耙吸挖泥船基础

1、自航耙吸式挖泥船施工交流探讨自航耙吸式挖泥船施工交流探讨培训交流提纲耙吸式挖泥船概述耙吸式挖泥船概述 一一. .耙吸式挖泥船结构特点及基本原理耙吸式挖泥船结构特点及基本原理 耙吸挖泥船为配有耙管、耙头的自航式挖泥船。耙头集机械疏松与水力疏松为一体,耙吸挖泥船在抵达施工位置时,降低船速,将耙头下放至海底。耙头切削疏浚物并使其液化，通过舱内的泥泵或耙臂泵（水下泵）吸取液化疏浚物，并排入耙吸船自带的泥舱中。当船舶达到满载或经济装载量时，停止挖泥，并航行至指定地点进行卸泥。卸泥操作方式分为抛泥，吹填，艏喷和回填。 耙吸挖泥船具有良好的航海性能，可自航、自挖、自吹、自载、自卸，施工作业中处于航行漂浮状态

2、，并有艏侧推器装置配合转头，施工中不占用大量水域，可挖掘粗砂、中砂、细砂及经过处理后粒径不大的碎岩石、中等密实砂土，可塑、低硬塑粘土、亚粘土、亚砂土及含有小卵石土层。适用于水域开阔的海湾、河口、海港及较长距离航道疏浚工程，并由于具有艏吹装置，又可承担以上区域的吹填造陆工程。耙吸式挖泥船概述耙吸式挖泥船概述二二. .耙吸船的类型与特点耙吸船的类型与特点 1 .1 .按功能分类按功能分类 维护性挖泥船 基建性挖泥船 砾石挖泥船 多功能挖泥船 .维护性挖泥船的特点 通常尺寸较小,机动性强,设计挖泥密度通常较低（约1.3t/m3）通常采用泥门卸泥,吹填的功能不是很重要. .基建性挖泥船的特点 挖泥船尺

3、寸较大,机动性不是很重要,设计挖掘密度较高（约1.7t/m3）,吹填功能比较重要. .砾石挖泥船的特点 设计挖掘密度高（约2.1t/m3）,采用干卸方式排砾石上岸,一般没有泥门装置,通常配有水下泵.耙吸式挖泥船概述耙吸式挖泥船概述 .多功能挖泥船的特点 通常为中等尺寸,机动性较强,设计挖掘密度约1.5t/m3一般采用泥门抛泥和吹填方式进行卸泥 2 . 2 .按船舶尺度分类按船舶尺度分类 小型挖泥船 ：用于港口航道的加深和海岸的维护，一般舱容小于4500m3 中型挖泥船 ：用于港口航道的加深和海岸的维护，一般舱容4500-8000m3 大型挖泥船 ：用于港口航道的加深、海岸维护和吹填工程，一般舱

4、容 8000-17000m3 特大型挖泥船 ： 用于吹填工程，舱容 17000-33000m3 巨型挖泥船 ： 用于吹填工程 ，舱容大于34000m3耙吸式挖泥船概述耙吸式挖泥船概述 3. 3.按驱动型式分类按驱动型式分类 螺旋桨和泥泵独立驱动 螺旋桨和泥泵采用柴油机独立驱动，传动效率高，不存在因发电机，电缆，电机造成的功率损失，各设备之间不存在相互影响，泥泵转速和螺旋桨转速可独立控制，但总装机功率大，船舶初期投资成本高，设备占用空间大,维修养护工作量大。耙吸式挖泥船概述耙吸式挖泥船概述 一拖二驱动 由柴油机驱动可变距螺旋桨和轴带发电机，柴油机始终工作在额定转速，由发电机向电动机供电，驱动泥泵

5、、冲水泵和液压系统，轴带发电机可独立向整个电力系统供电，机舱位于船艉，泥泵布置在船艏，可安装长耙臂，实现大挖深。泥泵可通过变频电机实现无级调速。由于能量转换环节较多，整个系统存在10%-15%的能量损失。耙吸式挖泥船概述耙吸式挖泥船概述 一拖三驱动 由柴油机同时驱动螺旋桨，泥泵和轴带发电机。设备配置数量少，总装机功率小，柴油机功率利用率高，航行时可获得较大的功率。可通过改变泥泵齿轮箱的档位来改变泥泵转速。多种设备由同一柴油机驱动相互影响大。耙吸式挖泥船概述耙吸式挖泥船概述 全电力驱动 该系统由柴油机驱动发电机，螺旋桨、泥泵等设备均由电机驱动。系统采用高效的发电机和电动机。耙吸式挖泥船主要挖泥设

6、备耙吸式挖泥船主要挖泥设备 三三. .耙吸挖泥船主要挖泥耙吸挖泥船主要挖泥设备设备 1. 1.泥泵泥泵 舱内泥泵 挖泥船通过泥泵将液化疏浚物从海底吸入排进舱内，或从舱内吸取液化疏浚物进行吹填或艏喷。 泥泵在挖泥时，采用低转数独立工作；吹填作业时采用串联工 作模式，根据吹填管线的长度，适当调整合适 的高转数。变频电机驱动的泥泵，可以通过改变电机频率，实现泥泵的无极调速； 配置不同档位齿轮箱的泥泵，可以选择低-低、低-高、高-高，实现泥泵转数的不同配置 .泥泵有单壳泵、双壳泵之分，双壳泵外壳与泵胆之间注水补偿内外压力,泵胆磨损严重不会发生爆泵现象. 耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备

