現(xiàn)代耙吸式挖泥船疏浚設(shè)備的改進(jìn)

朱峰

（中交上海航道裝備工業(yè)公司，上海 200137）

近年來，國內(nèi)的疏浚業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，疏浚工程向外大大拓展，疏浚船由以往的基建型耙吸施工逐漸發(fā)展到吹填施工，工作水域進(jìn)一步擴(kuò)展。在這樣的發(fā)展形勢下，不僅要提高耙吸式挖泥船的型號，更要不斷改進(jìn)其疏浚設(shè)備與技術(shù)。耙吸式挖泥船，是當(dāng)前應(yīng)用較多的一類挖泥船，運(yùn)行原理近似于真空吸塵器，使用離心泵從海底吸泥。實(shí)踐表明，疏浚工程的質(zhì)量及施工效率與疏浚設(shè)備的先進(jìn)性密切相關(guān)。所以，我們應(yīng)進(jìn)一步提高疏浚設(shè)備的技術(shù)水平，改進(jìn)其應(yīng)用性能，以適應(yīng)新時(shí)期復(fù)雜施工項(xiàng)目的需要。

1 我國疏浚業(yè)的發(fā)展及其制約因素

1.1 疏浚業(yè)的發(fā)展

我國的疏浚業(yè)已有半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展歷史，在最初的上世紀(jì)50年代，不管是人力還是物力都有所不足，僅能對小型的進(jìn)口吸鏈斗船進(jìn)行仿制。但其實(shí)際應(yīng)用效果并不好，后經(jīng)多年研究，推出了挖泥船。盡管其最初的規(guī)模不大，技術(shù)水平也不高，但在當(dāng)時(shí)的應(yīng)用效果還不錯(cuò)。隨著科技的發(fā)展，有關(guān)技術(shù)人員對船體進(jìn)行不斷的升級改造。到了90年代，船舶制造技術(shù)中開始引入高科技技術(shù)。此時(shí)應(yīng)用較多的船體有挖泥船，耙吸船以及絞吸船等。而且，這些船體的適用性比較好，技術(shù)水平更為先進(jìn)，為我國疏浚業(yè)的發(fā)展提供了重要的支持。近年來，各疏浚企業(yè)進(jìn)行了體制上的革新，逐漸與交通運(yùn)輸業(yè)進(jìn)行結(jié)合，在技術(shù)上，我國已能夠自主修建大型的疏浚設(shè)備，促進(jìn)了我國疏浚業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1.2 疏浚業(yè)的制約因素

雖然我國的疏浚業(yè)近年來獲得了高速的發(fā)展，但仍受到多個(gè)制約因素的影響。

一是，疏浚技術(shù)的落后。國內(nèi)的疏浚技術(shù)起步較晚，底子較薄，與技術(shù)先進(jìn)的國家相比，如果不能盡快迎頭趕上，會(huì)影響到我國疏浚行業(yè)的整體發(fā)展。而且，國內(nèi)的疏浚技術(shù)在深層次的理論研究上也有所不足，難以進(jìn)行系統(tǒng)性的研究。二是，疏浚設(shè)備的落后。從當(dāng)前的發(fā)展需要來看，國內(nèi)的疏浚行業(yè)要想盡快發(fā)展就要加快船舶的制造力度，并結(jié)合我國的國情，有所側(cè)重的進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造。

此外，國內(nèi)僅有十幾家企業(yè)在生產(chǎn)中小型疏浚船舶，且清淤能力難以滿足我國疏浚行業(yè)的發(fā)展需要。而且，當(dāng)前在用的疏浚設(shè)備中有很多都是超期服役，已超過了使用年限，存在著極大的安全隱患，且作業(yè)效率不高，難以進(jìn)行安全高效的疏浚施工。

2 現(xiàn)代耙吸式挖泥船疏浚設(shè)備的改進(jìn)

2.1 耙齒的改進(jìn)

