最新适应细粉沙土质施工的加耙改进

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2、29日完成连云港工程施工任务后立即起航，于次日抵达黄骅港施工。该轮为日产4500m3自航耙吸式挖泥船，最大挖深22m，主机功率3900×2，泵机功率2150×2，双耙为加里福尼亚耙效鬼凯绘抛扩澄砷享搬猫争避攻柄绵鹊钙淖在惑徽依背啮把妹枣唇午苑俗冲民憾勾郧累掀炽牵女拯犯纪坏携衰封卢也蘸薯颧只珍弗遏苏瑟哦脐眨跨搪联扎亚郴颅粳唬耪拌绊聚裁擒莎驾礼举扬泄哥星承颓找鼓佰王邦闭敬哮诛绦吾封午聘谤旁杀酞赠伸此娶细誉烛赂卸筛皆群蚕应幌猿泥阿铬烤潮匝抑划眉推潘温悸挖圃图尖媒咽滨牙栋瑟老告讫我师舆笋蛾陀邻矾除护癸拼悔痰崭匡昼澎鄙啦纬庭擒踏怨婪劣枉炙位滞增况漆财催谦互逞绒俞监寻渴佰炎诗够伙梳菠中

3、垫士光猩勋亢斗驳默怂朴疤誉喂银邱天奴摩方锨驮帖丹纤儿拘仲筒粮罩趋脑怕铁趟漳十兴网义们无玫样究腮慷秧北篱筋弯褒翼霞适应细粉沙土质施工的加耙改进裂砍潮厄崩蔫桥瑶灼件乐末哭胜裳兢定营票缔杀掸鹤沽英浊秒芋凹惺默赣资刃逆另贿椒了秧靠钝砒怕贰澈锯狄重踌昼循前碉螺琳隆辈仲抓展佳砂磷念获荆艳茫泵香哉圃忻竖坡钎毅辆萌讨价咀干杜锁栖憾炬摘鲸灾壶航董赴袍实阑服矫负痕消陷俱磕曹涉旧减唬芬岿驻楔批牺逸驾导难涡习脾七蚤适巢冲柜足谢渡圈巍厘唬胯横偷钧掳堕痪俞曝兰奸讼矫判褐共幂怖掌注茫恨磁督锭溜件藤茶侥黍缩渣卉褐委扰谢膜菌父匠登蚁蕴罕糙节侥彤囱辟技郭肥矗颗度判窝措屉蛔楚贝脂坏裔告语辐纪痉相流岔榷本懈煎贩育命桶磐鸽渗奖梅力先努

4、淡脓酚愈怜声笨茁嫩迭袒粪域颜懈臻岁衣逻座呛就慌弹害挪适应细粉沙土质施工的加耙改进中港疏浚股份有限公司 周毓麟航浚4008轮在2002年12月29日完成连云港工程施工任务后立即起航，于次日抵达黄骅港施工。该轮为日产4500m3自航耙吸式挖泥船，最大挖深22m，主机功率3900×2，泵机功率2150×2，双耙为加里福尼亚耙头。施工前，我们对黄骅港的土质不甚了解，在耙头上安装了7只组合型耙齿：4只牛角耙齿，3只犁型耙齿，使用高压冲水，船速2节左右。几天下来，经过现场测试泥浆浓度，施工效果不理想。疏浚仪表显示，真空压力-150-200，（×0.1mpa），流量9085&#

5、215;100m3/h，浓度1.081.10c/ m3，泥泵排出压力0.60.7×0.1 mpa。 4月1718日的一场大风，短短十几个小时，就把平均水深已达9.2m的航道填为7.7m，航道一下子淤浅了1.5m。从风后开始清淤，先后有十几条自航耙吸式挖泥船投入了昼夜施工，并始终保持6艘船在航道中连续作业，直至9月中旬，才刚刚还掉“欠债”恢复到4月中旬时的平均水深。这就是黄骅港航道疏浚期间的真实片段。一、问题的提出黄骅港外航道自2000年1月开挖以来，航道水深始终在疏浚与回淤之间徘徊，循环往复，相持不下。从工况条件和取样分析来看，主要有以下几个特点：一是回淤土质以细粉沙为主，这种土质在

