耙吸式挖泥船溢流施工研究

耙吸式挖泥船溢流施工研究

王兴

中交广州航道局有限公司 广东广州 510000

摘要：在疏浚工程中，做好耙吸式挖泥船溢流施工能够优化航运通行环境。基于此，本文详细阐述了溢流时间控制、挖泥航速选择、施工工艺选择、挖掘机具选择这几项溢流施工环节，实现了对耙吸式挖泥船作业的深入分析，希望能够为河运事业的建设和发展提供助力。

关键词：溢流时间；挖泥航速；挖掘机具

引言：耙吸式挖泥船溢流施工技术主要是指一种在吸泥作业中，通过使低浓度泥浆从溢流筒溢出，来增加泥舱装载量的挖泥船施工技术，在疏浚施工中起到了不可替代的作用，因此，工作者应深入分析该项施工操作，并采取有效措施，增强施工技术的落实效果，提高疏浚工作效率。

1溢流时间控制

1.1溢流时间控制方法

在挖泥作业中，挖泥船的作业效率主要体现在两个方面，即装舱量以及挖泥循环总时间，因此，工作者在运用溢流施工法的同时，还要注意控制溢流时间，平衡总循环时间与装舱量，保障挖泥作业效率。一般来说，如果装舱量与循环周期比值已达到最大值，就说明在单位时间内，挖泥船的装舱量也为最大，那么此时的溢流时间则为最佳溢流时长，工作者基于此来控制溢流操作，即可获得更高的挖泥作业效率。为此，工作者需要尽量缩短溢流时长，增加单位时间内装载船数量，使单位时间内，装舱量与船数量的乘积达到最大，并将此时的溢流时长作为最佳溢流时间控制目标。此外，工作者还要先计算出装舱土方量、合理仓容量，以便于选择合适的耙吸式挖泥船，保障溢流时间控制效果。

1.2最佳溢流时间计算方法

在最佳溢流时间的计算中，工作者可以通过绘制曲线图，来寻找一次装船抛泥循环总时间与装舱土方量实得过程曲线之间的切点，而该切点所对应的时间即为最佳溢流时长。在此过程中，工作者应先通过公式：W=V/Ym，其中V为舱容、W为设计净装载量、Ym为舱内沉淀泥沙平均密度，来求出合理舱容，然后再利用公式：q=（G_m-G_o）-r_w*4/r_s-r_w，其中q为泥舱装载量、G_m为挖泥后满载排水量、G_o为空载开泥门排水量、r_s为水体密度、r_w为土体密度，来推算出船舶装舱土方量。之后，工作者应将纵轴设置为装舱土方量与实际舱容量之比，然后将横轴设置为一次装船抛泥循环总时间，再在图中确定各个装舱土方实得点，并将其连成曲线图，最后再根据实际情况确认挖泥工程的总循环时间，作一条经过循环时间点而且与装舱土方实得曲线相切的直线，那么这条直线与曲线之间切点所对应的时间，即可作为最佳溢流时间。

2挖泥航速选择

2.1航速选择目的

通常情况下，挖泥船的航速选择主要针对于挖泥船的对地航速，由于在实际施工中对地航速能够直接影响到挖泥效率，因此，工作者需要合理把控挖泥船的航速。在此过程中，挖泥船耙头的吸泥量通常会受到水深、泵机功率等条件所影响，但从总体上来看，挖泥船吸泥量主要取决于耙头在单位时间内吸动土壤的深度以及经过的河床面积，由此可见，挖泥船的作业效率与土质存在较大的关联，所以，为了平衡耙头路经河床面积以及土壤深度这两项影响因素，工作者需要针对不同的土质，来合理选择航速，保障挖泥作业的效率，提升挖泥船作业水平。

2.2航速选择方法

在航速选择中，为了达到更高的作业效率，工作者应围绕土质，来进行航速选择，提升挖泥船运行水平。一般来说，在耙头型号不变的条件下，软土、淤泥土质比较容易被耙头吸收，因此，在该种土质情况下，工作者需要将对地航速控制在2节左右，若所需清理土壤土质为浮泥时，则应继续放缓速度，使耙头能够充分吸收泥土，增强疏浚工作效果。但在高塑性粘土、密实沙土等土质条件下，耙头的入土深度相较于软土土质更浅，所以，工作者应适当提高速度，加大土壤松动量，为后续的挖泥工作提供便利。通常情况下，工作者将对地航速调至3节左右，即可应对该类型土质。但在此过程中，工作者务必要注意，不能将速度调整过快，以免水流对耙管产生上举分力，使其与土壤之间产生间隔，影响作业效果，同时航速过快会损伤耙具等。

