【正文】 ，園弧外側(cè)折線用外切弦，內(nèi)側(cè)折線用內(nèi)接弦，其分段長度應小于或等于1/6曲率半徑。使弦切角不大于5176。，這樣有利于航行安全和減少超寬。如圖447所示。圖447 分段尺度1－內(nèi)接弦；2－外切弦；3－設計寬度。（3）分條挖泥法 抓斗挖泥船一次挖寬一般為船寬加吊桿單邊舷外跨距（舷外跨距與吊桿長度及變幅角度有關），在淺水區(qū)施工時，分條最小寬度應滿足挖泥船和泥駁綁靠所需的水域要求，但在流速大的深水挖槽其挖寬只能等于或小于船寬。以考慮一面靠泥駁時每條寬度原則上按下式計算： 式中：1l=12cosβ； b——每條寬度（m）； 11——吊桿水平投影長度（m）； L2——吊桿長度（m）； B——船寬（m）； Δb——重疊寬度（m）； a——吊機轉(zhuǎn)向不靠駁一側(cè)吊桿長度水平投影與挖泥船中線夾角； β——吊桿與水平面夾角。（4）分層挖泥法 抓斗的一斗挖深與抓斗的斗重、張斗的寬度、土質(zhì)、閉斗速度都有密切關系，在同型抓斗與閉斗速度情況下，主要取決于土質(zhì)。所以當泥層超過一斗最大挖深時應分層。如挖槽泥層過厚或土質(zhì)堅硬不易挖動時應進行逐段分層，即在整個分段挖槽中分幾層開挖，挖完上層，將船退后，再挖第二層，逐層挖至設計深度。例如2m3抓斗宜取1ｍ～；～，硬土質(zhì)可酌情減少。 分層的厚度原則上應將四周坍落泥土控制在每斗范圍之內(nèi)，避免淺點產(chǎn)生，因此在理論上必須△L△S，如圖448所示。圖448 分層開挖示意圖 設土壤的休止角為α，則tgα=，代入上式中，得△L，故開挖層的厚度為： △H△Ltgα 式中：△H——分層厚度（m）； △S——泥坍落后堆積的長度（m）； △L——抓斗的有效開挖寬度（m）一般取（～）L。L為抓斗最大張開 寬度。 當遇到泥層厚度小于一斗挖深或部分地區(qū)泥層很薄，而且泥層稀薄松軟，為了防止超深過多，利用稀薄松軟土質(zhì)易被水流沖刷的特點，可采用梅花式挖泥法。 梅花式挖泥法即每關（每前移一次）在橫斷面上間隔排斗，當前一關挖完后，挖泥船進入后一關時，排斗位置盡量在前一關兩個挖泥坑之間，這樣依次前進，所挖斗坑就形成梅花形分布，如圖449所示。圖449 梅花式挖泥法示意圖 乘潮挖泥法 乘潮挖泥有三種情況。（1） 在潮汐河段，低潮時淺灘挖槽區(qū)水深不足，挖泥船無法進入淺灘開挖，只有利用高潮時搶挖船窩。（2）淺水挖槽，因水深不足，泥駁無法靠泊，挖泥時應分成左右兩條，漲潮時左（右）一條向前挖，駁船在右（左），落潮時退到起挖點右一條向前挖，泥駁在左面。例如頂灘挖泥。（3）淺灘上下段落水時，挖泥船無法進入，可從有足夠水深的挖槽中段作為起挖點，乘高潮時，挖泥船后移到起點挖泥，落漲時，再移到中段開挖過的塹口挖泥，直至挖出船窩后再按一般挖泥方法施工，如圖4410所示。圖4410 淺灘乘潮搶挖示意圖 摜灘挖泥法 摜灘挖泥法又稱二次挖泥法，當挖槽特別狹窄，只能挖泥船單船開挖，駁船無法進槽靠泊時采用摜灘挖泥。即挖泥船抓斗挖取泥土甩到二側(cè)，然后挖泥船退出二次挖取二側(cè)泥土裝入駁船。一般很少采用。