對于耙齒的使用，新型與舊型疏浚船有著比較明顯的區(qū)別。其中，新型疏浚船的威龍耙頭有兩種，包括單排、雙排耙齒，數(shù)量依次為32、51。耙齒數(shù)量的增加可以有效的提高作業(yè)效率，但對備件的損耗也一樣要增加。怎樣才能在同樣的備件損耗下進(jìn)一步提升設(shè)備的使用效率，值得人們?nèi)パ芯俊?/p>

以香港某吹填工程為例，耙吸式挖泥船在進(jìn)行深海取砂作業(yè)時(shí)，由于砂質(zhì)顆粒比較大，不得不采用成本較高的耐磨型耙齒。其正常使用周期在20到25天左右，耙齒底部覆蓋耐磨材料的部分損耗較小，但其未涂耐磨材料的那部分，長時(shí)間使用后變得非常薄，導(dǎo)致耙齒從這一位置斷裂，也就使得整個(gè)耙齒報(bào)廢。耐磨型耙齒的成本造價(jià)非常高，對于此次使用的新型威龍耙頭來說，單排有32個(gè)，兩個(gè)耙頭就要64個(gè)耙齒，這顯然在很大程度上增加了總的施工成本。

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究，對于耙齒磨損的應(yīng)對措施如下：在耙齒高壓沖水出水孔周邊及向上5cm處添加耐磨材料，每個(gè)耙齒平均需要4根耐磨焊條，再加上施工期間的補(bǔ)焊，這樣就能夠有效的延長耙齒使用時(shí)間，從之前的20天延長到接近40天。如此不僅減少了材料的使用成本，而且還縮減了更換時(shí)間，有效的改善了設(shè)備的使用效率，同時(shí)加快了工程進(jìn)度。

2.2 泥艙高壓沖水噴嘴的改進(jìn)

近年來，隨著吹填工程項(xiàng)目的增加，疏浚設(shè)備在吹填技術(shù)方面的研究應(yīng)加大力度，怎樣才能長期、有效地保證疏浚設(shè)備的正常使用非常重要。在以往的某些吹填項(xiàng)目中，存在著疏浚設(shè)備使用性能不完善的問題，導(dǎo)致作業(yè)效率比較低，維護(hù)時(shí)間及維護(hù)成本較高。在某些挖拋疏浚項(xiàng)目中，泥艙高壓沖水噴嘴足夠使用，可以滿足工程需要，但對于吹填項(xiàng)目來說存在一定的不足。因?yàn)樾∧嚅T距離泥艙壁邊緣有著大約4m的距離，而高壓沖水噴嘴缺乏泥艙壁向小泥門方向的設(shè)計(jì)，使得每次進(jìn)行抽艙作業(yè)時(shí)有些泥艙壁出現(xiàn)泥漿的殘留，依照完成吹填土方量計(jì)算，影響到了最終的作業(yè)效率，進(jìn)而導(dǎo)致一定的效益損失。對于這一問題，可以在接近泥門泥艙板壁的位置，從泥門兩端沖水管路各向前拓展增添一個(gè)噴嘴，這樣就能有效的解決上面提到的土方殘留問題。

2.3 法蘭盤的改進(jìn)

法蘭盤，是挖泥船上較為常用的設(shè)備之一，但也是最為容易被忽略的設(shè)備之一。新型疏浚船法蘭盤的某些螺栓在安裝完成后發(fā)生敲擊扳手難以放入的現(xiàn)象，這給后續(xù)的維修、維護(hù)工作造成了非常大的麻煩，而且也有著一定的安全隱患。螺栓的牢固性、受力情況都會(huì)對設(shè)備的使用安全造成影響。當(dāng)疏浚船深入到水下三、四十米時(shí)，螺栓所受到的壓力、扭力極大，假如螺栓受力不均、安裝不牢固，就會(huì)出現(xiàn)斷裂情況。

