【正文】 上，增加破土能力，提高泥漿濃度。6）.拖板 位于耙軸的底部，保護(hù)耙頭。2）.格柵 在吸泥口下面開(kāi)口面裝有格柵，用以防止較大的雜物吸入泥泵，格柵矩形孔邊長(zhǎng)尺寸應(yīng)比設(shè)計(jì)通過(guò)泥泵雜物的尺寸小10%。采用閉式葉輪后的第二個(gè)要求是：由于前、后葉墻面積不同，因此帶來(lái)了比開(kāi)式葉輪要大得多的軸向力。因此要求在柴油機(jī)和泥泵之間需要憑借安全離合器來(lái)避免柴油機(jī)突然卡死的工況。閉式葉輪雖然也有磨損，然而能較好地保持葉片原型，保證泥泵工作效率穩(wěn)定，據(jù)觀察，在整個(gè)挖泥作業(yè)期間閉式葉輪的效率只下降2%3℅，而開(kāi)式葉輪效率下降得很多。沖水泵還可兼作灌注泵，供泥泵啟動(dòng)時(shí)作灌水用。鑒于以上原因，人們就把泵殼內(nèi)的各種襯板連接成整體，也就是上述的雙層泵殼。一般離心水泵的葉片寬度從進(jìn)口到出口是逐漸減小的，這樣會(huì)使一些較大的固體物卡在葉片內(nèi)。挖泥船使用的泥泵，都是單級(jí)單吸懸臂式離心泵，它在原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)葉輪在泵殼內(nèi)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生吸入真空和排出壓力進(jìn)行吸排泥工作。泥泵的抽吸作用從耙頭的吸口吸入挖掘的泥沙與水流的混合體（泥漿）經(jīng)耙臂、彎管等吸泥管道進(jìn)入泥泵，最后經(jīng)泥泵排出端裝入挖泥船自身設(shè)置的泥艙中。在它的舷旁，或尾部開(kāi)槽，或船中的耙井里，安裝有耙臂（吸泥管）。目前中交天津航道局有限公司在招商局重工有限公司建造1艘世界第三、國(guó)內(nèi)第一的超大型自航絞吸挖泥船“天鯨”輪，該船裝機(jī)功率達(dá)20000kW，生產(chǎn)效率為4500m3/h。其他疏浚公司的船舶裝機(jī)功率均小于6000kW。圖411 “新海龍”輪船舶圖 在“新海龍”輪建造的同時(shí)，該局公司在充分吸收國(guó)外先進(jìn)裝備技術(shù)的基礎(chǔ)上，；2004年11月又成功地改建了1艘艙容13000m取砂深度達(dá)70m的疏浚工程船“新海獅”輪。 耙吸挖泥船 2002年11月，中交上海航道局有限公司在荷蘭IHC公司成功地建成了1艘當(dāng)時(shí)世界上技術(shù)最先進(jìn)、自動(dòng)化程度最高、艙容為12888m3的自航耙吸挖泥船“新海龍”輪。 九十年代，我國(guó)除向荷蘭購(gòu)置3艘艙容5000m3耙吸挖泥船及10余艘絞吸挖泥船外，中小型基本上以國(guó)產(chǎn)船為主，一批高技術(shù)含量的挖泥船相繼問(wèn)世，具代表性的船舶有：多功能1250m3/h吸盤(pán)挖泥船，國(guó)際首例采用噴水推進(jìn)的1500m3/h耙吸挖泥船，2000m3/h自航耙吸挖泥船，8m3抓斗挖泥船，裝有國(guó)產(chǎn)水下監(jiān)視儀的4m3鏟石船，1750m3/h絞吸挖泥船，1600kW系列斗輪挖泥船等。八十年代再次購(gòu)進(jìn)一批中小型挖泥船。 七十至八十年代，為適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，特別七十年代初期為改變我國(guó)港口落后面貌，開(kāi)始了大規(guī)模的港口建設(shè)，使疏浚裝備得到了較大的發(fā)展。