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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一.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，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。耙吸式挖泥船概述二.耙吸船的类型与特点1.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⑴.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.⑵.基建性挖泥船的特点挖泥船尺寸较大,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.⑶.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⑷.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.按船舶尺度分类⑴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4500m3⑵中型挖泥船：用于港口航道的加深和海岸的维护，一般舱容4500-8000m3⑶大型挖泥船：用于港口航道的加深、海岸维护和吹填工程，一般舱容8000-17000m3⑷特大型挖泥船：用于吹填工程，舱容17000-33000m3⑸巨型挖泥船：用于吹填工程，舱容大于34000m3耙吸式挖泥船概述3.按驱动型式分类⑴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⑵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、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⑶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⑷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备三.耙吸挖泥船主要挖泥设备1.泥泵⑴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⑵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2高压冲水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3.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4.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5.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，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（2）.IHC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（3）.Vosta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（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8~20bar,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（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6.耙齿⑴.尖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⑵.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⑶.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7.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（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（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（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