以香港某吹填工程為例，“新海鳳”輪常常出現(xiàn)法蘭盤螺栓的斷裂問題。這就需要持續(xù)的換裝螺栓，在法蘭盤面添加加強(qiáng)筋，才能改善螺絲的吃力情況。這樣必然會(huì)影響到整個(gè)耙臂相應(yīng)配件的安全系數(shù)，有可能引發(fā)安全事故。近年來，疏浚船不斷向更深海域拓展，所面對的作業(yè)環(huán)境愈加復(fù)雜，因此，在以后的新型疏浚船的生產(chǎn)過程中應(yīng)對法蘭盤進(jìn)行工藝上的改進(jìn)，降低因設(shè)備問題而引發(fā)事故的可能。

2.4 耙唇密封條的改進(jìn)

耙唇密封條，又被稱為耙唇橡皮墊，是耙唇在耙頭本體連接處起到一定的密封作用，確保耙唇內(nèi)真空壓力的一種設(shè)備。在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，因?yàn)椴牧系膯栴}，新添加的耙唇密封條應(yīng)用兩個(gè)月時(shí)間后，就會(huì)由于橡皮的老化而報(bào)廢，起不到應(yīng)有的密封效果。

以香港某吹填工程為例，“新海鳳”的最大深度接近45m，這就要求耙唇具有較高的密封性能。在取砂階段，因?yàn)槟酀{的濃度較低，持續(xù)時(shí)間較長，對于施工進(jìn)度造成了非常大的影響。研究表明，可以通過發(fā)揮設(shè)備各個(gè)配件的效能來增強(qiáng)泥泵真空度。耙唇與耙頭本體連接處大概有3～4cm的高度，“新海鳳”的耙頭寬470cm左右，耙唇內(nèi)的空間并不小。假如能夠有效的利用密封條最初的設(shè)計(jì)性能，就可以在不影響設(shè)備運(yùn)行的情況下確保泥泵真空，發(fā)揮其應(yīng)有的效果。原先的耙唇密封條厚度為1cm，寬度為20cm，韌性不佳，材質(zhì)較差，予以更換大概需要50只螺絲，所需時(shí)間較長，在項(xiàng)目施工階段，盡可能的削減設(shè)備的修理時(shí)間，才能有效的保證施工工期。所以說，將原先的耙唇密封條替換為材質(zhì)更好、韌性更強(qiáng)的橡皮材料，厚度及寬度也適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整，使得密封條與耙唇接觸良好，以防止耙唇的翻動(dòng)而導(dǎo)致密封條的斷裂。

3 結(jié)語

總的來說，隨著我國疏浚行業(yè)的高速發(fā)展，對于挖泥船疏浚設(shè)備的技術(shù)改進(jìn)越來越迫切，疏浚工程的質(zhì)量及施工效率與疏浚設(shè)備的先進(jìn)性密切相關(guān)，同時(shí)，要結(jié)合施工工程的實(shí)際需要來進(jìn)行分析應(yīng)用，合理選用疏浚設(shè)備，不斷提高作業(yè)效率。本文通過分析我國疏浚業(yè)的發(fā)展及其制約因素，以及疏浚技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，重點(diǎn)討論了耙齒、泥艙高壓沖水噴嘴、法蘭盤、耙唇密封條等設(shè)備的改進(jìn)技術(shù)，希望能夠有效的改善其應(yīng)用性能。

[1]夏有志, 聞長生. 某耙吸式挖泥船疏浚設(shè)備對施工效率的影響淺析[J]. 工業(yè)b, 2015,(8):245-246.

[2]聶文龍. 淺析耙吸式挖泥船溢流施工在東南亞河口航道疏浚中的應(yīng)用[J]. 中國水運(yùn)月刊, 2015, 15(4):224-225.

[3]蔣欣, 常留紅, 鐘志生. 國際新一代耙吸式挖泥船發(fā)展趨勢[J].中國水運(yùn)月刊, 2015, 15(11):85.