1935年從德國(guó)買(mǎi)進(jìn)的自航耙吸挖泥船“建設(shè)”號(hào)的艙容為3250m3，堪稱“遠(yuǎn)東第一”，然而這一頗具規(guī)模的船隊(duì)在歷經(jīng)抗日戰(zhàn)爭(zhēng)、解放戰(zhàn)爭(zhēng)磨難之后，已支離破碎，上海解放時(shí)原有的挖泥船只剩下了11艘且散泊于沿海各港。其后由于長(zhǎng)達(dá)8年的抗日戰(zhàn)爭(zhēng)及3年解放戰(zhàn)爭(zhēng)的影響，直到解放前夕，天津港的疏浚裝備不但沒(méi)有得到發(fā)展而且飽受摧殘。 1895年清朝政府年向荷蘭IHC購(gòu)買(mǎi)了一艘350m3/h鏈斗挖泥船，并成立了海河工程局，成為中國(guó)最早的疏浚公司，即中交天津航道局有限公司的前身。早在600年前，鄭和曾先后七次率領(lǐng)中國(guó)自行建造的大型船隊(duì)出使西洋。第四章 疏浚挖泥設(shè)備第一節(jié) 挖泥船歷史現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1．歷史回顧 中國(guó)疏浚業(yè)歷史悠久，是世界上最早釆用人工方法開(kāi)挖運(yùn)河、疏浚河道、溝通水系來(lái)發(fā)展航運(yùn)和進(jìn)行排洪、蓄溉的國(guó)家。然而由于清朝廷的日益腐敗和閉關(guān)自守，近代中國(guó)屢受西方列強(qiáng)的侵?jǐn)_。此后1902年～1924年的20余年間，該局又先后向英國(guó)、荷蘭、日本等購(gòu)買(mǎi)了20余艘挖泥船和泥駁。 1901年，列強(qiáng)們更是強(qiáng)迫清政府將抓緊浚治黃浦江航道的條款列入“辛丑和約”。 新中國(guó)成立后的五十年代，為了適應(yīng)工程的需要，挖掘老舊船舶的潛力，進(jìn)行了大量的技術(shù)革新和技術(shù)改造，但無(wú)論是財(cái)力、物力還是技術(shù)力量都難以支持，大多只能對(duì)解放以前遺留下來(lái)的若干進(jìn)口小型絞吸、鏈斗挖泥船進(jìn)行測(cè)繪仿造，如中華造船廠建造的“水工一號(hào)”、武昌造船廠建造的“洞庭號(hào)”，均為同類型進(jìn)口船的仿制品。國(guó)家向荷蘭先后二次訂購(gòu)了39艘各類大中型挖泥船，其中4600HP絞吸挖泥船16艘，艙容4500m3耙吸挖泥船4艘以及其他規(guī)格挖泥船。 這一期間，國(guó)產(chǎn)挖泥船也開(kāi)始走上發(fā)展軌道。2．現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)，進(jìn)出口貿(mào)易急劇攀升的情況下，迎來(lái)了我國(guó)港口建設(shè)史上的新高潮，長(zhǎng)江口及珠江口航道治理工程、洋山深水港、天津港25萬(wàn)噸級(jí)航道等一批重大國(guó)家戰(zhàn)略項(xiàng)目相繼并工。這一舉措打破了國(guó)內(nèi)無(wú)10000m3艙容耙吸挖泥船的歷史。在此期間，中交廣州航道局有限公司也于2004年在荷蘭IHC建造了1艘艙容為10028m3的自航耙吸挖泥船“萬(wàn)頃砂”輪；此后，中交上海航道局有限公司又在廣州文沖船廠建造了2艘由國(guó)內(nèi)自主設(shè)計(jì)、世界先進(jìn)、國(guó)內(nèi)一流的艙容分別為13500m3和16888m3的自航耙吸挖泥船，中交天津航道局有限公司也建造了1艘艙容為13500m3的大型耙吸挖泥船，至此我國(guó)共有艙容萬(wàn)m3以上耙吸挖泥船8艘。