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自航耙吸式挖泥船港池泊位安全施工技术价值分析

来源:《中国高新科技》期刊社 时间:2018-08-22

近年来,航道、港口、沿海城市与农田水利等项目快速开展,疏浚产业主要从事有关航道优化和疏浚、农田水利、江河湖库改建、水库构建及维稳等相关项目,疏浚产业已日渐成为中国经济开展的关键产业之一。自航耙吸式挖泥船具有自主挖掘、装填、运载与卸载的性能,非常适用于港口、航道及远海的疏浚,耙吸式挖泥船的效用日渐显著。

1 工程概况

项目主要内容是对港口航道的调头圆、码头前沿、码头航道、汇流航道、系泊区和转湾段至A4锚地区域,共6个区域展开维护性疏浚作业。疏浚航道全长13km,平均挖掘厚度在0.5~1.5m之间,陆域吹填主要由10块分散的部位构建而成,合同总工程量暂定为351万m3

2 港池泊位的施工方法分析

2.1 抽舱装载施工法

港池泊位的底质大多是淤泥或稀薄的流状淤泥,沉积难度大。在作业过程中,以运输泥土为主要工作,港池的流动速率低且不规律,考虑到环境和效率的因素,通常不使用滋流作业,主要是以装舱作业为主体。在挖泥装舱之前,先抽舱排出舱体中的水,随后展开对应的挖泥装舱作业。在放耙与起耙作业过程中,把挖掘到的稀薄泥浆排除到舷体之外,在装舱环节中尽可能管理其进舱密度,以此来实现更多的装舱土方数量,满舱满载到达极限的经济效益及作业效益。

2.2 装舱单边溢流施工法

接近码头前沿作业的回旋余地相对较小,操控船舶时有较大的风险,不利影响因素较多,在操控环节中稍有不慎就会出现与码头碰撞、船舶或破坏耙臂的情况,在所有作业过程中,要求引起高度的重视。在一些水域作业中,绝大多数业主都要求不要干扰装卸工作的开展,可以让出泊位区的时间同样也是有限度的。要按时完成作业,在克服作业困难时还要求承担对应的风险因素。非常规的项目要借助非常规的装舱单边溢流的作业形式,也就是靠近码头作业提升挖掘的时间,把码头前部的泥土借助滋流的形式运至港池相对安全的区域,短时间完成码头周边水域内的淤泥疏浚。通常情况下,港池码头周边底质有大量的淤泥,接近码头前沿作业的挖掘工作会增加安全事故出现的概率。所以要求借助良好的船舶操控,并借助不同的作业技术,以降低挖泥次数。

2.3 进退施工法

在港口码头处,经常会有操纵装置掉头的动作。由于港口宽度较低且码头周边有船只停靠,借助拖耙掉头的形式明显是不可取的。经过实践印证,进退法施工效果显著。进退施工法的形式非常简单,要求从起挖线开始进行对应的放耙挖泥工作。当船挖掘至终点或对应的安全区域后,操控船体速率及其对应的安全间距,及时将船拉住,立即将其提升至对应的安全高度区间,倒车并将船只停放到起点周边,再一次下耙挖泥。这样做的优势在于能节省大量的调头时间、有助于操控船体速度并维持船舶与码头的安全间距,此过程极易出现作业上线的问题,要求注重下列两个层面:

1)借助码头岸上的标识寻找串视线,以免出现挖过头的状况;

2)仔细检测耙头是否距离地面直到对应的安全距离,以免耙管在倒车过程中出现损坏,这种形式适用于光口、码头前部、有水流岸线的码头及码头周边的清淤工作。

2.4 控制船速施工法

为保证作业安全及其对应的效益与进程,操控船只的速率非常关键,船体速度太快时,刚放下耙就要求抬起,作业效益极低,且易出现安全事故。通常情况下,港口纵距要更短一些,且需≤300m(航速1.0节=30.9m/min;航速1.5节=46.3m/min),如船速在1节时所需时间为l0min,船速在1.5节时只需约6min。1500方耙吸船抽舱后装船大致要求20~25min,这样一来,船速在1~1.5节作业时,最少要进行2次以上才可以装满。港池码头范围作业要尽可能降低不必要的操船次数,操船次数越多,带来的安全隐患就越多,掌控进退2次直至装满为止最为合适。在作业后期,须依照测量深度借助更科学的形式进行作业。

