【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，保護耙頭。2）.格柵 在吸泥口下面開口面裝有格柵，用以防止較大的雜物吸入泥泵，格柵矩形孔邊長尺寸應比設計通過泥泵雜物的尺寸小10%。采用閉式葉輪后的第二個要求是：由于前、后葉墻面積不同，因此帶來了比開式葉輪要大得多的軸向力。因此要求在柴油機和泥泵之間需要憑借安全離合器來避免柴油機突然卡死的工況。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，在整個挖泥作業(yè)期間閉式葉輪的效率只下降2%3℅，而開式葉輪效率下降得很多。沖水泵還可兼作灌注泵，供泥泵啟動時作灌水用。鑒于以上原因，人們就把泵殼內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口到出口是逐漸減小的，這樣會使一些較大的固體物卡在葉片內。挖泥船使用的泥泵，都是單級單吸懸臂式離心泵，它在原動機的驅動下，通過葉輪在泵殼內的旋轉產(chǎn)生吸入真空和排出壓力進行吸排泥工作。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、彎管等吸泥管道進入泥泵，最后經(jīng)泥泵排出端裝入挖泥船自身設置的泥艙中。在它的舷旁，或尾部開槽，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、國內第一的超大型自航絞吸挖泥船“天鯨”輪，該船裝機功率達20000kW，生產(chǎn)效率為4500m3/h。其他疏浚公司的船舶裝機功率均小于6000kW。圖411 “新海龍”輪船舶圖 在“新海龍”輪建造的同時，該局公司在充分吸收國外先進裝備技術的基礎上，；2004年11月又成功地改建了1艘艙容13000m取砂深度達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艘當時世界上技術最先進、自動化程度最高、艙容為12888m3的自航耙吸挖泥船“新海龍”輪。 九十年代，我國除向荷蘭購置3艘艙容5000m3耙吸挖泥船及10余艘絞吸挖泥船外，中小型基本上以國產(chǎn)船為主，一批高技術含量的挖泥船相繼問世，具代表性的船舶有：多功能1250m3/h吸盤挖泥船，國際首例采用噴水推進的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。八十年代再次購進一批中小型挖泥船。 七十至八十年代，為適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，特別七十年代初期為改變我國港口落后面貌，開始了大規(guī)模的港口建設，使疏浚裝備得到了較大的發(fā)展。1935年從德國買進的自航耙吸挖泥船“建設”號的艙容為3250m3，堪稱“遠東第一”，然而這一頗具規(guī)模的船隊在歷經(jīng)抗日戰(zhàn)爭、解放戰(zhàn)爭磨難之后，已支離破碎，上海解放時原有的挖泥船只剩下了11艘且散泊于沿海各港。其后由于長達8年的抗日戰(zhàn)爭及3年解放戰(zhàn)爭的影響，直到解放前夕，天津港的疏浚裝備不但沒有得到發(fā)展而且飽受摧殘。 1895年清朝政府年向荷蘭IHC購買了一艘350m3/h鏈斗挖泥船，并成立了海河工程局，成為中國最早的疏浚公司，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中國自行建造的大型船隊出使西洋。第四章 疏浚挖泥設備第一節(jié) 挖泥船歷史現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1．歷史回顧 中國疏浚業(yè)歷史悠久，是世界上最早釆用人工方法開挖運河、疏浚河道、溝通水系來發(fā)展航運和進行排洪、蓄溉的國家。然而由于清朝廷的日益腐敗和閉關自守，近代中國屢受西方列強的侵擾。此后1902年～1924年的20余年間，該局又先后向英國、荷蘭、日本等購買了20余艘挖泥船和泥駁。 1901年，列強們更是強迫清政府將抓緊浚治黃浦江航道的條款列入“辛丑和約”。 新中國成立后的五十年代，為了適應工程的需要，挖掘老舊船舶的潛力，進行了大量的技術革新和技術改造，但無論是財力、物力還是技術力量都難以支持，大多只能對解放以前遺留下來的若干進口小型絞吸、鏈斗挖泥船進行測繪仿造，如中華造船廠建造的“水工一號”、武昌造船廠建造的“洞庭號”，均為同類型進口船的仿制品。國家向荷蘭先后二次訂購了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，國產(chǎn)挖泥船也開始走上發(fā)展軌道。2．現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 進入新世紀以來，在我國經(jīng)濟持續(xù)快速增長，進出口貿易急劇攀升的情況下，迎來了我國港口建設史上的新高潮，長江口及珠江口航道治理工程、洋山深水港、天津港25萬噸級航道等一批重大國家戰(zhàn)略項目相繼并工。這一舉措打破了國內無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艘由國內自主設計、世界先進、國內一流的艙容分別為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，至此我國共有艙容萬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外引進了被稱之為“亞洲第一”的，總裝機功率為11952kW，最大挖深達27m，生產(chǎn)能力達3500m3/h的斗輪（絞吸）挖泥船“新海豹”輪如圖412；接著2004年又引進了總裝機功率為11617kW的雙刀輪挖泥船，設計生產(chǎn)效率2700m3/h，最大排距6500m；在引進裝備技術的基礎上，2006年又成功地在國內建造了神州第一絞“新海鱷”輪，該船總裝機功率為14576kW，排距7000m，設計生產(chǎn)效率3500m3/h。此外由于市場需求的不斷刺激，一些民營企業(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)，通過泥艙底部所置的泥門，自行將艙內的泥沙卸空；或通過泥艙所置的吸泥管，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是閉式泥泵簡圖。