中、大型挖泥船及開式冷卻水系統(tǒng)船舶更需慎重。 抓斗挖泥船在堅硬密實土層施工時，可先整段分層，挖去表面較松土層，待下層土經(jīng)水浸泡后密度減小后再行挖取。除此之外，可采取先破壞硬土質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)和找到易于被抓斗切入的工作面。一般采用以下二種。 切角挖泥法 通常抓斗挖泥船排斗都是由里向外（駁船一邊為外），如圖4411所示。但對硬土質(zhì)，抓斗不容易從平面切入土層，而是利用抓斗易抓住塹口的特點，從土層塹口起挖，使每斗抓到塹口，即由外向里。圖4411 切角挖泥法示意圖 留埂挖泥法 在水深條件許可情況下方可采用留埂挖泥法，挖泥船挖完第一關后，跳過第二關，進入第三關（關即前移距）。待第三關挖完后，退到第二關，挖完二關跳到第五關，這種挖法，當挖去一、三、五關后留下二、四關為土埂，容易抓取，如圖4412所示。圖4412 留埂挖泥法示意圖 沉挖法為了提高挖泥效率，中交上海航道局有限公司的新海蚌輪挖泥機裝備有沉挖裝置，在以挖泥產(chǎn)量為主，不必注重挖泥深度作業(yè)時，用沉挖裝置工作，可避免空挖或少挖情況，大大提高挖泥效率。從圖4413可以看出，所謂沉挖，即為在抓斗閉合過程中同時控制升降鋼纜合理尺寸的放松，則抓斗會在自重的作用下有陷入泥土的趨勢，斗齒向下切入的力變大，可以有效減小遺漏土埂的厚度，或者不會產(chǎn)生土埂。同時能滿足抓斗足夠的充泥量。圖4413 抓斗沉挖示意圖 常見的碼頭有框架式和重力式兩種?？蚣苁酱a頭都采用樁基礎，開挖斷面形狀呈三角形，靠岸邊最厚，隨著離岸距離，逐步遞減。如采用一般挖泥方法施工，勢必達不到設計要求，另外施工時碼頭前沿應嚴格控制超深，以免影響碼頭安全，通常應采取分層施工方法，即采取碼頭前沿先粗挖一層，不一定挖到設計標準，挖后讓碼頭底下泥土坍出，再從挖槽外邊線開始逐條由外向里施工，待挖到碼頭前沿時，除了將坍方挖除外，并按設計要求達到標高，如圖4414所示。圖4414 分層分段挖泥示意圖 重力式碼頭其基礎是塊石、礫石和粗砂，施工時一定要詳細了解碼頭結(jié)構(gòu)和安全距離，嚴格按設計要求控制超深，謹防施工時挖松碼頭基礎，影響碼頭安全。對于質(zhì)量要求較高的工程，中交上海航道局有限公司的新海蚌輪可采用平挖施工。平挖挖泥施工是通過控制升降鋼纜的放纜量進行挖深控制，從而使抓斗挖掘軌跡線形成一個近似的平面，提高施工精度。在質(zhì)量工程最后的精挖施工中可選用平挖工作模式，即以整平挖掘工作面來滿足疏浚工程質(zhì)量要求，同時也可減輕操作人員進行施工操作時的勞動強度。抓斗平挖功能原理如圖4415所示。圖4415 新海蚌輪抓斗平挖功能示意圖 使用一艘抓斗挖泥船和一艘起重船配合施工。開工展布完畢，起重船將浮筒吊起卸下浮筒，之后吊緊浮筒鏈條，挖泥船圍繞鏈條挖泥，挖完覆蓋土，起重船將沉墜吊起，檢修或移位。在沉放前挖泥船再將沉墜坑挖至設計標高，如圖4416所示。圖4416挖泥船與起重船施工示意圖 沉墜坑開挖的一般要求及其注意事項：甲級浮筒的沉墜坑深度為泥面下8m～l0m。