2002年，中交上海航道局有限公司從國(guó)外引進(jìn)了被稱之為“亞洲第一”的，總裝機(jī)功率為11952kW，最大挖深達(dá)27m，生產(chǎn)能力達(dá)3500m3/h的斗輪（絞吸）挖泥船“新海豹”輪如圖412；接著2004年又引進(jìn)了總裝機(jī)功率為11617kW的雙刀輪挖泥船，設(shè)計(jì)生產(chǎn)效率2700m3/h，最大排距6500m；在引進(jìn)裝備技術(shù)的基礎(chǔ)上，2006年又成功地在國(guó)內(nèi)建造了神州第一絞“新海鱷”輪，該船總裝機(jī)功率為14576kW，排距7000m，設(shè)計(jì)生產(chǎn)效率3500m3/h。此外由于市場(chǎng)需求的不斷刺激，一些民營(yíng)企業(yè)也紛紛建造了一批生產(chǎn)效率為2500m3/h～3500m3/h的大型絞吸挖泥船。在耙臂的后端裝有用于挖掘水下土層的耙頭，其前端以彎管與船上的泥漿吸入管相連接。當(dāng)泥艙滿載疏浚泥沙后，即停止疏浚挖泥工作，提升耙臂和耙頭出水，再航行至指定的拋泥區(qū)，通過(guò)泥艙底部所置的泥門(mén)，自行將艙內(nèi)的泥沙卸空；或通過(guò)泥艙所置的吸泥管，用船上的泥泵將其泥漿吸出，經(jīng)甲板上的排泥管系與輸泥浮管或岸管，將泥漿卸至指定區(qū)域或吹泥上岸。圖422是閉式泥泵簡(jiǎn)圖。2）前、后蓋的內(nèi)側(cè)均裝有可更換的耐磨襯板，有的在蝸形流道內(nèi)也裝有襯板。3）配置水封泵。葉輪是泥泵的主要部件，它有很多種型式。采用了閉式葉輪后，對(duì)泥泵也帶來(lái)了一些新的要求。目前，較新型的國(guó)內(nèi)外泥泵都采用氣胎離合器和高彈性摩擦離合器。因此在泥泵裝置的軸線上加裝推力軸承，近代都以滾珠軸承取代老式的滑動(dòng)式推力軸承。3）.刮土板 活動(dòng)鄂板的下部，起刮泥及破土作用，為保持較好的與泥面吻合，前鄂板是活動(dòng)的。7）.壓鐵 防止后鄂上升被卡住不能落下，在其下面裝有壓鐵。耙齒有固定或可拆換兩種。吸泥管放到舷外時(shí)，滑塊即進(jìn)入船體上的導(dǎo)軌并被下放，直到承座（或彎管）與水面以下船體上的吸口對(duì)準(zhǔn)為止，鋼質(zhì)承座滑塊可在導(dǎo)軌里移動(dòng)，該導(dǎo)軌設(shè)在船殼板上。這一點(diǎn)非常必要。在橡膠內(nèi)的強(qiáng)化鋼圈能防止軟管因吸泥影響而被壓癟。8．裝艙和分布系統(tǒng)：在泥艙上面或泥艙里設(shè)有裝艙分布裝置，利用這種裝置為泥艙裝泥?！M(jìn)來(lái)的泥漿不應(yīng)含有很多的空氣。：另一種布置方式稱之為深裝艙系統(tǒng)（圖426）。圖 427 沸騰箱式裝艙系統(tǒng)圖 426 深裝艙系統(tǒng)簡(jiǎn)圖試驗(yàn)表明，疏浚沙砂（ d50=）且在泥艙裝載很低時(shí)，從限制溢流損失的觀點(diǎn)來(lái)看，深裝艙系統(tǒng)是三種系統(tǒng)最佳的一種。：當(dāng)耙吸礫石或與泥沙混合的礫石時(shí)，但不具有所需要的粒徑分布時(shí)，裝艙前可先進(jìn)行篩選。：泥艙有開(kāi)式和閉式兩種主要類型，開(kāi)式泥艙大都是傳統(tǒng)性產(chǎn)品，進(jìn)入開(kāi)式泥艙的泥沙顏色和流態(tài)能顯示裝艙作業(yè)的進(jìn)展情況。 