疏浚挖泥船舶设备的应用与创新研究

【摘要】目前，我国的吹填造陆工程规模不断扩大。因此，对于疏浚船舶的需求更大，大大促进了疏浚船舶行业的发展，疏浚市场其中的一个竞争优势就是单船产量。要想促进我国疏浚设备制造业的发展，就必须要加强对疏浚挖泥船舶设备以及机具设备的各关键部件的创新研究。挖泥船舶设备的疏浚特性与设备选择对疏浚效果有着直接的影响。本文主要对疏浚工程中挖泥船舶设备的应用进行分析，并对设备的创新研究进行探讨。

【关键词】疏浚挖泥；船舶设备；应用；创新

前言

我国的疏浚业能得到如此迅速的发展，其中很重要的原因是我国水运和水利的建设。其中在交通系统中一般采用耙吸式和绞吸式挖泥船，分布集中且疏浚能力强；而水利系统中一般则采用中小型挖泥船，并且种类众多，遍布全国各地。随着海上运输量的大量增加，大大促进了深水港口的发展，同时也使疏浚船舶施工走向了挖硬土的方向。

1、我国疏浚挖泥设备的应用现状

就我国目前的情况来看，我国对于疏浚设备的选择依然是处于专家建议、领导决策的层面上，而不是靠计算机的处理。然而，长期的、系统的疏浚技术数据是宝贵的财富，有着大量的数据需要使用计算机进行处理。我国近年来从国外引进了一些先进的耙吸、绞吸挖泥船，如万顷沙、新海鹰、新海龙等，同时也与外国合作建造了一些绞吸和耙吸挖泥船，通过技术的创新改革，大大提高了挖泥船的性能。从疏浚技术长期的发展角度看，我国仍需要集中各个方面的力量来加强疏浚关键部件的研发，以达到世界先进水平，并且能够保有一定的技术储备，成为疏浚强国。

首先，在泥泵驱动方面，有实际情况表明吹填使用的泥泵通过使用变频马达的驱动，大大扩展了船舶吹填的适用范围，从而提高了船舶的生产能力；其次，在挖泥机具的使用方面，我国的疏浚设备改进周期偏长，无法及时研究和推广新型技术，达不到国外的同等水平，严重制约了我国挖泥船生产效率的发展。

2、常见挖泥船的疏浚特性及其工程应用

为了顺应国内外疏浚事业的不断发展，作为主要疏浚设备的挖泥船种类日益增多，为不同的工程项目提供了不同的需求。要想使这些船舶设备发挥最大的效益，就要在不同的工程项目中根据实际的施工条件合理选择疏浚设备。如果挖泥船选择不当，一方面会增加挖泥成本，无法完成挖掘任务，另一方面还可能会损坏挖泥机具。总的来说，选择挖泥船的基本原则可以概括为一下两点：一是技术上可以很好地满足疏浚任务的要求；二是在经济上能最大限度地降低挖泥成本。

2.1绞吸式挖泥船

近年来，使用最为广泛的挖泥机便是绞吸挖泥船，它能够一次性完成挖掘、输送、排出和处理泥浆等所有的工序，可谓是成本低、效率高。绞吸挖泥船不仅适用于短排距泥浆输送，在加设接力泵站的情况下还可以进行长距离的泥浆输送。另外，绞吸挖泥船的施工质量也极好，不仅挖掘工作面平整，而且开挖边坡深度也更加容易控制。但是绞吸挖泥船也存在一定的缺陷，因为施工中需要铺设排出管路，而水面浮管会对通航产生一定的影响，一般采用在通航区域铺设潜管的方法来弥补这一缺陷。绞吸式挖泥船一般用于挖掘疏浚土类为Ⅰ～Ⅲ，如各种淤泥、松散沙土以及松塑粘土等易挖掘软质土。并且多应用于大型工程的疏浚施工，对于于河面较窄的小流域疏浚工程也可以使用小型的绞吸式挖泥船。另外，随着人们环保意识的增强，绞吸式挖泥船也趋向于高环保方向的发展，在环保疏浚清淤工程中得到了广泛的应用。

