挖泥船

一、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40~400m³/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。

二、耙吸式挖泥船施工方法

耙吸式挖泥船是一种装备有耙头挖掘机具和水力吸泥装置的大型自航、装仓式挖泥船。挖泥时，将耙吸管下放河底，利用泥泵的真空作用，通过耙头和吸泥管自河底吸取泥浆进入挖泥船的泥仓中，泥仓装满后，起耙航行至排泥区开启泥门卸泥，或直接将挖起的泥土排出船外。有的挖泥船还可将装载于泥仓的泥土自行吸出进行吹填。它具有良好的航行性能，可以自航、自挖、自载、自卸，并且在作业中处于航行状态，不需要定位装置。它适用于无掩护、狭长和平整度要求低的沿海进港航道的开挖和维护，以开挖淤泥时效率最高。

耙吸式挖泥船施工作业无需抛锚展布，挖泥时，用陆上导标或水上浮标定向，也可用雷达、无线定位或GPS卫星定位，罗经定向。耙吸式挖泥船一般采用逆流纵挖法施工，在水流流速较小，水域宽阔情况下采用顺流施工，根据挖槽的情况可以分段、分条、分层施工，根据其排泥方式可分为装仓法、旁通法及吹填法施工。

旁通或边抛施工法宜在下列情况下采用：

(1) 当水流有足够的流速，可将旁通的泥沙携带至挖槽外，且疏浚增深的效果明显大于旁通泥沙对挖槽的回淤时；

(2) 施工区水深较浅，不能满足挖泥船装船装仓的吃水要求时，可先用旁通法施工，待挖到满足挖泥船装载吃水的水深之后，再进行装仓施工；

(3) 在紧急情况下，需要突击疏浚航道浅段，迅速增加水深时；

(4) 环保部门许可，对附近水域的回淤没有明显不利影响时；

吹填法施工是将装在泥仓中的泥浆，用挖泥船自身的泥泵拍至填筑地点，但耙吸式挖泥船的泥泵多数扬程不高，一般排泥距离较短。

耙吸式挖泥船应根据开挖的土质选用下列不同类型的耙头：

(1) 挖淤泥、淤泥质土、软粘土宜选用“IHC”耙头；

(2) 挖松散和中等密实的砂宜选用“加利福尼亚”耙头；

(3) 挖密实的砂应在耙头上加高压冲水；

(4) 挖较硬粘性土或土砂混土质，宜在耙头上加切削齿或采用与推进功率相匹配的切削型耙头。

耙吸式挖泥船在施工时航行速度不宜过快，一般为3~4km/h，航行方向要准，避免因左右摆动过大，致使泥耙、吸泥管等由于受到阻力而损坏，挖掘的垅沟左右交替也降低了平整度，在开挖边线时，要顶流、顶风、顶浪挖，以减小超宽。此外，在挖左右交替垅沟时，常易出现吸泥口堵塞或只吸清水的不良后果，必须注意。

三、链斗式挖泥船及其施工方法

链斗式挖泥船的工作原理是：将斗桥的下端放入水下一定深度，使之与疏浚土层相接触。然后，在上导轮驱动下，使斗链连续运转，带动斗链上的泥斗，挖泥后装入，再随斗链的转动提升出水面，并传送至斗塔顶部，经过上导轮而改变方向后，斗内的泥沙在自身的重力作用下，倒入斗塔中的泥井。最后，泥沙经过两边的溜泥槽排出挖泥船的舷外。链斗式挖泥船分为自航和非自航两种，其斗容一般为0.1~1.0m³，生产率一般为10~1000m³/h。由于其挖后平整度较其他类型挖泥船好，适用于开挖港池、锚地和建筑物基槽等。链斗式挖泥船可以挖掘各种淤泥、软粘土、砂和砂质粘土等。其缺点是噪声大，振动大，部件磨损大，成本高。

链斗式挖泥船的定位，一般需要6根（即主、尾、边锚各两只）锚缆。顺流驻位时，将挖泥船拖至起点标附近，先抛尾锚，松尾缆使船体前移至起点标线上，后下落斗架，抛前锚和边锚。逆流驻位时，将挖泥船拖至起点标，待拖轮航行惯性消失后，先下落斗架，后抛前、后锚和边锚，再校准船位。

链斗式挖泥船应采用横挖法施工，一般有以下规定：

（1）当施工区水域条件好，挖泥船不受挖槽宽度和边缘水深限制时，应采用斜向横挖法施工；

（2）挖槽狭窄、挖槽边缘水深小于挖泥船吃水时，宜采用扇形横挖法施工；

（3）挖槽边缘水深小于挖泥船吃水，挖槽宽度小于挖泥船长度时宜采用十字形横挖法；

（4）施工区水流流速较大时，可采用平行横挖法施工。

具体施工方法：

1、斜向横挖法

这是最常用的挖泥方法，适用于挖泥船不受挖槽宽度和边缘水深限制的情况，优点是水流对船身产生横向压力，有利于横移，也有利于泥斗充泥；挖边缘是规格较准。在