2）前、后蓋的內側均裝有可更換的耐磨襯板，有的在蝸形流道內也裝有襯板。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，對泥泵也帶來了一些新的要求。目前，較新型的國內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式推力軸承。3）.刮土板 活動鄂板的下部，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，滑塊即進入船體上的導軌并被下放，直到承座（或彎管）與水面以下船體上的吸口對準為止，鋼質承座滑塊可在導軌里移動，該導軌設在船殼板上。這一點非常必要。在橡膠內的強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有裝艙分布裝置，利用這種裝置為泥艙裝泥?！M來的泥漿不應含有很多的空氣。：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)簡圖試驗表明，疏浚沙砂（ d50=）且在泥艙裝載很低時，從限制溢流損失的觀點來看，深裝艙系統(tǒng)是三種系統(tǒng)最佳的一種。：當耙吸礫石或與泥沙混合的礫石時，但不具有所需要的粒徑分布時，裝艙前可先進行篩選。：泥艙有開式和閉式兩種主要類型，開式泥艙大都是傳統(tǒng)性產(chǎn)品，進入開式泥艙的泥沙顏色和流態(tài)能顯示裝艙作業(yè)的進展情況。 為了在開始挖泥的最初幾分鐘內使泥艙里沒有水位占去艙容，另一個辦法就是將低濃度泥漿或清水排出舷外?，F(xiàn)在，進艙閥應打開，舷外排出閥應關閉。為便于識別，按鈕安裝在管路的模擬圖板上。大多數(shù)船上在整個挖泥期內液壓動力機組一直在工作著。若船上裝有電動絞車，因向外和向內擺動吸泥管吊架需要有壓力，壓力延遲的時間可以較短。因離合器處于脫開狀態(tài)，故泥泵柴油機在空轉。用于耙頭噴咀的高壓水管經(jīng)過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，（見圖428）是在同一直線上，萬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，鋼絲繩從絞車開始，經(jīng)過幾個導向滑輪，包括活塞桿頂端的在內，到達吸泥管，在吸泥管處，鋼絲繩的末端連結到吊攀上。波浪補償系統(tǒng)由下列部件組成：儲油罐，一個或幾個。壓縮空氣氣源。我國現(xiàn)有耙吸挖泥船所設拋管伸出舷外長度為20～100m，可以按照需要將管口轉動到任何一舷側與船的縱向中心線成0～90186。但使用這種方法，會有不等比例的排出泥沙回淤挖槽。作業(yè)時，挖泥船在挖槽內開挖，將泵吸泥漿裝入泥艙。有時，尚可在前一次較高溢流檔次裝滿后，立即調低溢流檔次，放掉上層渾水，然后再恢復前一次較高溢流檔次裝滿后，立即調低溢流檔次，放掉上層渾水，然后再恢復前一次較高溢流檔次繼續(xù)裝較濃泥漿，如此反復若干次，以達到增加一個船次的裝艙實得土方量，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備，可用于吹填施工，但耙吸挖泥船的泥泵多數(shù)揚程不高，即使用2臺泥泵加以串聯(lián)，往往仍難以勝任長管線的吹填工程。因此，在綜合經(jīng)濟效益比較后，從特定效果來決定。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，在底沙運動劇烈的河段，還會形成沙波、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)常測定和修正船位，盡量使船能在預定航線上進行，減少漏挖淺點、淺埂或壟溝，避免一再反復重挖或局部掘土過深，掃淺時，定位疏浚尤為重要。前后導標間距越長，船位距前導標越近，靈敏度越高，船位越準確。船距浮標較近時，可觀測浮標方位并估測相對距離，判別船位所在。~150186。進退挖泥法（拉鋸式） 挖槽頗短或只要浚挖某一小段或局部淺點時，或挖區(qū)終端水域受限，難以實施回轉調頭，或鑒于調頭航行在調頭上線挖泥方式耗費非實挖時間過多時，往往根據(jù)水域情況和本船操縱條件，耙吸挖泥船采取進退挖泥法。逆流挖泥時，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器。每逢航槽狹長，槽外兩側水深有小于挖泥船重載吃水的場合，挖泥船裝艙結束，常需遠航到挖槽盡端或挖槽中某一專設掉頭區(qū)掉頭后，才能航行到挖泥區(qū)段挖泥，或外航拋泥。在掉頭過程中泥泵仍可吸泥。風流較強，更要防止船體壓向耙頭，造成耙頭進入船底，損壞耙管和船殼板。第一次挖泥達到終點后，起耙調頭，航行返回到上一次起挖線并超過后，再調頭上線進槽，槽外水深常淺于槽內，往往出現(xiàn)船首向槽里深水側偏轉動向，艉則趨向槽外，不但會影響浚挖難以到位，尚需防止因水位變化導致艉部擦淺。錨纜施工法：耙吸式挖泥船也可利用錨纜進行挖泥。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，它結合了鏈斗和絞刀兩種裝置的優(yōu)點。其固定式不旋轉的受泥斗，則安裝于旋轉式斗輪的內部，采用鋼質焊接結構，在它容易磨損的部位，還裝有可更換的防磨板。美國ELLicott公司資料，在挖堅硬土質時斗輪與基本型絞刀相比，生產(chǎn)率之比可達2：1～3：l，其泥漿濃度可達30～33％，而一般絞刀僅為15％左右。 （4）挖泥不受擺動方向變化的影響，均能連續(xù)地有效地進行挖掘，切泥方向始終自下而上。圖432 荷蘭IHC標準斗輪絞刀橋架又稱絞刀架，通常為一箱型鋼結構構件，它可以在一個垂直于水面中做上下運動。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45176。角方向發(fā)展趨勢。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的壓力泥漿通過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