7、 水下泵（或称耙臂泵） 耙吸船水下泵通过法兰连接于水下电机，作为一个总成安装在耙臂上，用于提高泥泵在挖泥时的静压头，适用于深水作业，或挖掘粘硬度大、密实板结的疏浚物。水下泵的优点： 提高产量、增大挖深、获得高浓度泥浆、降低溢流损失、吸入过程更加平稳、优化装舱时间。水下泵的缺点： 对于水下电机和水下电缆的密性要求极高，检修、养护的技术含量较大。 目前民营挖泥船大多采用水下泵，但由于选用功率不匹配，小马拉大车的现象比较普遍。 耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备 2 2高压冲水高压冲水系统系统 耙头采用高压冲水挖泥，可增大疏浚物的含水量、改变疏浚物级配程度，使疏浚物膨胀松散，进而提高挖

8、掘效果。 齿间的高压冲水可提高耙齿的切削深度和宽度，耙头内部的高压冲水可增大补水，加强土质的液化效果。实际效果主要取决于疏浚物颗粒的间隙率、高压冲水的压力、流量以及挖泥航速。 高压冲水也可用于抛泥或吹填时的稀释清舱工作。高压冲水的流量通常为泥泵流量的20%-30%，压力10-20bar。耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备 3. 3.波浪补偿器波浪补偿器 耙吸挖泥船配有波浪补偿器装置，在风浪作用下以及泥面高低不平时，通过波浪补偿器的缓冲作用，避免耙管、耙头承受过大的冲击力，并在施工过程中，能够始终保持钢丝处于绷紧状态，防止钢丝出槽，保证了挖泥机具的安全使用。针对不同硬度的疏浚物，可

9、通过调整波浪补偿器压力，进而调整耙头的对地压力。波浪补偿器是将弹性装置与耙头钢丝结合在一起，主要由压力罐和液压缸组成，可以通过调整波浪补偿器压力，达到调整耙头对泥面有效压力的作用。根据疏浚物的物理特点、挖深尺度和拖拽力的大小，可选择不同的波浪补偿器压力。 挖掘硬土质，降低波浪补偿器压力，保证泥层切削厚度。挖掘松软土质，提高波浪补偿器压力，避免耙头陷泥过深。 随挖深的增大波浪补偿器压力适度调低。挖泥拖拽力过大时波浪补偿器压力应适度调高。耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙头绞车F波补提升钢缆波补液压缸压力容器耙头F泥面反做用力F耙头耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备

10、4. 4.溢流装置溢流装置 耙吸挖泥船可通过溢流装置改变泥舱的舱容，保证船舶的吃水要求，及时排出舱内的不饱和泥浆，提高舱内疏浚物的沉积密度。 溢流装置可分为固定高度装置和可调高度装置。 溢流固定高度装置，挖泥装舱直至达到满载吃水后，即停止装舱，这种系统叫做容积固定式溢流系统（CVS）。 可调高度的溢流装置，当装载接近或达到满载吃水时，可通过降低溢流筒高度，排出泥舱上层的不饱和泥浆减小吃水，在保持总载重吨不变的前提下，提高舱容物的密度，增大装载量。这种系统称为定吨位式溢流系统（CTS）。可调高度的溢流系统，分为水面排放和船底下排放，还有固定分档式和液压控制溢流筒高度式。 为适应海域的环保要求，疏

11、浚设备公司还开发出了环保溢流装置。耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备固定式溢流固定式溢流挖泥标记线此处的水不可被排除可调节溢流筒挖泥标记线固定式溢流装置可调节型溢流装置耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备环保溢流筒环保溢流筒 溢流筒装有环保阀，即在溢流筒管内部装有一阀门，可通过液压缸控制阀门的开度。在环保要求较高的工地，可以关小环保阀，减少溢流出的泥浆夹带的空气，从而减少溢流出泥浆中土质颗粒在海域中悬浮的时间，以减少对海域的污染。 耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备 5. 5.耙头耙头 ( 1）. 加利福尼亚耙头 传统加利福尼亚耙头主要依靠冲刷原理疏浚，

12、由一个固定部分和两个独立调节罩组成，可以适应不平整的泥面。相比其它耙头，具有两个调节罩的设计提高了冲刷作用，最适合挖掘粗砂和砾石。缺点：泥泵真空大量浪费在吸入海水上，使得泥浆浓度不高，产量低。改进型加利福尼亚耙头加装了耙齿，使之兼具冲刷、挖掘性能。耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备（2 2）. IHC. IHC被动耙头被动耙头 由一个固定部分连接吸口和调节罩，靠自重和弹簧支杆的压力在一定幅度内紧贴泥面，遇到障碍物时调节罩上下摆动。这种耙头挖掘淤泥、散沙、粗砂等较好，但对密实土质效果欠佳。耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备（3 3）. Vosta. Vosta主动耙头

13、主动耙头 主要由固定部分和调节罩组成，调节罩与固定部分之间的角度，可通过两个液压缸及拉杆在驾驶台遥控调节。当调节罩与泥面贴合适度时，耙齿入泥角度适当。通过调节引水窗的开度，调节进水量。并设置了高压冲水，利用水的压力和流量所产生的推动力，增大疏浚物颗粒间隙，降低粘结力，促使疏浚物液化，提高疏浚效果。同时在接触障碍物产生过大阻力时，连接法兰的易断螺栓自动断裂，以保护耙臂。耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备 （4）. 威龙耙头 威龙耙头分为两种形式，一种配单排耙齿，另一种配双排耙齿。威龙耙头属主动式耙头，主要由固定部件与调节罩组成，调节罩与固定部件之间的角度，可通过两个液压缸及拉杆在驾

14、驶台遥控调整操作. 耙头根部配有高压冲水，在每个齿间和两齿座之间配有冲水孔，冲水压力可以达到820bar, 在疏挖渗透性较好的疏浚物时，可加速疏浚物的液化，提高施工生产能力。耙唇上部配有4个引水孔。可根据疏挖的疏浚物性质不同，选择开启或封闭。 耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备（5）调节罩自动控制系统 耙头上自带液压系统，可控制主动耙头调节罩液压缸的背压，从而保证一定耙齿入土力，并可使调节罩随土质变化实现自动调节。也可通过设置耙头调节罩的角度或耙齿入土深度实现自动控制。 耙头自带的液压系统自动控制设置界面耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备 6. 6. 耙齿耙齿 .尖

