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绞吸式挖泥船及其施工方法

绞吸式挖泥船一般是非自航式。它是利用转动着的绞刀绞松河底土壤,与水混合成泥浆,经吸泥管吸入泵体并经排泥管输送至排泥区。绞吸式挖泥船的生产过程:挖泥、输泥和卸泥都是由自身连续完成的,生产效率较高,一般为40~400m/h,挖深3~10m,现代大型挖泥船生产率可达5000m³/h,挖深可达35m。它适用于风浪小、流速低的内河湖区和沿海港口的疏浚,已开挖砂、沙壤土、淤泥等土质较适宜,采用有吃的绞刀后也可挖粘土,但工效较低。
 
开工展布是指挖泥开工前的准备工作,包括定位穿、抛锚,架接水上、水下及岸上排泥管线等。进行定位方法有很多种,目前很多已采用GPS来定位,特别是近海航道,其方法简单易行、精度高,是今后发展的方向。在定位抛锚时,先将挖泥船拖至起点导标附近,调整船位,使一定位桩对准挖槽(或分条)的施工中心导标,绞刀位于起点导标线上,待拖轮航行惯性消失后,下方该定位桩定位。若遇水流流速较大或基床土质较硬、单靠一定位桩不足以稳住船位时,则应先抛尾锚,顺流松尾缆,待绞刀位于起点导标线上,下放该定位桩定位。抛设控制绞刀摆动的左右锚时,锚位的超前角不宜大于25,为了减少抛、移锚的时间,可沿挖泥前进方向按一定间距抛设若干对左、右锚。
 
绞吸式挖泥船挖泥时的施工方法根据采用的定位装置不同而划分,其中最常用的是对称钢桩横挖法,还有钢桩台车横挖法,当在风浪较大的地区,装有三缆定位设备的挖泥船,应采用三缆定位横挖法施工。在水流流速较大或风浪较大的地区,对装有锚缆横挖设备的绞吸挖泥船应采用锚缆横挖法施工。
 
挖泥时最简单的前移是利用两根钢桩轮流交替插入水底,作为船体摆动中心,收放左右锚,摆动绞刀,一方面按扇形挖泥,一方面移船前进,称为双桩前移横挖法。
 
单桩前移横挖法,即以一根钢桩为主桩,始终对准挖槽中心线,作为摆动中心,而以另一钢桩为副桩,为前移换桩之用。因只有一个摆动中心,故绞刀的挖泥轨迹互相平行。只要钢桩前移距保持适当,就可以避免重挖和漏挖。当挖槽宽度大于绞吸式挖泥船横移一次所能开挖的最大宽度时,应按下列情况将挖槽分成若干条进行开挖:
 
1.采用钢桩横挖法施工时,分条的宽度宜等于钢桩中心到绞刀水平投影的长度;分条的数量不宜太多,以免增加移锚、移船事件,降低挖泥船的工效;分条的最大宽度一般不宜超过船长的1.1~1.2倍,视当地水流流速及横移锚缆抛放长度而定。当流速较大时,应减少开挖宽度;分条最小宽度应大于挖泥船的最小挖宽,最小挖宽按以下方法确定:当浚前水深小于挖泥船的水深时,最小挖宽等于当绞刀头挖到边线时,首船体两角不至于碰撞岸坡时的最小宽度。当浚前水深大于挖泥船的吃水时,最小挖宽采用挖泥船前移换桩时所需的摆动宽度。
 
2.采用三缆横挖法施工时,分条宽度由船的长度和摆动角确定,摆动角宜选用70~90,最大宽度不宜大于船长的1.4倍。
 
3.采用锚缆定位横挖法施工时,分条宽度应根据主锚缆抛放的长度决定。最大宽度宜100m左右。
当挖槽长度大于挖泥船水上管线有效伸展长度或挖槽规格不一或工期要求不同时需分段施工;当疏浚区泥层厚度很厚时,应分层开挖,分层时上层宜厚,下层(接近设计标高时)宜薄,厚度范围应在绞刀直径的0.5~2.5倍。
 

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