完成施工船型的确认之后,工作人员还应当再次校验船舶搭载的疏浚施工设备以及船舶定位导航设备,确保各项施工仪器和仪表均处于准确、正常的运行状态,从根本上降低系统操作误差产生的可能性。

1.2改进航道扫浅施工设备

为了保证航道扫浅施工工艺的实际落实效果,施工团队还应当视具体情况,对大型耙吸船中所搭载的航道扫浅施工设备进行改进和优化。

首先,可以对耙齿进行改进或更换。常规情况下,在大型耙吸船航道扫浅施工期间,能够对扫浅效率产生影响的因素来源于多个层面,一方面,可能是由于耙头较轻或者是主机功率不足,另一方面,还可能是由于耙齿本身的破土性能不佳。一些施工团队可能会处于提升产量的目的,通过板齿配尖齿的形式进行施工,而如果施工场地本身的土质较为坚硬,相较于尖齿而言,板齿的破土能力相对较弱,尽管这种类型的耙齿可以取得较为可观的产量,但会收到来源于土质的较大程度的影响。所以,对于一些土质坚硬的施工场地,可以选择将板齿更换为尖齿的形式,优化大型耙吸船航道扫浅施工设备的性能。

其次,可以进行耙头立板的焊接。如果施工场地航道的浅点处分布有存在高差的浅梗,将会加大耙头溜耙的可能性,影响航道扫浅施工的效率和质量。为了避免这种情况的产生,同时实现耙头上线率的充分提升,可以采取将导向立板焊接在大型耙吸船耙头本体下部的形式,这种施工工艺优化的方式能够有效优化航道扫浅施工效果。具体来说,在经过这种优化之后,在耙头入泥时,在耙头重力作用的影响下,在其下部的导向立板将会先于耙头进入泥中,这种方式能够实现上线率的有效提升,充分降低耙吸船耙头出现侧滑情况的可能性。

最后,可以进行耙平器的制作。一般来说,大型耙吸船航道扫浅工程中会分布有较多的浅点,且涉及较为广阔的范围和脚上的施工里程,单纯借助耙吸船串点施工难以取得较高的效率,同时,受耙头长度的限制,一次扫浅工作通常需要经历多次上线。基于这种情况,制作耙平器能够实现施工效率的有效提升。值得注意的是,所设置的耙平器的重量和宽度均需要符合实际的扫浅施工要求,同时能够与耙平航道中硬质浅点的需求相满足。相较于常规的耙头而言,耙平器的宽度更大,其成功上线的概率更大。不过应当认清的是,耙平器在实际应用期间所进行点的扫浅基本为刮梁式,换言之,这种方式的且削力不足,因此,一般需要先借助耙吸船打散航道中存在的浅梗,为耙平器效能的发挥创设相应的条件,优化航道扫浅施工工艺的应用效果。

1.3选取恰当施工工艺参数

在大型耙吸船航道扫浅施工期间,能够对施工效果产生影响的重要因素还包含施工工艺参数,因此,还需要保障各项施工参数均处于合理、恰当的区间。

第一,大型耙吸船航道扫浅施工航速的确定。在此类工程之中,施工扫浅环节中所面临的各个浅点的分布基本无规律可言,不仅如此,浅点的分布还呈现出分散性的特征,这对于施工航速的确定是不利的。因此,在确定航速时,可以将施工场地的浅点分布作为确定的原则。对于航道中存在的硬质浅点,在进行挖掘时,需要适当加快船舶的航速;对于一些不连续的内部的航道浅点,耙吸船在串点期间的航速相对于处理硬质浅点时可以适当提升,不过,在与浅点接近时,需要将船舶航速进行适当地降低,从而为上线的平稳化提供保障。

第二,大型耙吸船航道扫浅布线方式的确定。在确定布线方式的过程中,施工团队可以以航道中存在的多种浅点作为依据,同时与前期施工效果进行有机结合,一般来说,所使用的布线方式主要为定点清除,针对航道中存在的个别相连点,所使用的布线方式主要为联合清除法。在处理一些孤立浅点时,可以借助往复多次清除法。具体来说,借助往复开挖、多次上线的形式进行孤立浅点的清除。就实际情况来看,航道中存在的各个浅点的具体情况均存在一定的差异,所以,大型耙吸船航道施工的过程中通常需要以每一次耙头上线的位置和切削的厚度作为依据,同时与浅点高度进行结合,对具体的浅点施工次数进行确定,从而保证施工效果。另外,在处理浅梗时,如果使用与浅梗平行布线的方式进行挖掘往往无法取得理想化的效果,并且还会加大溜耙情况产生的可行性,且S型切削的方式也难以获得较高的效率。基于这种情况,可以使用横纵联合法,即借助横向与纵向多次穿插联合的形式,取得更加理想的扫浅施工效果[2]

2大型耙吸船航道扫浅施工工艺研究方向

2.1耙吸船施工工艺标准化的研究

尽管当前针对大型耙吸船航道扫浅施工的相关研究已经实现了对施工场地的部分土质类型进行了研究,但依旧无法实现施工效率的充分提升,且针对密实土的研究也需要更加深入。为此,我国的疏浚企业应当与复杂施工工况和实验室挖掘机理研究结果进行有机结合,深入探究大型耙吸船施工工艺标准化,将多种土质下施工效果的优化方式作为研究重点,同时,还需要针对施工控制参数、专项施工方案等内容展开更深层次的研究。

2.2推断控制落淤影响与溢流效果

在耙吸船施工期间,落淤和溢流是两个重点环节,船舶的产能效益会受到二者的影响。由于工艺、土质和水文气象等条件均可以影响这两项内容,所以单纯借助认为经验无法精准判断是否存在落淤和溢流效果。在这种情况下,需要借助计算机模拟分析与模型实验技术,对差异化土质出舱泥浆的漂移方向、距离、膨胀系数等内容进行模拟,完成溢流模型的搭建,为恰当施工方案的确定提供参考和依据。

2.3耙吸船施工数据库与分析软件

现阶段,分多条主线收集耙吸船施工数据较为常见,即设备研发单位、工程单位和船属单位所使用的数据收集方式存在差异,原因在于每个单位存在不同的关注点[3]。虽然这种方式能够满足各个单位的实际需要,但却未做到有效集成,也不能起到可观的指导效果。为此,需要提升重视采集和积累耙吸船数据的程度,对各种工况下的测图信息、施工数据以及土质情况进行有效收集,建立起全面化的集成数据库,同时借助智能化分析方式,落实单项检索与多项检索。另外,还可以借助CFD等专业软件测算耙吸船在各种土质下的装舱能力,并进行模型建立,实现精准预估耙吸船产量的目标。这不仅可以为投标提供辅助作用,同时还能够与实际产量加以对比,对施工工艺进行改进。

总结:综上所述,借助恰当的船舶选型、有效的设备改进以及恰当施工参数的确定能够为大型耙吸船航道扫浅施工工艺实际应用效果的优化提供支撑,在未来的发展中,这一工艺的研究将会朝着标准化、现代化的方向发展,相关领域需要对工艺发展趋势做到充分掌握,保证耙吸船航道扫浅施工工艺可以真正满足施工需求。

参考文献:

[1]程志东.浅谈大型自航耙吸船扫浅施工[J].中国水运(下半月),2021,21(06):81-82+85.

[2]邵克晨.耙吸式挖泥船在复杂地质航道疏浚工程中施工浅点控制方法研究[J].中国水运,2022(06):96-98.

[3]郑晓坤,杨斌.耙吸式挖泥船-长航道扫浅施工质量控制[J].绿色科技,2020(12):200-201.


...


阅读全文