2.5 耙头的选用与控制

依照底质选取适当的耙头进行作业,可以有效提升作业效率。维护项目大多是淤泥或流动性淤泥,一般情况下选取IHC、DB耙头较合适;就项目工程底质是原状土、底质相对较硬的情况而言,耙头要有较强的破土性能,宜选取加重的DB耙头。此时,在作业过程中应当注意底质为淤泥时,耙头下放的距离不得太深,以免出现堵耙、闷把的情况;耙头太深,船首会向有耙的一边偏移,船体位置很难管理,也会出现安全事故。

3 施工工艺分析

3.1 先浅后深

挖槽中的原始水深,因为浅段的水深不够,影响挖掘船的载荷状况,要求先挖掘最浅段区域,为开拓作业所要求的水深创建对应的条件。在泥层相对较厚、作业时间相对较长、带有一定回淤状况时,要先浅后深的进行施工作业,在之后的作业过程中,将挖槽中的淤泥清除干净,以免由于淤浅而干扰作业的安全质量。

就项目区间的土质特征,依照区间段及泥图厚度调整耙头的角度、波浪补偿器压力,让耙头一直处在最佳的贴地角度及深度区域,最大限度地体现船舶的作业效益。

3.2 均匀排线,提升平整度

依照分段、分带、分层的作业需求,均匀配置耙头的行径轨道,实时借助斜向或S形作业,以免出现垄沟或浅埂等安全质量问题,提升航槽的平整程度。

根据旱季、雨季的对应状况,整理作业部署的重点。旱季时强化航线上游的疏通状况,雨季时强化航道下游疏通,保持均匀加深,均匀布线,在高潮位状况下先选择作业边坡及边线。驾驶员在作业过程中要强化与操耙手之间的交流,及时通知其水深的状况、泥层深度,实时调节已出现闷耙区域的主动耙头角度及其对应的耙深,降低闷耙或不闷耙。对易出现闷耙的范围,由之前的左右双耙由1个操耙手操控转变为由2个操作人员共同控制,即每个操作人员都操控1个操耙,由对应的驾驶人员掌舵,效益更加显著。

3.3 多装快跑,提升产能

受航道深度与通航避让等因素的影响,作业时间受到了限制,不仅如此,由于借助装舱溢流的形式进行作业,抽舱少溢流,所以借助多装快跑的形式进行对应的作业,最大限度地运用施工时间,提升生产效率。

3.4 科学配置扫浅工作

在耙吸式挖泥船疏浚辅助决策体系中输入水深的检测文件,标注出浅区的区域,编制扫浅挖泥的线路,精准上线进行挖掘。浅点的土体质量通常较为坚硬,要求增大耙头对地的压力,但不得出现钢丝绳松动的情况,若振动太大容易折断钢丝绳使补偿装置的作业失效。切合该项目的分段及其对应的分带,扫浅作业可以选取多浅点挖掘的形式开展,鱼背形浅点可使用“S”形线路进行挖掘。

4 港池码头施工安全注意事项

1)强化瞭望过程,时刻进行VHF监听,掌控周边船只的动向,避免出现离船只太近的情况。

2)操控船体方位,以免出现由于风、涨水或耙头太深破坏码头的情况。

3)在底层土质相对较硬的港湾及码头前部作业,操控船体速度,以免出现破坏耙头的情况,通常情况下将其速率控制在1~1.5节之间。

4)码头泊位区段作业防止打旁通,假若打旁通让船体偏移。船舶横移,船体难以操控,易出现危险状况。

5)在作业过程中,要求配置双锚,强化检查过程,筹备好对应的应急发电装置。一旦出现险情马上撤出作业范围,恢复后重新进行作业。

5 结语

综上所述,自航耙吸式挖泥船港池码头区段作业形式在该项目中展开了切实的运用,并有较好的效益,强化了作业效率及其效益。开展好船舶操控工艺以及对应的安全作业工艺,注重并完善作业中的各个环节,可以更好地体现耙吸式挖泥船的价值。

 

参考文献

[1]吕玉棋,韩政,陈跃发,等.耙吸挖泥船疏浚工程浅点的控制与消除[J].中国港湾建设,2014,(2).

[2]刘文盘.耙吸挖泥船黄骅港边坡浅区施工工艺探究[J].中国水运(下半月),2012,(12).

 

(作者供职于中交广州航道局有限公司)

 

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