提高耙吸挖泥船开挖粉细砂施工效率的方法技术

本发明专利技术所提出的提高耙吸挖泥船开挖粉细砂施工效率的方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
提高耙吸挖泥船开挖粉细砂施工效率的方法


[0001]本专利技术涉及航道疏浚
，尤其涉及一种提高耙吸挖泥船开挖粉细砂施工效率的方法
。

技术介绍

[0002]航道疏浚是用挖泥船或其他工具在航道中清除水下泥沙的作业
。
航道疏浚是开发航道，增加和维护航道尺度的主要手段之一，也是港口
、
航道建设和维护的重要手段，更是为了提高通航能力
、
改善航道运行条件
、
从而提高航道运输的经济和社会效益采取的必要的技术措施
。
航道疏浚业伴随着港口运输业发展近几十年，随着我国经济持续快速增长，港口运输业高速发展，国内港口的吞吐量能力不断刷新，各大港口都在建设深水泊位，新人工岛工程
、
围海造地工程
、
大航道工程不断涌现，国内疏浚市场的需求旺盛
。
其中，就有湛江港
30
万吨级航道改扩建工程，该工程是交通运输部和广东省规划的重点建设项目，建成后将成为华南地区唯一通航
40
万吨级超大型船舶的深水航道
。
该工程是在现有
30
万吨级航道基础上进行拓宽
、
浚深和延长，工程范围从龙腾航道入口处
A30
’
(
由
30
万吨级航道工程起点向外海延伸约
9.2km)
起至东头山航道折点
F
点南
1.027km
处
>F
’
点
(
与
30
万吨级航道工程终点一致
)
止，改扩建后全长
64.1km
，以湛江湾口门为界，分外航道和内航道，其中外航道长
47.435km
，含龙腾航道外段和龙腾航道内段；内航道长
16.665km
，含南三岛西航道
、
石头角航道和东头山航道
。
该工程分为三个标段实施
。
[0003]湛江港
30
万吨级航道改扩建工程
I
标段的施工内容包括：龙腾航道外段
A30
’
(
断面
0+000)
至龙腾航道外段
B
’
点
(
断面
36+200)
航段的疏浚工程
、
航标工程和环境监测工程等，施工航段全长
36.2km
，设计底标高
‑
23.6m
～
‑
23.9m
，通航宽度
340m。
该
I
标段工程项目开工后，施工进展总体顺利，在施工过程中，根据省
、
市有关部门的要求，为配合湛江巴斯夫新型一体化基地项目
(
简称“巴斯夫项目”)
建设，需将本项目的航道疏浚物需由原来的外抛调整为回填至巴斯夫项目吹填区利用，致使该项目的工况发生了较大的变化，一是疏浚物处理方式调整后，疏浚物运输距离
、
处理时间均大幅增加；二是前往巴斯夫项目吹填区的临时航道供多家单位的多艘船舶共用，存在相互干扰，且主航道
、
临时航道均有航速限制
。
上述影响均导致了耙吸船每船次的施工周期大大变长，而运输
、
吹岸两个施工环节可优化的空间较小，因此，如何提高耙吸船的开挖效率无疑是突破口
。
[0004]由于湛江巴斯夫新型一体化基地项目是国家重点工程，具有战略性
、
全局性意义
。
巴斯夫项目土方回填工作时间紧
、
任务重
、
问题多，不确定因素多，特别是利用航道疏浚物对巴斯夫一二期项目用地的回填工作，关系着巴斯夫项目能否顺利交地，责任重大
。
同时，由于巴斯夫项目对回填疏浚物的承载力有要求，迫切需求含砂量较高的疏浚物，只有提高耙吸船装舱疏浚物的含砂量，才能满足回填土方质量要求
。
因此，在此施工任务量大，施工时间短，工期压力重的情况下，施工技术人员为适应巴斯夫项目吹填区的上岸条件，调整了项目进度和时间，但根据装舱情况，发现现有耙吸船的施工方法，对粉细砂的施工效果达不到预期，而粉细砂历来也是耙吸船开挖的难题，它质地密实，在水中沉积聚合力强，因此，按
现有施工方法和效率推算，难以保障按期交工的目标实现，而湛江港
30
万吨级航道作为湛江港的“生命线”，也是湛江市经济发展的命脉，项目建成后将成为华南地区唯一通航
40
万吨级超大型船舶的深水航道
。
而
30
万吨级航道疏浚施工是否高效，对湛江港能否尽快接收更多大型船舶进港，提升湛江港运营能力，起到决定性作用
。
因此，如何提高耙吸船开挖粉细砂的工效成为目前急需解决的问题，如何解决耙吸船高效开挖粉细砂以满足疏浚工程量上岸的问题，成为一个以疏浚为主业的公司迫切需要解决的问题，也是进一步拓宽耙吸船适用领域的关键方向
。
[0005]同时，航道疏浚项目的资金需求量比较大且技术要求比较高，在进行航道疏浚的过程中，应用技术的合理性就显得尤为重要
。
航道疏浚施工人员，要按照工程技术标准和相应地区的规划设计来综合分析，然后按照实际情况确定最佳的航道疏浚实施方案，从而可以有效的降低疏浚施工环节所存在的风险问题，真正的提升经济效益和生态效益，改善航道周边环境，带动经济与社会的全面化发展
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种通过调查
、
研究
、