15、齿 用于破坏坚硬底质，耙齿受力面积小，易于入土但破土量小。耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备 . 扁齿 （凿齿、板齿） 用于挖掘散沙、粗砂等密实性不高的底质，如用此耙齿挖掘黏度较大的粘土，则其刃口应尽可能的窄，采用宽齿可提高破土量。耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备 .犁齿 形同农用犁头的耙齿,具有破土的尖刃和翻土的曲面,用以挖掘较硬的粘性土,简易的犁形齿,是用一块钢板弯曲成一曲面构成,也可起到破碎粘性土的作用,但耐磨性能比较差.根据翻土的方向不同,犁形齿又有双面犁形齿和单面犁形齿两种,其破土原理是一样的,双面犁形齿可以向两边翻土,故安装在耙头底部中间位置上,而单面

16、犁形齿只能向一边翻土,故安装在耙头底部左右两边位置上,将经破碎的土向耙头底部中间翻去.耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备 7. .泥门泥门 （1）.圆锥型泥门 圆锥形结构可保证弃土迅速排出和泥舱完全封闭，且没有铰链等易损部件，杂物不易阻塞排放口，关闭泥门时也不易造成损坏。 缺点：需要足够富裕水深，排泥慢。耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备 （2）. 平移泥门 没有突出船底的部件，需要的富裕水深较小，卸泥口畅通不存在铰链、拉杆等，也没有泥门的阻力影响，且结构坚固。 缺点：总抛泥空间小，盲区较大，密封性不好，容易故障，维护困难。耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖

17、泥设备 （3）. 箱型泥门 倾倒量大。 缺点：需要足够富裕水深，且存在拉杆、铰链等，卸泥时容易挂连障碍物，密封性不好。耙吸式挖泥船主要挖泥设备耙吸式挖泥船主要挖泥设备（4）. 开体船优点：适用粘性、密实土质，无需额外水深，不需要严格密封缺点：把机舱一分为二，卸泥时机舱倾斜，造价高。公司自有耙吸船简介公司自有耙吸船简介通途轮通途轮 通途轮为我国自行研究设计、广州文冲船厂建造2011年12月出厂的双桨、双机复合驱动（一拖二）、双耙、艉楼型、目前亚洲最大自航耙吸挖泥船。总长165.7m总宽为30m型深15m舱容20000m3，总吨位20281t，总装机功率22110kw，满载吃水11.3m，空载吃水

18、6.5m，航速15.2节，最大挖深可达90m,无限航区。 主要特点：变频电机驱动泥泵、配置DT/DP、适用深海取砂 吹填造地、深海掩埋管沟、深水航道疏浚 。公司自有耙吸船简介公司自有耙吸船简介通程轮通程轮 通程轮系广州文冲船厂制造的双桨、双机复合驱动(一拖二）、双耙、艉楼型自航耙吸挖泥船，总长162.3m、总宽28.5m、型深15m舱容18000m3满载吃水11m、总吨19432t、总装机功率20280kw,航速14.5kn、最大挖深85m,无限航区。 特点：变频电机驱动泥泵、长耙配水下泵、艏侧推配吹水和电动双套，适用深水航道疏浚、深海取砂吹填造地。公司自有耙吸船简介公司自有耙吸船简介 通旭轮

19、通旭轮：广州文冲船厂建造2008年5月正式投产，总长155m、型宽27m、型深10.5m、满载吃水9m、航速15.5kn、最大挖深45m、泥舱容积13000m3、艏楼型自航耙吸船，无限航区。 特点：双机（一拖三）复合驱动，耗能少、适用深水航道疏浚、吹填造地、海岸滩涂环境改造等。 公司自有耙吸船简介公司自有耙吸船简介通坦轮通坦轮：IHC 建造2003年2月出厂，艏楼型双机复合驱动单耙船，船长93.71m、型宽19.1m、型深7.2m、满载吃水6.5m、最大挖深28m、航速13.5kn、泥舱容积：3500m3。 特点：灵活机动性能突出，适用于港口基建和维护性施工、狭窄水域及扫浅作业、环保性能好，可

20、做海岸滩涂环保养护工程。公司自有耙吸船简介公司自有耙吸船简介通力轮通力轮:由IHC建造1994年7月出厂, 我国首条具有艏吹功能船舶，船长111.4m、型宽21m、型深8.1m、满载吃水7.15m、满载排水量13760t、航速13.5kn、最大挖深32.5m、泥舱容积5400m3。 特点：操作灵活、吹填功能显著，适用于港口航道疏浚、吹填造地、海岸滩涂环保养护工程。公司自有耙吸船简介公司自有耙吸船简介津航浚津航浚106106轮：轮：是IHC制造1975年5月3日出厂。船长100.5m、型宽17.2m、型深8.9m、满载吃水7.98m、航速12kn、最大挖深26m、泥舱容积4475m3。独立驱动、

21、双耙、旁吹式吹填。可吹填和旁排不装舱施工，适于开挖水深较浅的区域及航道维护工作。公司自有耙吸船简介公司自有耙吸船简介津航浚津航浚109109轮：轮：是1974年由日本三菱船厂制造，船长132.0m、型宽18.4m、型深9.2m、满载吃水7.02m、航速13.0kn、最大挖深23m、泥舱容积4553m3。独立驱动、改造型艏吹、双耙。适用于进行旁排不装舱施工。 耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 一一. .耙头与耙齿的选择耙头与耙齿的选择 1.耙头的选择 沉积质淤泥：IHC、加里福尼亚、或任意选择。 原状细沙粉土、沉积细沙、粉土（密实不大）： 加里福尼亚、VOSTA、威龙。 密实粉沙、粘性粉土：

