淺談河道清淤施工方式與工況條件

摘 要：本文概述了我國河道清淤設備的現狀，分析了河底清淤的工況條件，對內陸城河新型清淤機械設備的研發進行了介紹。

關鍵詞：清淤；設備；現狀；探討

中圖分類號：TV85 文獻標識碼：A

河道及池塘清淤除污關系城鎮居民身心健康和城鄉環保的一大難題。我國傳統的清淤方法多為鍬，車，泵聯合作業的“人海式”施工。雖其中也有部分機械化作業，但遠未實現從挖掘，輸送到裝車外運全過程的系統機械化。因而不僅清淤效率低下，勞動強度大，且因作業環境惡劣，極大的影響了施工人員健康。特別是近二十年來，隨著我國工業化進程的不斷加快和經濟的高速發展，使得河道積淤，阻塞，污染也愈加嚴重。國家對污染的治理和環境保護的政策和力度也不斷加強。人民群眾對環境保護的要求和意識也越來越強。在這種現實情況下，社會迫切需要一種具有現代化的，高效的清淤設備。

一、河道清淤主要施工方式：

1 半人工半機械式施工。這種施工方式是從幾十年以前純人工的“人海式”施工方式演變而來的。這種方式是使用簡單的機械就近就邊挖掘，不宜使用機械的地方用人工挖掘。這種方式的特點是勞動強度大，工作效率底下，工期時間長，而且對環境產生二次污染。由于勞動工具的落后也不能把河床清理徹底。

2 吸漿式施工。 這種施工方式是用泥漿泵把河底的淤泥吸上來打入岸邊的儲漿槽中，待該泥漿中的水份下滲和蒸發后，形成固態或半固態淤泥再用挖掘機挖出運走。這種清淤方式只能把糊狀淤泥從河底吸上來。已經板結固化的淤泥和其它異體雜物不能清理出來。岸邊需要龐大的蓄漿池。河底吸漿頭附近的淤泥還需要大量的高壓水進行沖攪。顯然這種方式也很落后—工期長，效率低，蓄漿困難，清理不徹底。

3 攪吸式施工。攪吸式施工方式是對吸漿式改進后形成的一種清淤方式。他是在河底部的吸漿頭內加裝螺旋攪泥片，使吸漿頭附近的淤泥被攪起然后再吸出的一種吸漿方式。它比吸漿式先進了，可同樣需要龐大的蓄漿池。對板結固化的淤泥和異體雜物也不能清理出來。這種清淤方式對長江，淮河這樣的大江大河還是具有顯著優點的。目前是主要的采用方式。這種工況條件是水多水深，把攪吸出的泥沙放入大船內送到岸邊再轉運出去。但是這種方法面對內地城河等河道就不行了。它們的工況條件不同了—不能使用船只，淤泥種類性質也不同，泥漿的存放困難等都限制了它的使用條件。

4 機械挖掘式。這種清淤方法是使用長臂挖掘機在河道的岸邊，將挖掘工作頭部伸入河道底部進行挖掘。或者把水抽干直接把挖掘機開進河道底部進行挖掘。在挖掘時需要分級傳遞，把淤泥送到岸上，再轉運出去。這種清淤方式對較乍和較淺的河道還能勉強施工反之就不適用了。它的回轉半徑受到了限制。

以上四種清淤方式和方法是現在清淤工程領域所普遍采用的方式。對大江大河來說廣泛使用第二和第三種方式。對內陸河道則普遍采用第一和第四種方式。它們共同的特點是：不能把淤泥連續高效地清除外運，清淤工期長，河床清理不徹底，易產生二次污染，清淤機械落后等現狀。從這個意義來說目前我國還沒有專用的清淤設備。我國地域遼闊，河流縱橫，水系繁多。加之目前多數河流水體污染，河底淤積，汛期疏水困難，旱季蓄水困難。一種先進的，高效的，專業的清淤機械設備的研發就急需的擺在我們面前。

河道工況條件：河道的跨度，河床的高程，岸邊有無障礙物，障礙物的障礙程度，河岸坡度，輸送距離，轉運空間，河床的承壓能力，這些都是在設計新型專用設備時必須考量的重要因素。就其跨度來說少的十多米，多的幾百米甚至更遠。河床高程少的幾米，多的十幾米甚至幾十米。特別是岸邊的障礙物；就其護城河來說，幾乎都存在建筑物。有的建筑物還是不間斷的。這給該產品的設計和實際使用都會帶來嚴峻的困難。河床的承壓能力決定了在設計時所采用的輪距和支承行走輪的結構形式。

二、河底淤泥的工況條件

1 大江大河淤泥的工況條件。對長江，淮河，黃河等這樣的大型河道來說，它們的淤泥成分主要是顆粒較細的泥沙和較稀薄的淤泥。加之水量巨大不能采用排干河水再清淤的方式。所以采用上述第二種清淤方式是目前較為合適的一種選擇。而對于內陸河道特別是護城河來說則情況就大不相同了。

2 內陸河道淤泥（特別是護城河淤泥）的工況條件。內陸河道特別是護城河的清淤絕大多數可以采用排水抽干法，露出淤泥然后進入清理。這些淤泥的成分龐雜—淤泥，石塊，磚塊，瓦礫，木棍樹枝，編織袋，塑料布等混雜在一起。其中下層淤泥板結形成硬泥層。這種所謂的“淤泥”，顯然用吸漿法或攪吸法遠不能適應對現實工況的要求。

三、內陸城河新型清淤機械設備的研發

設計一種能連續采掘，遠距離連續性淤泥輸送，作業效率高，清淤徹底干凈，不產生二次污染，經濟實用的新型清淤設備是當務之急。

首先根據清淤機的工作環境，設計清淤機的形狀，各部件所要實現的功能，確定各部件的結構。在此基礎上選摘合理的行走機構，液壓裝置和發動機功率型號。整體布局應該劃分為以下幾個工作部分：1）采掘工作部分；2）輸送工作部分；3）物料傳遞轉運部分；4）各部分的動力裝置；5）行走機構；6）液壓系統；7）自發電電力配送系統；8）各部分操縱系統；9）.機架體結構等。

其中關鍵的是采掘工作部分和行走部分：采掘工作部分必須能夠實現對種類復雜的淤泥進行有效的，可靠的，性能穩定的采掘。這就要求該工作部分的機構裝置適應在工況條件惡劣的工作環境下實現不同的動作，完成它的任務。應該充分考量城河淤泥的復雜狀態（流質狀淤泥，下層板結淤泥，塊狀磚瓦石塊，木棍樹枝，雜草雜物，塑料布編織袋，堆積層不同深度等）。行走部分應考量河床的承載防陷能力；前進后退，左移右移動作的實現。行走輪的結構形式：根據我們對機種輪體的多次實驗；以寬幅履帶式結構較為理想。

參考文獻

[1]張敏君.城市河道治理探討[J].中國供水節水.

[2]城區河道清理.疏浚工程施工探討.科技生活，2012（03）.