為了在開(kāi)始挖泥的最初幾分鐘內(nèi)使泥艙里沒(méi)有水位占去艙容，另一個(gè)辦法就是將低濃度泥漿或清水排出舷外。現(xiàn)在，進(jìn)艙閥應(yīng)打開(kāi)，舷外排出閥應(yīng)關(guān)閉。為便于識(shí)別，按鈕安裝在管路的模擬圖板上。大多數(shù)船上在整個(gè)挖泥期內(nèi)液壓動(dòng)力機(jī)組一直在工作著。若船上裝有電動(dòng)絞車(chē)，因向外和向內(nèi)擺動(dòng)吸泥管吊架需要有壓力，壓力延遲的時(shí)間可以較短。因離合器處于脫開(kāi)狀態(tài)，故泥泵柴油機(jī)在空轉(zhuǎn)。用于耙頭噴咀的高壓水管經(jīng)過(guò)撓性接頭處使用高壓軟管，而撓性接頭出的高壓接頭處的高壓橡膠軟管中心與耙軸臂的樞軸中心，（見(jiàn)圖428）是在同一直線上，萬(wàn)向接頭處的布局也通常如此?；钊麠U的頂端有滑輪，供吊吸泥管的鋼絲繩使用，鋼絲繩從絞車(chē)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)幾個(gè)導(dǎo)向滑輪，包括活塞桿頂端的在內(nèi)，到達(dá)吸泥管，在吸泥管處，鋼絲繩的末端連結(jié)到吊攀上。波浪補(bǔ)償系統(tǒng)由下列部件組成：儲(chǔ)油罐，一個(gè)或幾個(gè)。壓縮空氣氣源。我國(guó)現(xiàn)有耙吸挖泥船所設(shè)拋管伸出舷外長(zhǎng)度為20～100m，可以按照需要將管口轉(zhuǎn)動(dòng)到任何一舷側(cè)與船的縱向中心線成0～90186。但使用這種方法，會(huì)有不等比例的排出泥沙回淤挖槽。作業(yè)時(shí)，挖泥船在挖槽內(nèi)開(kāi)挖，將泵吸泥漿裝入泥艙。有時(shí)，尚可在前一次較高溢流檔次裝滿后，立即調(diào)低溢流檔次，放掉上層渾水，然后再恢復(fù)前一次較高溢流檔次裝滿后，立即調(diào)低溢流檔次，放掉上層渾水，然后再恢復(fù)前一次較高溢流檔次繼續(xù)裝較濃泥漿，如此反復(fù)若干次，以達(dá)到增加一個(gè)船次的裝艙實(shí)得土方量，符合該具體施工條件下最大裝艙量的目的。有些耙吸挖泥船具有吹填設(shè)備，可用于吹填施工，但耙吸挖泥船的泥泵多數(shù)揚(yáng)程不高，即使用2臺(tái)泥泵加以串聯(lián)，往往仍難以勝任長(zhǎng)管線的吹填工程。因此，在綜合經(jīng)濟(jì)效益比較后，從特定效果來(lái)決定。自浮排泥管的另一端則與岸管相聯(lián)。施工后期，常常容易遺留下一些淺埂之類的淺點(diǎn)，在底沙運(yùn)動(dòng)劇烈的河段，還會(huì)形成沙波、沙包。定位挖泥 耙吸挖泥船在拖曳耙頭挖泥施工中，船位不斷變化，必須經(jīng)常測(cè)定和修正船位，盡量使船能在預(yù)定航線上進(jìn)行，減少漏挖淺點(diǎn)、淺埂或壟溝，避免一再反復(fù)重挖或局部掘土過(guò)深，掃淺時(shí)，定位疏浚尤為重要。前后導(dǎo)標(biāo)間距越長(zhǎng)，船位距前導(dǎo)標(biāo)越近，靈敏度越高，船位越準(zhǔn)確。船距浮標(biāo)較近時(shí)，可觀測(cè)浮標(biāo)方位并估測(cè)相對(duì)距離，判別船位所在。~150186。進(jìn)退挖泥法（拉鋸式） 挖槽頗短或只要浚挖某一小段或局部淺點(diǎn)時(shí)，或挖區(qū)終端水域受限，難以實(shí)施回轉(zhuǎn)調(diào)頭，或鑒于調(diào)頭航行在調(diào)頭上線挖泥方式耗費(fèi)非實(shí)挖時(shí)間過(guò)多時(shí)，往往根據(jù)水域情況和本船操縱條件，耙吸挖泥船采取進(jìn)退挖泥法。