22、威龙、局研发的硬土型双排齿耙头； 粘土、亚粘土：VOSTA、威龙、局研发的粘土型单排齿耙头； 由于海底疏浚物的多样性、多变性和不可确定性，耙头的适应性选择，除了参照实践经验，更重要的是通过现场实际施工的检验测定，才会真正优选出最适用的耙头。 我局近来研发的各种耙头，正在实船使用中不断改进，不远的将来，必定会形成具有自主知识产权、品种系列齐全的各式耙头，不断提高自有耙吸船的挖掘能力。 耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 2.耙齿的选择和使用 现场施工，优选出适应性最好的耙头之后，耙齿的选择，是提高耙头挖掘性能的关键之一。 耙齿主要作用是对疏浚物的机械疏松,切削、撕裂、扰动、破坏疏浚物的级配，配

23、合耙头高压冲水的水利冲刷和补水作用，加速疏浚物的流（液）化，将流（液）化的疏浚物通过离心泥泵吸入装舱 .选择耙齿的原则 增强耙头机械疏松疏浚物的作用,促使装舱泥浆密度的提高、减轻耙头拖拽阻力和缓解堵耙闷耙状况. .选择耙齿的要点 耙齿的选择要合理的适用于现场疏浚土的特性,要有适当的切刃、切削角和背隙角. 疏浚物不密实，耙齿切刃的切割力不求大,而切量要大,齿型可选大,但数量不宜过多.齿的安装位置应尽量少的影响流道通路面积.双排耙齿的排列,以各齿的挖迹不重复和便于吸入为准.耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 疏浚物密实度大或粘硬，耙齿的切刃要小而尖，切削量可小，但切削力要强，耙齿排列不可密集，耙

24、齿间隔可适当加大。 耙齿的高度，决定了耙齿入泥深度和挖掘厚度，同时也决定了耙头拖拽阻力的大小。一般情况，耙齿高度不宜超过35cm,耙齿过高则入土太深，增大耙头的拖拽阻力，耙具受力过大，不但会由于船速下降而影响破土效果，也容易损伤耙具或发生断耙、断管事故。 耙齿的材质既要耐磨和硬度兼顾，又要注意破断保护。其整体最大强度不可高于耙头耙管最薄弱部位。可以在齿座齿销部位设置易断销易断片，起到过载保护作用，避免偶遇障碍物时造成耙头、耙管以及旋转短节的重大损伤。 耙齿的经济利用，磨损齿尖的耙齿可补焊费旧的弹簧钢板，利用弹簧钢板的强度、韧性和曲面，在挖掘粘性较强的泥土时效果显著，在挖掘板结密实度极强的土质时

25、，效果也很明显。 耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 .不同形制耙齿的组合使用 不同形状不同制式的耙齿，由于其高度、锐度、入泥角度、韧性、强度、曲面形状各不相同，对于不同疏浚物的切削、撕裂、破碎、扰动效果也不尽相同。根据疏浚物的特性，可以多种制式耙齿混合组合，使耙头的机械疏松效果得以显著提高。 基建性工程初期，可以通过多形制耙齿组合试用（通用型齿座），检测耙齿磨损状态后，即可选择出比较适用的耙齿； 双排耙齿的实用，根据疏浚物的特性，可以前后排选用不同制式的耙齿，例如前排用犁齿或尖齿，后排用凿齿或板齿； 单排耙齿，根据疏浚物的特性，也可以两侧选用内向单面犁齿，中间选用双面犁齿，其它可选用尖齿或

26、板齿，形成组合耙齿，可以显著提高耙头机械疏松效果。 总之，组合耙齿的选用，必须根据疏浚物的特性所需灵活操作。 耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 二。波浪补偿器压力的设定 1.设定波浪补偿器压力，从安全角度考虑，必须首先满足两点基本要求：一是能够最大程度发挥该设备的安全保护功能，在高低不平的作业区段，避免耙头急速升降造成瞬间钢丝绳大量松弛而脱出滑轮槽，保持耙头始终吻合在泥面安全作业；再则必须保持大风浪情况下作业时，不会由于涌浪上下颠簸、致使耙头忽而悬空忽而急速落下的打夯状态，应该使该设备充分发挥波浪缓冲的功能。 2.设定波浪补偿器压力，从辅助施工角度考虑，也必须满足两点基本要求：一是设定的压

27、力保持适度的耙齿入泥深度，不会造成严重拖拽力而滞航，并避免发生闷耙现象；二是设定的压力保持适度的滞留力，不至于当耙头在遇有硬度较大的高点时轻易抬起滑过。 3.波浪补偿器压力设定的方法与经验参考值 波浪补偿器由于各船的大小差异，柱塞长度、行程和承压负荷 耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用有所不同，一般老船和7000m3以下舱容的 船舶，基本设计为柱塞长度23米，缓冲总行程为46米，即上下缓冲幅度在23米。大型或超大型船舶有的设计为68米的缓冲行程，即可以在浪高3米工况条件下安全施工作业。最大承载负荷压力，相对应为3060bar不等。 .设定波浪补偿器压力的方法 根据经验参考数值为基点，通过实践

28、观测，选定最适用的压力，当疏浚物发生变化时，再通过实践进行新的 选定。施工水域涌浪较大时或海底疏浚区域高低差度较大时，也应及时调整压力的大小； .设定压力的基本规律 疏浚物密实、板结、硬度大：波浪补偿器压力减小 疏浚物松软易挖：波浪补偿器压力增大 疏浚物粘性大：波浪补偿器压力取中等压力 疏浚区域涌浪大或海底高低不平：压力增大并置柱塞在中间位。 耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 .波浪补偿器压力经验参考值 说明：1.柱塞置中位是指柱塞一半长度伸出液压缸的位置 2.我公司大型船舶的波浪补偿器压力最低有效使用压力为25bar左右，小型或老船为6bar左右。低于上述压力时，即使吊耙钢丝绳松弛，柱塞

