活塞泵淤泥输送技术用于围垦施工的实践探究

活塞泵淤泥输送技术用于围垦施工的实践探究

周楠

浙江围海建设集团股份有限公司浙江宁波315000

摘要：近几年填海造地的工程越来越多，可围垦的高滩变得越来越少，为了满足人们的需要，填海造地工程已经开始了向中低滩涂的围垦方向发展，然而在中低滩涂中却沉积着大量的海相的软粘土层，这类的土层含有大量的水分，强度很低，具有非常大的粘性，一般的工程机械根本不能进行施工。用活塞泵来对淤泥进行输送很好的解决了以上的问题，该技术不仅工艺成本低，而且工艺也比较简单，输送效率高，还能够很好的为土方的施工提供质量保障。

关键词：活塞泵淤泥输送技术；围垦施工；中低滩涂；远距离输送

近几年填海造地的工程越来越多，可围垦的高滩变得越来越少，为了满足人们的需要，填海造地工程已经开始了向中低滩涂的围垦方向发展，传统的施工机械和设备很难在中低滩涂进行施工，然而即使采用驳船、抓斗船等与陆地的工程机械相结合的方式，也存在着很多的问题，比如：施工效率比较低，需要进行多次的运输；取土以及排土不灵活，土方施工的质量不能够得到很好地保障；用于施工的设备比较多，成本比较大。为了解决以上的施工问题，经过多年的不断研发和突破，成功的研制出了活塞泵淤泥输送技术，经过多次的试验和应用都取得了非常好的效果。

一、活塞泵淤泥输送技术的设备简介

对于粉粒状态的固体、液体以及气体的输送我们经常采用管道来实现，而且目前也有很成熟的理论。然而用管道对粘塑性的物料进行输送却很少有进行报道的，其理论更是闻所未闻，因为人们常常认为根本就不可能用管道来进行输送，对于浓度大于80%的泥浆来说，目前的设备很难对其进行输送；潮湿的粉末状干土更是无法实现对其的运输，然而自然界中却存在着很多处于目前无法用管道来进行输送却又急需对其进行输送的粘塑性物料。针对这一迫切需要解决的问题，相关的技术人员经过不断地研究提出了一种全新的输送方法，不仅可以实现对淤泥和粘土的输送，还能够进行长距离的输送。该设备主要是由以下几部分构成：

1、进料口进料口是由搅拌刀和栏栅两部分组成的，然后和推送器的进口连接在一起。

2、推送器推送器主要是液力推送器，包括出口、换向阀、液压活塞泵以及进口等几部分。活塞泵一共有两个，交替的进行淤泥的吸入和吸出，然后经过换向阀来分配淤泥进出的通道，出口与输送淤泥的管道连接在一起。

3、表面膜发生器粘性物料很难用管道进行输送的主要原因是其具有很强的粘滞性，实现远距离输送的关键因素就是克服淤泥的粘滞性。通过把减摩润滑理论与表面活性技术相结合起来，使得输送淤泥的管道和淤泥之间形成一层悬浮的膜，减少淤泥在管道输送过程中的粘滞阻力。这种方法不仅很好地对淤泥进行了密封，同时还对输送的管道起到了很好地保护作用。同时我们需要注意的是，在输送的过程中，对于不同的输送物料，我们要选择不同的表面活性剂。

4、定位系统中低滩涂的围垦施工一般都是在水下进行的，设备定位是否精确对淤泥的输送效率有很大的影响。一般在淤泥的输送中选用的是GPS差分定位系统来实现精确地定位，该定位系统主要是由GPS接收机、数传电台、工控电脑、测探仪、移动台以及基准台等几部分构成的。定位的原理是实时差分定位，具体的实施方法为：在一个已知的点上安装一台GPS接收机，把该点作为一个基准站，基准站对接收到的信号进行解算，并和已知的数据进行比较计算误差，基准站并将计算的误差结果发送给移动站，然后在经过工控电脑来消除误差，从而消除影响信号的因素，保证定位的精确性。