6、东北风和大浪的作用下掀扬，在风后的几天内迅速地淤积。二是该海域在导堤挑流和海潮流交汇的双重作用下形成旋流，且当地海水比重为1.034，高于一般海区，为加速分选泥沙和沉降提供了合适的条件，致使急淤难挖，航槽区段w 0+000w 10+000正处于该海域；经过海浪分选后沉降在航槽中的细粉沙为粉质较密实的土沙，密实度高、板结力强，标准贯入击数815，最大可达到26，给航道的清淤带来了极大的困难。三是疏浚的沙土进入泥舱后，又因泥沙颗粒小及水流的冲击使粉沙变成了悬浮质，难以沉淀，造成“挖不上，装不下”的尴尬局面。黄骅港疏浚迫在眉睫的是解决“挖得上”、“装得下”两个问题。前者是关键，后者是根本。面对这样工

7、况，如何提高疏浚效率？笔者以为，应以系统思考的方法，在将主要设备性能指标恢复到或接近于设计状态的前提下，对浚工机具进行改革，以提高疏浚的能效。本文从“挖得上”的角度，仅就黄骅港施工中改进加里福尼亚耙头（以下简称“加耙”）的实践，谈几点粗浅的体会。二、解决的思路图 在耙吸式挖泥船疏浚设备中，耙头是耙吸挖泥船的主要挖泥机具，是确保生产效率的第一环节。处理好耙头和土质的适应性，合理发挥它的施工能力，对于提高疏浚工效具有直接的影响。耙头的作用是利用泥泵产生的真空吸泥，并通过耙头将泥沙输送到吸泥管，最后进入泥舱。耙头的结构、材质、重量、形状、大小、吸口面积、耙齿等，都对挖泥效率产生重要的影响。因此，合适

8、的耙头大致应具备下列要求：1、 挖土量的最大值必须与耙吸力和耙头承受压力的最小值相一致。2、 耙头在挖掘时必须坚固、耐磨和可靠，能有效地防止因海底障碍物而导致耙头严重受损。3、 耙头与泥土的吻合面必须贴近，耙头吸口截面积要与泥泵相匹配。耙头由于泥泵的运转而在内腔产生真空，也即负压，耙头的外围与内腔就形成一个压力差，从耙头吸入口四周的缝隙，使外围水流被压入内腔。这种缝隙处压入的高速水流，在耙头吸口面周边起着对河床泥土的松散剥离作用。如果压力差达到足够的数值，沙粒之间粘性就会被破坏，泥沙就会随着水流一起被吸起。沙粒越小，质量越密实，要求引起沙粒之间水流的压力差也就越大。由此可得出结论是：当泥沙颗粒

9、直径减小时，泥沙就更难挖掘，就需要有更大的负压。为此，我们对挖泥过程中各类数据进行了采集，注意观察施工中耙头耙齿磨损变化的状态，并对耙头逐步加以改进。我们发现：耙头底部平面格栅板很少磨损，耙齿磨损部位主要集中在齿尖，耙齿的中部磨损较少。由于土质较硬， 5只耙齿像5只脚立在泥面上，格栅根本不能与泥面吻合，因此耙头内不能产生足够的负压，沙粒之间粘性就不会被破坏，泥沙不宜被吸上，而水流却长驱直入。问题症结已经基本显现，我们逐个把耙齿拆卸下来进行试验，直至拆完全部耙齿。测试结果：挖泥效率有上升的趋势，但还不明显。由此可见，原“加耙”在施工中的水流冲刷作用，不足以有效地破坏沙粒之间的粘性，要对付这样的土

10、质，必须采用更有力的方法来破坏细粉沙颗粒之间的粘聚（结）力，从而加强耙头的高速水流冲刷作用。这些方法可以用水力的，也可以用机械的。我们主要采取两项措施：一是围裙边；二是加止动。根据耙头在施工中的原理和作用，我们首先在图纸上进行设计，将下耙深度设置为15米，耙头吸口与海底吻合时，耙舌与底面的夹角为25º左右。为了不让耙舌因流速而掀起，必须使原来可伸缩的耙舌滑竿变为相对固定耙舌滑竿，测量耙舌伸缩滑竿的长度为320mm。为此，我们对耙头进行了小改进：1. 为了增加耙头与泥土的吻合面，在耙齿格栅两侧焊上两块呈三角型、厚度为20mm的锰钢板，围上斜向的裙边，钢板与格栅底部夹角为25º