29、也没有顶起绷紧钢丝绳的能力,极易引发事故。 3. 上列数据仅是参考值 ，实船应用必须现场实际测定。 施 工 状 态新式大型船舶(单位：bar)老式或小型船舶(单位：bar)松软淤泥质土48521416密实中度沙土34381214挖掘粘性土30321012板结密实粉土、细粉沙2731911涌浪高度2米（柱塞置中位）5056（柱塞置中位）1618海底高低差2米同上同上耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 三.施工中，风流压角对操耙安全的影响 挖泥航行中，受风压和潮流的影响，为了保持船舶在预定的航线行驶，必须予配风流压角，抵消风、流对船舶偏移的影响。 耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 风和潮流越

30、大，风流压角越大，当风流压角超过8度时，操耙人员会感觉下风流一侧的耙具经常转入船底，要时常提高耙头，待吊耙钢丝垂直海面后再下耙到底维持施工。如此，不仅严重影响施工效率和施工平整度，更威胁耙具的作业安全。 因此，习惯上当流压角超过15度时称谓危险角度，操作如果稍有不当，极易发生压耙、钻耙等不测事故，尤其在船下富裕水深不足3米的施工水域，或者是正在浚挖航道边坡的时候。例如黄骅施工时的津航浚109，鲅鱼圈施工边坡的通程船，都曾发生压耙甚至耙管断损的事故。 一般经验确认：当流压角接近15度时，下风流一侧耙具的施工作业是有一定风险的，超过20度左右时应起耙上架停止作业。 在浚挖航道边坡作业时，其危险角度

31、和停止作业角度应视现场情况予以降低，船下富裕水深不足3米更应谨慎处置。耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 四.挖泥对地航速与挖泥效率 挖泥作业时，船舶对地航速的大小，直接制约耙头耙齿对疏浚物的机械疏松效果。 1.船速快，耙齿切削、扰动、破土能力强，浚挖平整度好；但耙具系统拖拽受力大，遇有坚固阻碍物耙具容易受损伤，若超过设计最大负荷时，极易发生耙具系统断损； 2.船速慢，耙齿切削、破土能力发挥不好，疏浚物软硬间夹时，会造成疏浚底层高低不平； 3.通过试挖测定在不同航速下进舱泥浆密度和流速，选择出最佳状态的挖泥对地航速 .当疏浚物发生变化，可增减航速予以调整； 4.不同疏浚物对应航速的经验参考值

32、： 疏浚物疏浚物淤泥淤泥松散砂土松散砂土密实粉砂、粉土密实粉砂、粉土粘性土、粘土夹沙粘性土、粘土夹沙对地航速1.51.8kn1.82.0kn2.53.5kn2.53.0kn耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 五。泥泵转速的选定，流速、排压、真空的观测与判定 1.泥泵机转速的选定： 正常情况下，应该发挥泥泵机的设计额定转数。在实际施工作业时，受疏浚物自然物理状态（密实度、粒径、含水量、颗粒间隙、天然容重、标贯击数、沉淀效果等等），和耙头耙齿的适用状态等因素的影响，往往通过实测观察后，选定一个比较适用的施工转数。例如，当遇到悬浮性强、沉淀慢的疏浚物，可采用减少转数降低流速，达到减弱舱内扰动能量的

33、方法，增大舱内容物的沉淀速度(松软淤泥、粉砂、粉土)；挖掘粘性疏浚物，可提高泥泵转数增加流速，提高耙头补水及冲刷功能，减缓堵耙、降低闷耙几率(粘性砂土、亚粘土) 。 适用的泥泵转数是通过实践测试得出的，疏浚物发生变化时，再行测试调整选定，并非是转数越高越好。新造船舶大多采用变频 耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用电动机驱动泥泵，改变了通过齿轮箱调整设定转数的传统变速技术，使有级变速升级为无级变速，实现了按需定速，使泥泵转数的调整更加便捷化。 2. 泥泵机转数选定之后，挖泥施工正常时流速是相对稳定的，当耙头发生堵耙或泥浆密度过大时，流速会显著下降、真空、排出压力急速上升 ，此时可判定为耙口不畅

34、通或吸入浓度过高，预示堵耙即将发生，应立即提高耙头增大补水量缓解堵耙症状。 3.吹填作业，泥泵机串联设定吹填转数之后，根据抽出泥沙密度、粒径、疏泥管径、吹填管线长短的不同，泥泵排压、真空、流速与挖泥状态大不相同。但主要监控抽泥沙密度、流速和排压的升降趋势，通过抽舱小泥门开度、海水稀释阀供水开度、舱内高压冲水冲舱补水的调整，控制抽舱泥沙密度，提高流速保持适度的排压，避免堵管和爆管，快速高效完成吹填作业。耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 4.正常状态施工常用最佳经验参数（仅供新船参考）说明： .疏浚作业时,真空-0.4bar预示泥浆密度过小或在过清水,当 -0.8bar并且压力增大、流速下降，

35、预示输送不畅将会发生堵耙； .吹填作业时，压力随吹距加长而增大，但压力达到9bar以上，流速下降至3m/s，预示吹填输送遇阻，要么发生堵管，要么可能发生吹填管线爆管或橡胶短节爆开； .吹填作业时真空为正值,正常状态为2.03.0bar以上.(见下图）: 施工状态施工状态排出压力排出压力 (bar) (bar) 真真 空空 (bar) (bar)泥浆密度泥浆密度 (t/m3) (t/m3)泥浆流速泥浆流速 (m/s) (m/s)备备 注注 疏浚作业0.30.4-0.5-0.81.061.354.06.5疏浚物影响大吹填作业2.08.02.03.01.151.354.57.5吹距影响较大预警参数吹

