提高耙吸船生產效率的幾種方法

郭子華

摘 要：我國現有自航耙吸挖泥船施工效率相對較低，無法達到使用要求，這對于施工方及運營商都是不利的。本文結合工程實例，分析與研究了提升自航耙吸挖泥船施工效率的措施，主要包括改進耙頭、增加泥艙消能裝置、增加高壓沖水改進泥泵轉速等方面，旨在為相關研究和實踐提供參考。

關鍵詞：自航耙吸挖泥船；施工工藝；施工效率

中圖分類號：U615.35 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2017）03-0054-01

1 工程簡介

（1）工程規格。長江口12.5米深水航道維護疏浚工程B標段，地點位于上海市境內的長江口南港-北槽河段水域，東自長江口燈船起，西至長江口南港下端。本工程為維護性疏浚，主要施工區段包括D3.2、D3.3、D3.4區段，總長46.139km。維護底寬350m，維護水深-12.5m（理論最低潮面）。其主要規格見下表1：

（2）土質。本工程施工土質均以松散的粉細沙和軟弱的淤泥、淤泥質土層組成。

（3）拋泥區。本工程設有3個拋泥區和4個拋泥坑。施工分單元進行，施工單元根據測量的水深情況由建設方指定，施工位置拋泥按建設方指定時間、指定的地點嚴格執行。

2 工程相關因素分析

2.1 施工地段與施工工藝之間的關系

在本次吸挖泥工程中，主要采用的方法為裝艙溢流法，即在施工中泥艙被裝滿以后，在一定時間溢流后放掉泥艙上層渾水，這樣就可以讓密度較大的泥沙沉淀下來，在泥艙被裝滿以后，將船舶行駛到事先設定好的拋泥區與拋泥坑附近。由于施工地段并不相同，所以，采用的施工工藝也存在差異，在施工中，各個段之間的搭接長度控制在100m左右，無論哪段維護深度與維護底寬都被控制在合理范圍內，維護深度均為-12.5m，維護底寬為350m。盡管本次工程所涉及的地段絕大部分土質相對松軟，但個別地方尤其是航道較淺的地方不僅存在水深落差較大的情況，還存在路線較長等情況，并不利于挖掘，所以，在實際施工中對各個航道淺點做了編號，并用進退位的方式完成挖掘，逐漸將淺點挖除，這在一定程度上有效提升了施工效率。

2.2 本工程施工中影響生產效率的主要因素

（1）耙頭偏小，單次過耙范圍窄。

（2）疏浚土為淤泥土質，泥漿懸浮不易沉淀。

（3）施工區都為大型耙吸船，拋泥坑通道較窄，不能滿足多艘船舶同時拋泥，施工船拋泥需排隊進入。

3 提升自航耙吸挖泥船施工效率的措施

3.1 改進耙頭

對于自航耙吸挖泥船來說，主要挖掘工具是耙頭，它也是最重要的疏浚工具，其質量與整體效益如何將直接影響到挖泥船生產，要提升自航耙吸挖泥船施工效率，就要具有先進合理的挖掘耙頭。

在施工的過程中，發現耙頭存在一下缺陷：①耙頭寬度小，單次過耙范圍較為狹窄，導致施工效率較低；②耙齒密度小，形狀設計和排列方式不合理，存在溝落差大、隆起深度不達標及凹陷部分超深等問題，不僅影響生產效率，且不經濟。

針對耙頭的上述缺陷，經過力學分析和模擬實驗之后，提出了以下改進方案：首先，增大耙頭寬度，從原來的2.95m增大為3.95m，并增大耙齒的密度，變為原來的兩倍；第二，將耙齒原來的“一字”型平型排列方式優化改進為前后交錯排列方式，將耙齒的尖優化為平齒。

3.2 增加泥艙消能裝置

針對耙吸船泥門開閉時間相對較長的問題，聯合設計單位調整優化液壓系統，增加液壓流量，提高泥門運行速度，縮短拋泥時間。

3.3 增加高壓沖水

耙頭采用高壓沖水挖泥，可增大疏浚物的含水量、改變疏浚物級配程度，使疏浚物膨脹松散，進而提高挖掘效果。

齒間的高壓沖水可提高耙齒的切削深度和寬度，耙頭內部的高壓沖水可增大補水，加強土質的液化效果。

3.4 改進泥泵轉速

通過進行降低泥泵轉速對提高裝艙量的施工試驗，以降低泥漿進艙流速，利于沉淀。

參考文獻：

[1]劉海斌，王忠賢.新型主動耙頭的開發和應用[J].船舶，2014，06（26）：66-68.

[2]林木森.國外疏浚船舶和疏浚技術發展動態[J].上海航道科技，2014，03（23）：13-15.