二、活塞泵淤泥输送技术的设备特点

1、活塞式淤泥输送泵具有超高的功率，能够实现大排量、远距离的输送，输送缸的口径很大，具有非常大的吸料能力，适用于流动性比较差、比较软的粘性较强的软粘土。

2、该设备打破了软粘物料不能用管道来进行输送的说法，能够输送含水量低以及高浓度的粘土和软粘土，浓度最高可高达98%。

3、利用该设备进行施工操作的过程中造成的污染很少，而且更不会造成二次污染。

4、该设备能够根据具体的施工需要进行输送距离以及输送量的调整，输送的产量与输送的距离呈现反比的关系。

5、该设备所使用的定位系统为GPS实时差分定位系统，使得该系统具有很精确的定位精度。

6、该设备步进适用于软粘土以及淤泥的输送，对于工业中的粉煤灰、尾矿泥等也能够进行远距离的输送，具有很广阔的使用范围，而且输送的效率比较高，经济效益比较好，能耗也比较少。

7、该装置的卸料口能够进行灵活的移动，这对于后续的装袋、灌肠以及布料等提供了很方便。

8、该技术的整体实施设备的结构比较简单，运行时候的故障比较少，而且即使出现故障，也能够很方便的进行维护，拥有很高的自动化程度。

三、活塞泵淤泥输送技术的施工工艺

为了解决我们在中低滩涂的围垦施工中的难题，我们不仅设计出了解决此问题的活塞泵淤泥输送技术，同时我们还为该技术设计了一套与之相适应的、能最大限度提高施工效率和施工质量的施工工艺，该工艺的具体施工流程为：

1、区土地点的选择对于取土地点的选择，我们主要根据以下两个原则进行：1）选择土质比较好、没有杂物以及贝壳夹层、具有很好的抗剪强度的地方进行取土，这是因为土料的质量对整个土方的输送以及土体的质量有很大的影响；2）在允许的范围内，取土地点应尽可能地与淤泥的输送地点接近，这样可以减少管路的长度，能够有效的降低活塞式淤泥输送泵的工作载荷，降低能耗。

2、泵船的定位泵船的抛锚地点通常选取在取土点，在固定好船机的位置以后，通过该设备的定位系统来确定泵船的位置，进而确定输送管路的长度。

3、输送管路的布置根据具体的施工区域的特点来确定输送管路最佳的布置路线，在布置输送管路的时候我们要遵循以下原则：1）输送管路应尽可能的布置得比较短而且直，这样可以有效的降低活塞式淤泥输送泵的负荷，保证输送工作的顺利进行；2）管路布置完毕后应对管路进行固定，保证其牢固可靠；3）依据具体的施工要求，确定管路的直径大小。

4、泵机的调试、接管以及试机完成泵船的定位以后，根据已经完成的工艺参数，对泵机进行调整是指处于最佳的工作状态。调试完毕后，把布置好的管路与泵机进行连接，保证接口的连续性和牢固性，并对设备进行检查保证都能够正常的进行工作。

5、指定地点内取土与卸土完成泵机的调试和试机后，我们便可以开始进行取土和送土的工作，并安排专门的人员对泵机进行操作和检测，一旦出现异常应立即进行停机检修，还要检查输送管路的情况，及时处理异常现象。

6、设备及工艺的综述活塞泵淤泥输送技术与传统的施工技术相比具有以下的优势：1）单机操作的施工强度比较大，输送的速率可以根据需要进行调整，；2）能够进行远距离的输送，有利于进行大规模的生产施工；3）施工流程较少，简化了施工的工序，大大的降低了施工的成本；4）对于土方的施工质量有很好的保障，能够使具体的施工与最初的设计相符合；5）施工的设备比较少，降低了施工中的危险；6）施工的过程中不受距离以及水深的影响，对于中低滩涂的施工问题有很好的解决。

四、结论

活塞泵淤泥输送技术不仅成功的解决了填海造田工程总中低滩涂施工困难的一系列技术问题，还同时很多领域内的淤泥输送提供了非常方便的施工方案。活塞泵淤泥输送技术不但输送的效率比较高，还能有效的保证土方的施工质量，降低施工的成本，减少安全隐患，目前已经得到了广泛的应用和推广。

参考文献：

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[2].陈富强，俞元洪，俞朝伟海淤泥快速固结技术研究与应用[J].中国水利，2011（8）：43-44.

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