36、填8.0吹填1.53.5容易堵管堵耙耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 1.耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 六。耙管下放角度与耙头调节罩俯仰角度 耙头下放角度和耙头调节罩俯仰角度的大小，直接影响耙口吻合疏浚物的接触面和耙齿的切削角度（俗称入泥角度)，这个角度直接影响切削量和切削力的大小，（或称破土量和破土力的大小），这是影响生产率的主要因素之一。 耙管直线下放（弯管、中间管、耙头管保持三点一线）、耙头调节罩俯仰角度为零时 ，在耙头下放至设计最大挖深的一半高度时，相对于耙口平面、耙齿角度一般设定为2530度。但由于疏浚深度的变化性很大，需要通过调整耙头调节罩俯仰角度，满足原设计耙头吻合疏

37、浚物和耙齿适当的切削角度 。有时还需要调整耙管下放角度予以弥补，例如：高管挖泥与低管挖泥 （也称高位与低位挖泥）。 .一般情况下，在耙臂最大挖深一半左右的水域下耙施工，要保持弯管、耙中、耙头三点成一直线，再通过调整耙头调节罩角度， 耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用寻求最佳密度和流速的修正角度，调节罩角度修正值为-值表示耙齿下俯（下抠），入泥角减小、破土力增强、破土量减弱，+值表示耙齿上仰，入泥角增大、破土力减弱、破土量增强； .临近耙臂最大挖深时，应采取低管挖泥操作：耙中低于弯管与耙头连线（俗称塌腰挖泥），浚挖水深小于设定最大挖深不足1/3时，或称浅水作业，船下富裕水深不足3米，应采取高管

38、挖泥操作，即耙中高于弯管与耙头连线（俗称弓腰挖泥），即防止耙中万向架拖地，又要避免浅水施工发生耙头压入船底。 采取上述的操作，控制了耙头基本适用角度后，再通过调整调节罩寻求最佳修正值，可以取得最佳工效； .无论采取高管或低管挖泥操作，都必须要注意：耙中万向架和橡胶短管设计的最大弯折极限在3033左右，实际使用中，基本限制在 15度，除特殊情况外不得逾越。 耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 .耙头调节罩的调控幅度要缓慢小幅度操作，由于流速与密度的数据显示滞后于真空数据显示，急速的调控容易误判，也对安全施工不利。主动式液压控制耙头，操作者在控制台可以随时遥控调节罩的角度。插孔手动式主动耙头，需

39、要人工移动插孔位置调整调节罩角度。随动重力式耙头，是通过更换支撑弹簧的软硬度改变调节罩的仰俯适应力。 七.装舱与溢流控制 装舱溢流施工是最常用的疏浚施工方法，根据工程的性质、潮流的走向、疏浚物舱内沉积状态和当地环保的要求，装舱与溢流的合理控制，直接影响施工生产效率的发挥。 .维护性清淤施工 .沉积淤泥质软土：溢流筒（口）提至最高,采用最大仓容档,增加疏浚物在舱内的沉淀时间，在最高点排放低浓度泥水,可以达到 耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用最佳装舱效果。软泥土流化后流动性强，装舱顺序可随意； .细粉砂、粉土：挖掘难装舱效果差，可在挖泥前抽舱减少舱内存水，挖泥作业控制清水不进舱、低浓度外排的原

40、则，先开启接近溢流筒（口）附近的装舱口，装载半舱液面后，改为最远离溢流口附近的装舱口装舱，延长进仓疏浚物的沉淀行程。降低泥泵转数减弱对舱容物的扰动能量，也是加速疏浚物沉淀的有效手段之一； . 潮流流向与航道轴线夹角大于30度以上时，随流速大小相对应形成较好的溢流效果，没有特殊约定的环保要求时，可以降低溢流筒（口）高度，充分借助溢流条件发挥最大生产能力。 . 基建性疏浚工程 基建工程一般在疏浚物的处理上分为外抛和吹填，同是以拓深航道为主的施工项目，由于外抛和吹填的工作性质不同，使得装舱和溢流的控制受到一定限制，并且影响工程效率和进度,尤其是吹填 耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用区有量和平整度

41、要求的基建项目，装舱和溢流的控制更加关键。 .外抛的装舱溢流基建施工 ，装舱与溢流控制方法基本等同维护性施工，但要在多装、快跑、快抛、增大溢流四个方面多采取措施； .吹填的装舱溢流施工，要控制装舱量足、舱内疏浚物分布均匀，或者靠近泥泵舱吸口附近多装，最远处少装，便于抽舱吹填，减少抽舱通道堵塞几率和残存量； .基建性疏浚处理好产量优先和质量优先的关系，通过装舱和溢流合理控制，配合两个关系特点的突出。 八。艏喷和吹填作业操作注意事项 .艏喷是一种特殊的吹填手段，在未干出的滩涂增高便于后续建设、沙滩改造或改善环境状态等项目，经常采用艏喷铺砂来解决。 如上海洋山港回填建港区堆场、哥伦比亚旅游岛沙滩重铺

42、项目 耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用耙吸船艏喷作业耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 耙吸船艏喷作业注意事项： .定位艏喷作业，选择水深适航、潮流平缓水域作为就位点；移动艏喷作业，移动占用水域的选择条件同上； . 考虑到艏喷计划落点在有效喷射距离之内才可作业； .风力风向对艏喷落点影响很大，落点方向顶风10m/s不宜艏喷作业； . 由于艏喷作业流失量很大，有条件时尽量取粗沙和粒径大、天然容重大的砂，选择在潮流平缓时段实施艏喷作业； .在国内外疏浚航道的同时，疏浚物艏吹造地，比较普遍应用，为了保护本国资源、保护沿岸生态环境 ，采取远海取砂近岸造地、填海筑岛的工程项目也在迅速发展。吹填作业