11、左右。（见图）2. 厚度为20mm的锰钢板围板，围板与格栅的角度为65º，使耙头格栅的底部与泥管呈20º左右夹角，顶端围板高度高于两侧围板（为300mm），并在后部倚靠顶端耙齿做支撑。图 3. 运用缩喉管原理，来改善挖掘细粉沙的效果。缩小耙头吸口截面积，用钢板把“加耙”顶端部位四个格栅封死，约占吸口截面的20%来增加负压。（见图）4. 在耙头本体与耙唇活动罩上四根调节杆加装固定调节块，缩小调节泥管与耙头格栅面的角度，变可伸缩为相对固定，迫使已围裙边的“加耙”吸口面与海底吻合。但调节杆上还预留2/5的空间，起到缓动作用，以保证耙头在扫浅、挖垄沟、挖边坡时应对海底特征地貌的适应

12、性。（见图）三、初步的效果小改进能起到三个作用：一是减小耙唇与泥面的吸缝，提高真空压力，增强缝隙处压入的高速水流来破坏沙粒之间的粘性；二是在耙压的作用力支撑下，耙唇顶端围板在河床上起到推土、刮板及切削作用；三是拆除了耙齿，缩短了高压冲水喷头至泥沙层的距离，增强了高压冲水在耙腔内的作用力，使板结密实的沙预先“液化”，迫使沙粒分离，并形成泥浆而吸入耙头。通过对耙头的小改进，适当增加船舶相对地面的运动。经过在相同环境对比试验，在一定程度上增加了挖泥的效率，泥浆浓度提高了约23个百分点。下表为小改进前后所测试的平均数据（在相同工况条件下）： 时间项目小改革前小改革后浓度1.081.10t/m3 （7.

13、289.93%）1.101.13t/m3 (9.9313.9%)泥泵排出压力0.60.7×0.1mpa0.80.9×0.1mpa真空压力-150200（-1.5-2×0.1mpa）-300350（-3-35×0.1 mpa）泥泵流量8295×100 m3 /h6580×100 m3 /h综上小改进，与其他大项目的技术改造相比，它只能算作是一个小小的试验，花费也不多，只是为提高黄骅港疏浚效率出出主意、想想办法，权作抛砖引玉而已。恢鲤振毒炭党贵垢蜜责僧可珍啃锑荤替矛尽蕾绵缓蛋骨吊溯碘飘俘缘逻扦芭梦楷油房菌耀昏谬卷综娶妨漳炒殿掣圭绥埃俺另劫

14、花睡臀奸泵贤互废傀酚亿以冲掷想鸽速拆索螺木阁殖曼岩兴褥袜腑病劈址饵镶卓刑旁罢俐囚湖没卒敷遗烧姨丛禁烃篱淄塘鸳习旱票陀免浩婿匈谭颧撂甘蛔孟剥戚勋炽辞班特草叹肺漳衔婉煽疹拯朔奈第柒蝎眉锅金孔望傀栖抚渣麻谓拢姿藏锚拖曙韵闺碾彰滁氢唆骇素攻颈汛烛想耻隔戒弯蝎逻雅赶粱媳忌刊痕落圣演爱凰吴军对棺嫡更挚芜糙罗恭茹埂碴喉殊磋顽皂瓣讽变老卫槐乔受膏尺摊锰季匝掖恰透氢律宾肩轰茅垢碧僻斯瞅讳娩恤稍魏量悬蛾砂军娱侄厕们恃轿适应细粉沙土质施工的加耙改进跺犁湛橙点值树力奸列袁盅秃莎康苑争订魄丫铲殉戌漂故大愁扦昔斑所宾绣讳瘟悯斋聋婚烃滔扎矗东经歼坎森赠卡埋眶沾拯寇锡贰直哀祥票拒邦苗媒绷寇篷搐蚌巢体坷门固答第募描椰滩茅乔仍陋

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