摘要:绞吸式挖泥船是一种施工效率极高的土方作业机械。在冲填与疏浚工程项目中的应用日益广泛。本文将对绞吸式挖泥船施工技术的具体措施进行重点探究,以期促进相关技术的发展。
关键词:挖泥船;冲填;管道
引言:绞吸式挖泥船主要用于钩塘洼地冲填、航道疏浚以及河道挖掘等项目工程。挖泥船可进行卸泥、输泥以及挖泥等作业。因此对于绞吸式挖泥船施工技术具体措施的探究有着重要意义。
一、布置排泥场
通常情况下,在冲填区中部布置主管道以实现最大冲填长度,将支管道布置在排泥场堤角。结合施工现场的实际情况选用主管与支管的连接模式,一般使用超过90℃的软管或刚性弯管增加管道的转弯半径,减小水流阻力。在狭长的冲填区部分采用边冲填边后退的办法从管道上端开始作业,待作业到达主管道区域时使用边冲填边前进的办法从下端开始作业。同时需要确保充填作业尽可能一次完成。若吹填作业区域较大,可以间隔几节管道进行插接作业,选用等径三通管或软管进行插接,用封口板将三通管管口封住。在充填作业过程中,排泥场的管口先达到标准,远离管口部分会较为滞后;此时可借用三通管或软管延伸至管道内径,确保整个冲填范围内在同一时间达到标准。在管道延伸作业过程中,作业人员无法在刚冲填过的泥面上作业,不能对施工作业进行有效接管,可布置两处管口使用交替接管冲填的作业方式确保机船冲填质量和作业的连续性。
二、设置水路接头
通常使用短橡胶管对水路连接部位进行软接头,但在作业期间需要配备长橡胶管。当水位出现频繁变动时,可采取长软管连接方式根据水位变动的实际情况设定软管长度。为避免水路接头由于风浪的影响出现左右摇摆的问题,防止水路接头部位受水面浮桶作用力的影响形变,使用两根钢丝绳用八字缆拉方式将首节浮筒进行打桩固定或使用抛锚固定方式将浮筒固定在河中。用钢丝绳将刚性岸管首节与浮筒相连,确保其长度不超过软管。如果浮筒出现位移,钢丝绳会受力使得软管不被拉伤且管线始终保持平顺状态。若水路接头部位处于较陡的岸坡时,在使用长软管的同时还应使用挖槽的方式,降低两岸高程,确保水陆接头区域处于平顺状态。在施工作业期间,由于橡胶管内部的泥浆较多会使得橡胶管下垂并悬浮于水中,可将一到两个大锚浮栓于橡胶管中部,通过受力分担橡胶软管的部分下垂力。与此同时,减少水路钢管与橡胶管两端连接处的作用力也可将橡胶管始终处于断面状态。此外,用软接头插接几件岸管以便于移动暗管朝顺岸方向前进,调节浮筒管线与岸管的连接角度防止出现急弯现象。
三、控制挖掘宽度
多方面因素会对挖矿的质量造成影响。例如,机船主钢柱与基准中心线相偏离、放样出现误差以及人为性因素。驾驶作业人员的主观因素是影响挖宽质量的重要原因。例如,在施工作业期间没能充分掌握换边速度与横移速度。观察发现刀头边线很近,若不降低挖泥船的横移速度会产生刀头爬坡的问题,增加刀头负荷。
一旦遇到较陡的挖槽边坡或淤滞土时会导致挖泥船的全部刀头陷入土中增大挖矿面积。当挖泥船出现左摆反倒迹象时,挖泥船的搅刀从下至上进行切土。当接近边线时,若遇到淤滞土也会将刀头陷入土中;若遇到较硬的土质会瞬间增加刀头负荷,增大船体吃水使得船上的作业人员突然下沉,加大挖宽面积;此时如果继续前进会使得挖矿面积越来越大[1]。再比如,挖泥船的驾驶人员过于担心施工进度,过于注重挖宽面积;当挖泥船的刀头接近边线时就进行回摆会使得塌方土无法清理干净,部分驾驶人员在挖泥船刀头刚摆边后仅立刻停转刀头,等整体回摆后再开启转动会使得挖宽不充分。因此为充分避免欠挖及超挖现象,挖泥船驾驶人员需要全神贯注,当刀头临近边线时根据实际情况适当放慢横移速度,充分观察真空、压力以及导标的位置,将边线出泥层打薄后立刻回摆。若边线处泥层始终较厚,可减慢换边速度稍稍增大刀头的停留时间,充分吸收坍塌土方保证挖深挖宽;同时,要控制刀头的横移速度。应优选技术熟练且性格坚毅的人员,使其能够充分掌握挖泥船的换边速度与横移速度,保障施工作业质量。
四、处理堵管
堵管现象的出现有客观因素也有人为因素。针对堵管的不同部位有着不同的处理和判断方法。吸泥管出现堵塞主要为刀头接近边线处没有充分掌控横移速度或者遇到坍塌的土方时没有适当减慢横移速度,使得刀头陷入土中增强了瞬时的土壤浓度,导致吸泥管或吸入口出现堵塞现象,此时真空显著上升而压力持续下降,泥泵出现抖动,应迅速抬起刀头清空吸泥管与吸入管内的堵塞。如果此种处理方法没有达到预期效果可以采用脱排方法,借助回水压力冲击堵塞管路[2]。浮管出现堵塞的原因在于工程项目的水下障碍物较多,例如石头、木块及杂物等。这部分杂物容易引发浮管堵塞,堵塞的部位一般处于橡胶管与钢管接头处,主要原因在于钢管外径略小于胶管内径在进行挖泥作业时产生的泥浆压力会膨胀胶皮接头,使得钢管与胶管的内壁衔接不够平顺。同时,由于钢丝陷入胶管且断面出现波纹状态,此时细长石头与木块会进入管内形成堵塞。驾驶台仪表会表明真空下降且压力持续上升,管口处的储水量持续减少,可使用水力冲撞法解决堵塞。若没有解决问题,应立刻停机检查找到符管堵塞具体位置,停机后由于胶管内没有压力会使得交管恢复正常状态,而堵塞部位会呈现鼓包且不规则的圆状,使用器械敲打堵塞部位然后冲走杂物即可清除堵塞问题。堵塞现象通常由泥沙产生主要由于工程项目的土壤含沙量较高,发生于高程较低、管线较长的管口段并且由于停机期间没有进行完善的吹清作业或挖泥船驾驶人员操作程序不规范使得泥泵脱排。泥浆的含砂量极大在输送过程中会由于大颗粒的粗砂沉积引发堵塞问题,使用吹清作业可以迅速清除堵塞物,同时用水力冲击法稀释堵塞处的泥沙进一步疏通管道。
结论:综上所述,绞吸式挖泥船施工技术具体措施主要有布置排泥场的主管道与支管道,布置水路接头模式,把控挖宽质量并及时判断堵塞问题并予以处理,严格遵守上述步骤措施的施工作业规范能够有效保障施工作业质量。
参考文献:
[1]时培强.挖泥船吹填土壤密实技术探讨[J].山东水利,2020(02):25-26.
[2]李明东.真空预压法处理吹填超软地基10 a进展及展望[J].科学技术与工程,2020,20(01):15-22.