43、已经逐步成为耙吸船施工的主要方式。 吹填作业注意事项： 耙吸船设备操作使用耙吸船设备操作使用 .选择吹填就位船窝考虑到安全水深、潮流平缓、船舶有安全回旋余地、距离吹填泥塘最近等条件； .选择吹填水上、陆地管线与船舶外排管径保持一致； . 水路接头平缓过渡，避免橡胶短管打折，并在高点位置安装排气阀（呼吸阀），避免排气不畅造成水上管线“耍龙”抖动； . 吹填操作注意按管线的长度和吹填物的粒径、黏度控制好适当的吹填密度，流速保持在3.5m/s以上，严防发生堵管； .当抽舱总通道长时间不畅通时，海水稀释阀应关闭，可借助舱内高压冲水补水，开启1#阀作引水，抽出通道畅通部分的舱内疏浚物，避免抽舱总管不畅通

44、造成高位舱存物从低位海水稀释阀外泄，淤浅吹填船窝及附近水域。 这类现象，在多处吹填船窝都有不同程度发生，往往日常吹填作业时没有认真注意，当发生船舶托底或浅船时才忙于查找原因 。耙吸船施工工艺与施工方法耙吸船施工工艺与施工方法 施工工艺的先进与施工方法的得当，是施工生产效率高低的重要关键所在。 施工工艺与施工方法，是在施工全过程通过不断优化、改进、在循序渐进过程中得以进步和完善。 施工过程阶段性的变化：产量优先 质量优先 扫浅整平，疏浚物不同深层质的变化以及外部自然环境：船舶通航密度、季节气候、潮汐演变规律等等诸多因素的变化，是改进调整施工工艺和施工方法的依据。船舶设备性能状态、适应现场固有条件

45、的能力、是改进调整施工工艺和施工方法的基础。生产效益的发挥状况，是检验施工工艺和施工方法正确先进与否的标准。 一。耙吸式挖泥船基本施工工艺简介 耙吸船在施工过程中，受到自身特殊性能、外界自然环境、航道通航密度、疏浚土质的复杂变化、潮汐潮位流向的演化规律以及耙吸船施工工艺与施工方法耙吸船施工工艺与施工方法诸多不可确定因素和情况的发生，都会直接影响生产效率的发挥。为了适应生产环境的变化，必须对施工方法和设备使用参数进行适应性调整和改变，这些改变和调整的过程，就是操作方法的优化选择和设备使用参数的优化组合 ，成为施工工艺，用来规范统一施工生产的操作过程，促进生产效率的不断提高，使船舶达到和接近设计最

46、大产能。 二。施工工艺的编制 现场施工主管领导根据施工组织设计，在船舶进场工程技术交底时，下达了施工工艺，经验丰富的船长会依据现场下达的施工工艺，结合本船特有性能，相应编制施工操作要点，督导船员贯彻执行，并根据施工过程中的实际情况不断改进和完善，促进生产效率达到或接近船舶设计产能。这是良性正常的施工工艺编制运用过程。 耙吸船施工工艺与施工方法耙吸船施工工艺与施工方法 由于近几年设备的快速扩张、高科技产品在施工船的普遍应用、船员队伍的年轻化、船员业务技能水平的下滑，迫使工艺部门深入船舶，协助船长推动施工工艺的改进和进步，促进产能最大化。尤其是重点监控项目的施工船、新建造船舶和新开辟的陌生工地，重

47、视工艺管理是极其必要的。 1. 工艺编制的基本基础 . 熟知船舶操性能、船机设备特性功能、船员驾驭船舶能力; . 了解工地主要自然环境特点，包括潮汐、水文、气象、土质、船舶通航密度、港方和海事交管的特殊规定； . 施工规格、质量要求、节点工期和浚工验收期限、业主协议约定或特殊要求； . 同工地兄弟施工船舶的排布，相关协作关系和约定内容。 2. 工艺编制的准备工作 . 收集目前施工状态，影响生产效率要素参数的控制数据；耙吸船施工工艺与施工方法耙吸船施工工艺与施工方法 .通过SCADA系统即时显示的各项数据，或调取数据库储存的记录数据，尤其是泥泵功率曲线和装舱曲线，了解施工过程的各项参数控制情况和

48、实际施工效果； .综合分析各控制参数的合理性，确定优选改进的切入点。 3.施工主要控制参数的测试优选 根据对挖泥对地航速、泥泵转数、波浪补偿器压力、耙头高压冲水压力、耙头海水稀释口开度、耙齿型制的选用和排布的疏密程度，进行适当的调整。同时测定调整后的下列4项数据的变化情况：泥泵压力、真空，吸入流速、密度。当这4项数据显示在最佳状态时，泥泵功率曲线和装舱曲线也应处于最佳状态。 上述过程所得最终的设备控制参数，可作为施工工艺的控制要求，由施工操作人员规范执行。当施工环境或疏浚物发生明显变化时，再次重复上述的测试、调整、观察分析判定，并贯串施工的全耙吸船施工工艺与施工方法耙吸船施工工艺与施工方法过程

49、，也就是施工工艺不断完善的全过程。久而久之，经历的积累形成经验，就可做到心中有数、有的放矢，减、免上述的测试调整过程，制定出合理的施工主要控制参数 ，主导正常的施工生产。 但是，所有这些工作的开展，必须通过船长、轮机长下达指令，任何其他人员或上级领导，不应该也无需直接向操作人员发出任何指令。 4.工艺的编写 . 工艺涉及的内容范围 施工方法的合理选择、施工主要参数的优化组合、施工设备功能的有效发挥、安全施工措施的采用、施工质量控制标准和控制措施，是工艺编制的主要内容； . 工艺下达形式和作用 施工作业工艺书 科学无争议的工艺规范、强制执行； 耙吸船施工工艺与施工方法耙吸船施工工艺与施工方法 施