分析影响耙吸船开挖粉细砂施工工效的原因并针对性的给出最佳施工方案的方式以解决工程项目时间紧
、
任务重
、
不确定因素
、
施工效果难达到预期等问题的一种提高耙吸挖泥船开挖粉细砂施工效率的方法
。
[0007]本专利技术所提出的提高耙吸挖泥船开挖粉细砂施工效率的方法，包括以下步骤：
S1.
根据实地勘察了解航道疏浚物的土质分布及存量，重点考察砂源情况，形成勘测资料，确定施工区域，分析砂层分布特征；
[0008]S2.
调查了解和现场观察耙吸船的施工特点和疏浚装舱过程的三个阶段，在开挖含砂区域前期，对勘测资料显示的含砂区段进行试挖，采集相关施工数据，确定航道含砂区域的实际土质情况；
[0009]S3.
对确定的航道含砂区域的实际土质情况进行处理，清除表层淤泥，具备下部砂层开挖条件后，工程技术人员驻船，跟踪耙吸船针对粉细砂的施工情况，观察
、
记录相关数据形成统计报表留存
、
备用分析对比；
[0010]S4.
根据上述步骤进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
提高耙吸挖泥船开挖粉细砂施工效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.
根据实地勘察了解航道疏浚物的土质分布及存量，重点考察砂源情况，形成勘测资料，确定施工区域，分析砂层分布特征；
S2.
调查了解和现场观察耙吸船的施工特点和疏浚装舱过程的三个阶段，在开挖含砂区域前期，对勘测资料显示的含砂区段进行试挖，采集相关施工数据，确定航道含砂区域的实际土质情况；
S3.
对确定的航道含砂区域的实际土质情况进行处理，清除表层淤泥，在具备下部砂层开挖条件后，工程技术人员驻船，跟踪耙吸船针对粉细砂的施工情况，观察
、
记录相关数据形成统计报表留存
、
备用
、
对比分析；
S4.
根据上述步骤进行研究
、
分析，确定影响耙吸船开挖粉细砂工效的原因，并将原因分类，逐一制定针对性的施工对策，所述施工对策包括：合理控制溢流时间；动态使用装舱口；降低泥舱中泥浆流速；单
、
双耙混合施工对应；
S5.
设定施工目标，根据
S4
的施工对策，实施相应措施，达成交工工期
。2.
根据权利要求1所述的提高耙吸挖泥船开挖粉细砂施工效率的方法，其特征在于，所述
S1
包括：首先根据设计地质勘察资料，确定航道为湛江港
30
万吨级航道改扩建工程
I
标段范围为航道外段
A30
’
(
断面
0+000)
至航道外段
B
’
点
(
断面
36+200)
航段，然后对航道
B
’
点附近的范围进行补充实地勘察，确定施工区域为
B
点以东约
6KM
和
B
点以东9～
13KM
两个区域，且钻孔布设在航道两侧边坡上；根据补充实地勘察得知，所述施工区域的砂层主要为粉细砂和中砂，其中
B
点以东约
6KM
的砂层分布连续但不均匀，砂层下伏地层多为粉质粘土层；所述
B
点以东9～
13KM
的表层为淤泥或粉砂，砂层分布不连续，呈透镜体揭示，层厚较薄，中间发育淤泥质土，底部为砂层，呈砂泥交替沉积特征
。3.
根据权利要求1所述的提高耙吸挖泥船开挖粉细砂施工效率的方法，其特征在于，所述
S2
包括：根据调查了解耙吸船的施工特点：装备有耙头挖掘机具和水力吸泥装置，施工时通过船舷两侧伸出的耙臂将耙头下放到水下，对海底泥沙进行耙松
、
挖掘，泥沙经泥泵的抽吸作用，通过管道输送至装舱口进入泥舱，耙吸船泥舱中有两组泥浆装舱口，分别位于船舯和船艉，溢流口位于靠近船艏的位置，前
、
后两组装舱口距离溢流口的距离不同，泥浆进入泥舱后的流径长短也就不同，结合现场观察了解，正常情况下耙吸船在施工过程中会同时下放左
、
右两个耙头开挖，开启前
、
后两组装舱口装舱
。4.
根据权利要求1所述的提高耙吸挖泥船开挖粉细砂施工效率的方法，其特征在于，所述
S2
中疏浚装舱过程的三个阶段分别为：
1.)
开始疏浚装舱，直至泥浆达到溢流高度，此阶段全部的泥沙都留在泥舱内，或悬浮或沉积；
2.)
在溢流状态下继续装舱，开始出现溢流损失，此阶段有一部分泥沙在重力作用下沉积，另一部分会随溢流损失掉，沉积比例取决于装舱流量
、
消能方式
、
泥舱结构
、
溢流设施以及泥沙粒径因素，随泥沙不断沉积，沉积面不断抬高，过流面积减小，沉积面上部的流速开始增大，引起沉积泥沙的再次冲刷，导致溢流损失有增大的趋势
。3.)
当进舱和溢流的浓度基本一致即装舱土方量不再增加时，停止装舱
。
所述试挖后，航道含砂区域的实际土质情况为...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯秋锐，陈东，潘庆杰，邹靖，毛晓翀，陈美世，吴亚勇，张龙，赵六亚，杨少涛，杨林生，陈静彪，孔君威，
申请(专利权)人：中交广航疏浚有限公司中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：