逆流挖泥時(shí)，挖泥船舵效好，易于控制航向、船位、作業(yè)安全。為此，挖泥船都配置雙推進(jìn)器。每逢航槽狹長(zhǎng)，槽外兩側(cè)水深有小于挖泥船重載吃水的場(chǎng)合，挖泥船裝艙結(jié)束，常需遠(yuǎn)航到挖槽盡端或挖槽中某一專設(shè)掉頭區(qū)掉頭后，才能航行到挖泥區(qū)段挖泥，或外航拋泥。在掉頭過(guò)程中泥泵仍可吸泥。風(fēng)流較強(qiáng)，更要防止船體壓向耙頭，造成耙頭進(jìn)入船底，損壞耙管和船殼板。第一次挖泥達(dá)到終點(diǎn)后，起耙調(diào)頭，航行返回到上一次起挖線并超過(guò)后，再調(diào)頭上線進(jìn)槽，槽外水深常淺于槽內(nèi)，往往出現(xiàn)船首向槽里深水側(cè)偏轉(zhuǎn)動(dòng)向，艉則趨向槽外，不但會(huì)影響浚挖難以到位，尚需防止因水位變化導(dǎo)致艉部擦淺。錨纜施工法：耙吸式挖泥船也可利用錨纜進(jìn)行挖泥。第三節(jié) 絞吸挖泥船絞刀是絞吸挖泥船的主要挖掘設(shè)備，安裝于絞刀架的最前端。絞吸挖泥船的施工作業(yè)首先是由絞刀來(lái)完成的，故此，絞吸挖泥船絞刀挖掘性能的好壞，將直接影響船舶的生產(chǎn)效率和施工成本。斗輪的切土方法和鏈斗挖泥的泥斗相似，它結(jié)合了鏈斗和絞刀兩種裝置的優(yōu)點(diǎn)。其固定式不旋轉(zhuǎn)的受泥斗，則安裝于旋轉(zhuǎn)式斗輪的內(nèi)部，采用鋼質(zhì)焊接結(jié)構(gòu)，在它容易磨損的部位，還裝有可更換的防磨板。美國(guó)ELLicott公司資料，在挖堅(jiān)硬土質(zhì)時(shí)斗輪與基本型絞刀相比，生產(chǎn)率之比可達(dá)2：1～3：l，其泥漿濃度可達(dá)30～33％，而一般絞刀僅為15％左右。 （4）挖泥不受擺動(dòng)方向變化的影響，均能連續(xù)地有效地進(jìn)行挖掘，切泥方向始終自下而上。圖432 荷蘭IHC標(biāo)準(zhǔn)斗輪絞刀橋架又稱絞刀架，通常為一箱型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，它可以在一個(gè)垂直于水面中做上下運(yùn)動(dòng)。所以，具有挖巖能力的絞吸挖泥船不但絞刀功率要大，而且橋架重量也必須要大，如“ NUL”號(hào)絞吸挖泥船的橋架重為1550t。在施工中要合理控制橋架的下放深度，一般控制橋架的下放角度不宜超過(guò)45176。角方向發(fā)展趨勢(shì)。左右角。目前其聯(lián)接方式有二種： （1）橡膠軟管接頭。例如，荷蘭1600m3/h絞吸挖泥船，吸管 750mm、排管700mm；日本2500m3/h絞吸挖泥船，吸管800mm、排管800mm；荷蘭3500m3/h絞吸挖泥船，吸管900mm、排管850mm；德國(guó)2700m3/h絞吸挖泥船，吸管850mm、排管800mm。排泥裝置主要有船體排泥管、水上排泥管、水下排泥管、陸上排泥管四部分組成，其作用是將離心泵排出來(lái)的壓力泥漿通過(guò)輸泥管輸送到排泥區(qū)。 （1）船體排泥管：一般由鑄鋼管或焊接鋼管組成，有直管、彎管、橡膠軟管等組成。圖433 水上浮筒排泥管構(gòu)造圖1－排泥管；2－浮筒；3－橡膠軟管。 （3）陸上排泥管：陸上排泥管又稱岸管