3施工工艺选择

3.1内槽与边坡施工工艺

在常规的清淤工程中，河道空间本身就具有不规则的特质，并且存在大量的内槽、边坡，工作者通过控制挖泥船，来调整作业工艺，能够充分清除内槽、边坡位置的淤泥，使疏浚施工更加彻底，优化河道航运条件。在此过程中，为了保障施工效果，操作人员通常需要根据挖深、作业长度等条件，来将施工区域划分成不同的段、带，然后分别采用分层开挖的形式进行施工。在此过程中，工作者应该注意，将每段之间的搭接长度设置在100m左右，并将边坡位置划分成6~8个带为宜，同时，在分层开挖每个区段时，还要注意把层次厚度控制在1m以内，使土壤能够得到充分的疏松，保障作业效果。

3.2工程尾期扫浅

在挖泥作业中，耙吸式挖泥船通常处于航行状态，难以达到较高的挖槽平整度，因此在工程尾期扫浅工艺中，工作者采取相应措施，来优化挖槽平整度，提供工艺落实效果。在此过程中，工作者先需要为航道内的浅点，进行统一的编号标注。然后采用“s”形绕行扫浅法，结合进退拉锯扫浅法，逐一挖除河道内的各个浅点，完成扫浅施工。其中“s”形绕行扫浅法，是指采用“s”形的航行轨迹，通过斜交挖泥的方式，对呈分散状态浅点、浅梗进行削切的施工工艺。而进退拉锯扫浅法则是指，采用前后倒车拉锯的方式，针对浅点进行反复扫浅施工的方法。工作者将两种施工方法相结合能够更好地清除河道中的淤泥杂物，优化尾期扫浅工作效果。此外，工作者还应注意，该项施工工艺主要适用于水深差距大、浅点孤立不集中的条件，因此，在具体实施上，要根据浅点实际状态，来灵活运用该项工艺，提升挖泥作业水平

^[1]。

4挖掘机具选择

4.1挖掘型耙头

耙头作为挖泥船主要的作业工具，其性能水平在很大程度上影响着挖泥作业的效率和效果，因此做好耙头这一挖掘机具的选择，能够提高工程施工整体水平，促进施工任务的顺利完成。由于耙头是直接作用在吸泥施工中的机具，所以其使用效果与土质之间存在较大的关联。根据现阶段的研究结果，如果此次施工现场中的土质为淤泥、软粘土等土质类型，工作者就应选择挖掘型耙头，来提供挖泥施工效率和灵活性。该类型耙头作为一种典型的现代耙头，其支持高压冲水破土、液压调节补水窗等功能，而且具有配套的耙头控制系统，能够针对施工现场具体情况，进行主动调节，使挖泥作业更加便捷、高效，有助于施工水平的全面提升。但工作者要注意，由于其冲刷能力一般，不适用于砂质土壤的挖掘，因此应合理使用，确保其能够充分发挥自身优势^[2]。

4.2冲刷型耙头

冲刷耙头主要是指加利福尼亚型耙头，该类型耙头主要是由两个可调整、独立、伸出较长的活动部分，以及吸泥管组成的，其具有较强的冲刷能力，因此被广泛应用到粗砂挖掘工作中。在挖掘过程中，水流会通过耙头的耐磨块，进入到耙头活动罩中，对泥沙形成较强的冲刷力，同时，工作者还可以将活动罩，进行上下调整，使其与泥沙面更加贴合，保障吸泥效果。此外，该类型耙头的结构比较简单，基本仅能够用作粗砂的挖掘工作，因此在使用范围相对较小，但在操作上相对要简单，挖沙效果也比较好。为此，工作者应考虑到其应用性能的针对性，准确运用该类型耙头，提升耙吸式挖泥船溢流施工水平^[3]。

结论：综上所述，在耙吸式挖泥船的作业中，溢流施工法的应用能够提升挖泥作业水平。在挖泥作业中，采用溢流施工法可以提高挖泥作业效率、增加挖泥量、有效应对各类河道地形、优化挖泥船整体作业性能，从而顺利清除航道内的淤泥和杂物，保持航运交通环境的畅通。

参考文献：

[1]苗士勇,宋子路.自航耙吸挖泥船冰期施工溢油防控措施[J].中国港湾建设,2018,38(09):55-57.

[2]张伟豪.自航耙吸式挖泥船港池泊位安全施工技术价值分析[J].中国高新科技,2018(15):64-65.

[3]王刚.耙吸式挖泥船施工工艺在榕江航道整治工程中应用[J].中国水运(下半月),2017,17(07):179-181.