開挖時應分層施工，上層挖深3m，寬15m～20m，長8m～l0m，向下逐漸縮小，挖成坡度，最后一層長、寬各為4m～5m，以上數(shù)據(jù)供參考。開挖長、寬坡度取決于土壤的休止角與沉墜的尺寸。 當挖近浮筒鏈條時，以吊直的鏈條為中心。分左右兩半施工，挖右邊時泥駁泊在挖泥船左邊，挖左邊時泥駁泊在挖泥船右邊。 為了提高效率，少挖超方量，隨時掌握水流情況，控制好水流沖擊使抓斗產(chǎn)生漂移量，盡量靠近浮筒鏈條挖深。 挖掘新沉坑時，要設標或用定位儀器定位，來控制施工質(zhì)量。 近年來上海港黃浦江檢修浮筒挖泥工藝有所改進，采取中心開挖法。因為黃浦江深水浮筒沉墜坑的底質(zhì)大都為黑色輕亞粘土，不易坍方，而且檢修浮筒時，從挖坑吊出沉墜，修復或更換后再放下沉墜其時間間隔并不長，因此可以縮小開挖圈以減少挖方量，中心開挖方法：第一層入土4m，開挖范圍以距浮筒沉墜中心4m為半徑。挖下層時，抓斗基本定位于沉墜中心挖泥，直到挖足深度，使浮筒沉墜吊起為止，在拋放沉墜前再挖深一點即可。另外原挖近浮筒鏈條時要分兩半施工，駁船要換檔，現(xiàn)改為由起重船將浮筒鏈斜向吊緊，即挖右邊時向左邊斜向吊緊，挖左邊時向右邊斜向吊緊。使浮筒鏈條不影響挖泥。 在條件不足無起重船配合的情況下，中、大型挖泥船可單船作業(yè)，即確定浮筒沉墜位置后用錨機絞直浮筒鏈條，再挖去沉墜上面的泥土后，用吊機將沉墜吊出，檢修后再放下，壓土。 在山區(qū)航道整治及強風化巖基槽施工過程中，往往需要進行爆破，爆破后清渣以抓斗挖泥船最為合適。在爆破時抓斗挖泥船必須停泊在危險區(qū)以外，待爆破結(jié)束確認無安全隱患后，挖泥船才可進入施工現(xiàn)場。剛爆破后石塊孔隙較大，比較松散抓斗容易抓取，不能等到汛期后再來抓取，因汛期后大量泥沙淤積在孔隙中，膠結(jié)成整體，抓斗難以切入。 清渣與爆破有密切聯(lián)系，如爆破不徹底則清渣就困難了，如果清渣不徹底同樣增加了爆破工作量。清渣主要分裸爆清渣和鉆爆清渣二種。 裸爆清渣：先用裸露爆破將巖基炸成碎片，然后用挖泥船清渣、爆一次清一次，此法適用于爆破層不厚，工程量較小的項目。 鉆爆清渣：可分為深孔拋擲爆破和松動爆破，拋擲爆破石渣大部份拋入深水，只有殘余石渣需要清除，松動爆破的石渣則全部由挖泥船清除。 遇到風化巖及強風化巖層，先用抓斗挖泥船挖去風化巖層，再用鉆孔船鉆孔作松動爆破后再行清渣，以達到基槽設計要求。 抓斗挖泥船清渣時可選用重型抓斗或桔瓣式抓斗，下斗的速度要慢，防止過大的沖擊力損壞斗齒及抓斗，閉斗的速度要慢，有利于抓取石塊。抓斗長時間接觸石塊產(chǎn)生摩擦，因此損壞斗齒、斗殼比挖泥時要嚴重。 在施工過程中，如果吊機負荷突然增大或無法起吊時，須考慮挖到大型石塊或抓住未爆松的巖基，應及時采取措施，慢慢收緊升降斗纜，使抓斗脫出并標定位置，以便再次爆破。 配備泥駁必須進行改造，泥門鏈條要全部封閉（通常用鋼管套鏈條），以防止開啟泥門時石塊卡住鏈條。對開泥駁需考慮泥門開啟時的開口大小，防止大型石塊卡住泥門。泥駁艙口設平臺，將抓取大塊石放在平臺上，小塊石裝入泥艙。 在強風化巖基槽施工過程中，也可采用鑿巖棒施工方法。