50、工作业指导书 工艺规范但可变因素多，作为指导意见指导施工生产，船长可以根据现场实际情况，修订更改；施工作业建议书 工艺由于不可预见因素多，仅是建议，船长有权采用、修订和废止。 三。主要施工方法和适用条件简介 序号序号施工方法施工方法施工条件的适用施工条件的适用1装舱施工施工水域满足船舶满载吃水要求溢流装舱疏浚物容易在舱内沉淀倾废区距离较远海洋环保允许不溢流装舱疏浚物在舱内难以沉淀倾废区距离较近海洋环保不允许溢流耙吸船施工工艺与施工方法耙吸船施工工艺与施工方法 序号序号施工方法施工方法施工条件的适用施工条件的适用2旁排施工疏浚物容易随潮流 水流冲离航道自然水深不能满足船舶装载吃水短时间突击浅段增

51、深当地海洋环保允许3分段、分条、分层施工分段施工航道开挖距离较长、多船同时同地施工航道设计水深标准不一、各段疏浚物不同自然水深局部航行受限、挖层厚度不同船舶可调头水域受限分条施工浚前自然水深不一，需要先整平再全面开挖业主或工程约定各段节点工期不一致分层施工浚深4米以上（清淤除外）受潮位限制不能一次挖到设计深度耙吸船施工工艺与施工方法耙吸船施工工艺与施工方法 序号施工方法施工条件的适用4顺序施工先挖浅段后挖深段浅段自然水深不能满足船舶装载吃水要求航道自然水深高低差过大出于施工安全和控制质量的需要5特定顺序施工从上游向下游挖 单向水流外段口门落潮流占强势航道中间向两边挖航道中间自然水深较浅、边坡坍

52、塌明显。潮流流向与航道轴线平行或交角很小航道边线挖向航道中线航道设计宽度80米原有航道拓宽边线边坡疏浚物难以挖掘交叉施工航道自然水深不一、疏浚物性质复杂通航动态、密度多变，相互干扰大。耙吸船施工工艺与施工方法耙吸船施工工艺与施工方法 序号施工方法施工条件的适用6扫浅施工定深往返曲线扫浅扫浅区段较长、多为条状浅点相连续定深控制、寻浅往返进退扫浅施工调头水域受限、扫浅区段较短浅点面积小而集中、疏浚量小孤立式浅点浅区定点清除零星散布的孤立浅点，耙平器往复扫浅施工中产生明显垄沟（选铲斗式刮板式钉齿滚动式）大面积深浅高差轻微且邻近有超深、扫浅整平双耙挂链扫浅施工区域确认没有坚硬凸出的障碍物有足够的安全调

53、头水域疏浚物不粘硬、浅区浅点邻近有超深耙吸船施工工艺与施工方法耙吸船施工工艺与施工方法 序号施工方法施工条件的适用7顺流逆流施工顺流施工施工水域宽阔、流速2kn船舶操纵性能可靠、设备运转正常逆流施工正常施工方法、流速过大施工困难需候潮施工8边坡施工阶梯开挖边坡外自然水深满足船舶重载吹水按设计边坡比，自边坡放坡的上口向槽底开挖9艏喷施工定位艏喷原陆域或水域增加标高、或筹建造陆起始基点移动艏喷滩涂环保改善、沙滩再造、铺砂护滩10艏吹施工有围堰吹填矿砂采集输送转运、造陆造地无围堰吹填沼泽滩涂填砂土增标高造地注释江、海自然环境各异,气象、潮汐演化多变，疏浚物物理特性复杂，港口通航密度、交管控制等因素不

54、可确定性极强，任何施工方法必须以当地实际情况为参考依据。照搬套用往往会脱离实际，以上仅供参考.耙吸船施工工艺与施工方法耙吸船施工工艺与施工方法 四。施工特殊操作要点简介序号序号工程性质施工状态工程性质施工状态操作要点与注意事项操作要点与注意事项1大风浪施工作业波浪补偿器：调至最大压力、柱塞1/2探出液压缸。观察船舶左右摇摆吊耙钢丝不紧贴船体,上下颠簸柱塞不撞击液压缸套,可维持施工，否则停止施工。2浅水区域施工作业借助潮高,施工节奏与潮位变化同步,高管挖泥、调控溢流口高度限制吃水,保持船下富裕水深1米。3横流较强水域施工风流压角15度为高度警戒角度，密切关注下风流一侧耙具的安全，严防压耙；风流压

55、角度20度为危险角度,尤其在浅水区施工,应停用下风流耙。4艏吹就位顶头就位吹填：倒背锚松链3节进速就位；或抛尾锚松链3节进速就位，再抛艏立锚稳住船艏。侧就位吹填：抛艏锚松链3节倒速下溜至接头位。吹填过程若软胶管扭花，可过清水点提接头缓解。耙吸船施工工艺与施工方法耙吸船施工工艺与施工方法 序号工程性质施工状态操作要点与注意事项5吹填水域风流不合 、水流变换急促 ，吹填过程船位难控制。采取预留安全横距的操作方法：就位时，锚位横距接头点船长+1节链长，船舶遇风流影响难以控制艉向水上管线偏转时，立即停吹，主机应急 停车(螺旋桨停转)，拆下接头，绞锚至艉离开水上管线时，再备主机，绞锚离底驶离险境。6吹填过程发生临界堵管情况吹填流速3.5米视为警戒流速，流速3米，达到堵管临界，吹填物粒径大或粘性大尤为突出。可及时关闭抽舱小泥门，开启1#闸阀增大补水量，待流速正常后再恢复吹填，仍不畅通不可加转，延长时间会好转，加转容易真的堵死管线。7基槽开挖与砂垫层回填 基槽两侧类似航道边坡阶梯开挖，两端最慢船速控制，但收尾需要其它船型协助。质量控制要点是宁可欠挖不可超挖，注意分段交验分段挖、填。回填操作要点：保质装足、定位或移动抛砂回填。自航耙吸船的发展及动态简介自航耙吸船的发展及动态简介 一一. .自航耙吸式挖泥船的大型化自航耙吸式挖泥船的大型化 1.国内