2.2链斗式挖泥船

链斗式挖泥船的优点包括：挖槽深度易于调整、挖槽平整、不影响河道通航，并且没有排泥距离的限制。但其也存在缺点，即：所需的排泥设备多、运泥工序复杂、挖运卸设备间影响大，并且生产效率较低、成本高。链斗式挖泥船适用于河面较阔的工程或者是长距离的泥土输送。这类挖泥船一般用于土质类别Ⅱ～Ⅲ，即：容易挖掘的淤泥、可塑性粘土、松散沙、中密沙以及松散碎石等。

2.3抓斗式挖泥船

抓斗式挖泥船具有开挖深度大（最大挖深可达30m）、抓斗可拆、兼作起重船、易清除水下障碍物、灵活性高、受运距影响小、与通航矛盾小等优点。但由于抓斗式挖泥船输送泥土采用驳船输送，所以导致其挖运卸设备之间的影响较大，生产效率较低。

2.4斗轮式挖泥船

斗轮式挖泥船的前身是绞吸式挖泥船，因此它不仅具有绞吸式挖泥船一系列优点，还提高了挖泥船的切割和挖掘能力，适用于挖掘硬质土，但对薄层清淤能力较差。斗轮式挖泥船受排距影响大，成本有明显的提高，并且对通航有一定影响，需要通过潜管技术来降低影响。该类挖泥船适用于疏浚土质类别为Ⅱ～V，挖掘土质范围广泛，多应用于大江、大河的河道疏浚工程以及低洼池塘的造陆吹填工程。

2.5铲斗式挖泥船

铲斗式挖泥船具有灵活性高、与通航矛盾小、受运距影响较小、挖掘硬质土能力强等优点，但同时也存在挖运卸间影响大、施工质量较差、生产效率低等缺陷。主要适用于土质类别为Ⅱ～Ⅵ，适用于挖掘流态淤泥外的所有土质。由于生产效率较低，一般只用水下清除石块、垃圾等清障工程。

3、疏浚挖泥设备机具的创新研究

我国目前的疏浚产业建议采用“立足国内、涉足海外、内外结合”的战略，加强技术创新，使我国的疏浚设备设计制造产业走向设备大型化、疏浚过程自动化的方向。具体的创新包括以下四个方面：

（1）高效泥泵的研制与创新。其中高效泥泵的研究，当前世界的最高水平是IHC。泥泵两个重要指标，一是泵内的球形通过能力，即流道宽度；一是气蚀余量的大小，这两者分别影响了挖泥时间和挖泥深度与浓度，在这两方面需要我们进行创新研究。还有就是水下泵的创新，尤其是耙吸船水下泵的设计与制造方面。

（2）耙头的研制与创新。我国目前耙吸船使用的大多是被动耙头，远不如外国使用的主动耙头施工效率高，虽然易于操控、造价低，但挖泥效率低。

（3）新型挖岩绞刀的研制与创新。国外开发应用了新型绞刀，极大地缩短了挖岩时更换绞刀齿的时间，并且克服了绞刀在开岩石时易磨损的问题，大大提高了施工效率。

（4）管线的的研制与创新。近年来，国外对于管线的连接也有一些新的工艺，不仅包括常用的球形接头、快速接头，还包括在吹填区利用球形接头直接安装的钢管，快速便捷，从而能够节省大量的接拆管线时间，同时也可以节约螺栓的费用。

结语

总的来说，对于挖泥船舶的选用，要根据不同工程的实际情况来进行分析使用，合理采用疏浚设备，达到高效低耗的目的。另外，由于近年来我国正处于与国外的经济合作强劲势头上，船舶工业制造和疏浚施工市场也会受到一定的影响。要想更好的提高我国的疏浚挖泥船舶设备的制造水平，可以采用中外高层次疏浚技术的合作的方式，以达到优势互补，共同研究和进步的目的，更好的提高挖泥船舶的实用性和适用性。从而提高我国挖泥船舶以及施工设备的设计技术水平和疏浚施工技术水平，使我国成为疏浚强国。

参考文献

[1]徐燕.疏浚挖泥设备的应用与创新研究[J].中国水运（下半月），2011，11（7）：80-90.

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