在抓斗吊機上裝上鑄鋼制造的鑿巖棒，施工時將其提升到一定高度后自由落下，由于鑿巖棒落下時產(chǎn)生的重力勢能遠大于自由落下過程中受到的浮力作用，沖擊力使海底巖體受錘擊破碎。鑿巖棒施工方法一般有以下幾個步驟。 鑿巖棒的選擇 主要根據(jù)礁石形態(tài)、巖層的厚度、船舶設備的起重能力以及兼顧施工成本等因素進行選擇。一般情況下，巖石硬度較大、巖層較厚時應采用重量較大的鑿巖棒施工；巖層厚度較薄、巖石強度不大、并且只需鑿一次就可以達到設計深度時可選用重量較小的鑿巖棒施工。 不同形狀的鑿巖棒，產(chǎn)生不同的入射應力波形。一般而言，細長的沖錘形狀，入射波的幅度低，作用時間長；短而細的沖錘形狀，入射波的幅度高，作用時間短。緩和的入射波比陡的入射波有較高的鑿入效率。因此，改變?nèi)肷洳ǖ男螤?，主要是改變鑿巖棒的形狀，可以產(chǎn)生不同的碎巖效果。鑿巖棒的形狀和外觀如圖4417和圖4418所示。圖4417 幾種形狀的鑿巖棒示意圖圖4418 幾種不同形狀和重量鑿巖棒的外觀 確定鑿巖布點間距 鑿巖布點間距要綜合鑿巖棒大小選擇以及巖層的厚度及硬度。一般情況下，～2倍。 一般在施工前，可以通過試驗區(qū)試鑿，確定鑿巖棒的重量、鑿巖布點間距、以及鑿巖棒的提升高度。根據(jù)地質(zhì)資料選擇巖石抗壓強度最大的區(qū)域作為試驗區(qū)。 鑿巖操作 鑿巖棒起吊靠近水面，將儀表上的基準高度復位，并根據(jù)潮位數(shù)據(jù)和施工水深設定水深補償值。然后依據(jù)計算機屏幕顯示的船位，將鑿巖棒調(diào)整至開鑿點位置（根據(jù)水流急緩程度和方向進行微調(diào)），松開離合器，鑿巖棒自由落下，在落下過程中，應注視儀表顯示的落下深度，在錘擊底巖的適當距離及時制動（制動時間、距離與提棒高度有關，高度越高，制動越早）。觀察鑿巖棒錘擊底巖后主吊纜的松出狀態(tài)，必要時根據(jù)情況對制動的距離位置進行調(diào)整，避免出現(xiàn)鋼纜過松或過緊的現(xiàn)象。合上離合器起吊鑿巖棒出水面，觀察棒體和連接鋼纜的狀況，如正常進行下一次或調(diào)整至下一個鑿巖點錘擊。根據(jù)海底巖層分布的面積和厚度大小，可分區(qū)、分層錘擊和清礁。 山區(qū)河流特點是水淺流急，河床底部大部分是由巖石卵石，卵石夾砂和粗砂等組成。由于石質(zhì)堅硬，抓斗入土深度小，效率較低，土壤結(jié)構(gòu)不同，河底平整度差，往往會造成石塊塞牙和抓斗漏泥，下放抓斗不平穩(wěn)，容易傾斗。對石塊夾砂的挖掘，由于塞牙和漏砂，除采用無齒礦石斗外，可以采用分層開挖，先挖孤立石塊然后再挖底層。 對于大塊石和巖基可先行爆破后再將其挖去，如果無爆破條件的，可用鑿巖棒錘擊塊石或巖基后再行挖取。 對于顆粒大且結(jié)構(gòu)緊密，但其中夾有散亂的小段松散小顆粒砂窩時，可以采用好挖處深挖，不好挖處淺挖，以破壞其結(jié)構(gòu)，松散其緊密程度。 挖粗砂河床，若表層較硬，可采用把表面硬的部份先挖除，繼續(xù)挖深，周圍粗砂就會向深處流動，流入深處的砂容易挖取。此法也可用于抓斗取砂。48 / 48