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(一)施工方法
1.装舱法施工
(1)装船法施工时,疏浚区、调头区和通往抛泥区的航道必须有足够的水深和水域,能满足挖泥船装载时航行和转头的需要,并有适宜的抛泥区可供抛泥。
(2)当挖泥船的泥舱设有几档舱容或舱容可连续调节时,应根据疏浚土质选择合理的舱容,以达到最佳的装舱量。合理的船容可按下式进行计算:
式中 V----选用的舱容(m3);
W----泥舱的设计净装载量(t);
γm——泥舱内沉淀泥砂的平均密度(t/m3)。
γm可通过试挖或取土样做沉降试验确定或参考表取值。
当计算的舱容在挖泥船两档舱容之间时,应取高一档的舱容。
(3)当泥舱装满未达到挖泥船的载重量时,应继续挖泥装舱溢流,增加装舱土方量。最佳装舱时间,应根据泥砂在泥舱内的沉淀情况、挖槽长短、航行到抛泥区的距离和航速综合确定,并使装舱量与每舱泥循环时间之比达到最大值。
(4)装舱溢流施工时,应监视对已挖地区、附近航道、港池和其他水域回淤的影响;应符合环境保护的要求,注意溢流混浊度对附近养殖、取水口等的影响;疏浚污染物时,不得溢流。
(5)当疏浚粉上、粉砂、流动性淤泥等不易在泥舱内沉淀的细颗粒土质时,在挖泥装舱之前,应将泥舱中的水抽干,并将开始挖泥下耙时和终止挖泥起耙时所挖吸的清水和稀泥浆排出舷外,以提高舱内泥浆浓度,增加装舱量。
2.旁通或边抛施工
旁通或边抛施工宜在下列情况下采用:
(1)当地水流有足够的流速,可将旁通的泥砂携带至控槽外,且疏浚增深的效果明显大于旁通泥沙对控槽的回淤时;
(2)施工区水深较浅,不能满足挖泥船装舱的吃水要求时,可先用旁通法施工,待挖到满足挖泥船装载吃水的水深后,再进行装舱施工;
(3)在紧急情况下,需要突击疏浚航道浅段,迅速增加水深时;
(4)环保部门许可,对附近水域的回淤没有明显不利影响时。
(5)吹填施工
耙吸挖泥船进行吹填施工时,如需系泊,应有牢固可靠的系泊设施。船上与排泥管的连接方式和结构应简便可靠,宜采用快速接头,便于接拆,并应充分考虑船体的升降、水位、风浪、流速和流向等因素的影响。
(二)施工工艺要求
工艺流程:自航耙吸挖泥船,采用挖抛法施工,即空载航行至挖泥区,减速后定位上线下耙挖泥,通过离心式泥泵将耙头挠松的泥土吸入泥舱内,满舱后起耙,航行到抛泥区后,开启泥舱底部的泥门抛泥,然后空载航行至挖泥区,进行下一循环的挖泥施工。
1.分段施工
(l)当挖槽长度大于挖泥船挖满一舱泥所需的长度时,应分段施工。分段长度可根据挖满一舱泥的时间和挖泥船的航速确定,挖泥时间取决于挖泥船的性能、开挖土质的难易、在泥舱中的沉淀情况和泥层厚度。
(2)当挖泥船挖泥、航行、调头受水深限制时,可根据潮位情况进行分段施工,如高潮挖浅段,利用高潮航道边坡水深做为调头区进行分段等。
(3)当施工存在与航行的干扰时,应根据商定的避让办法,分段进行施工。
(4)挖槽尺度不一或工期要求不同时,可按平面形状及合同要求分段。
(5)分段施工时,宜采用GPS定位系统进行分段,便于挖泥船确定开挖起始位置,也可利用助航设施如浮标、岸标进行分段。
2.分层施工
(1)施工区泥层厚度较厚时应分层施工。
(2)当挖泥船最大挖深在高潮挖不到设计深度,或当地水深在低潮不足挖泥船装载吃水时,应利用潮水涨落进行分层施工,高潮挖上层,低潮挖下层。
(3)当工程需要分期达到设计深度时,应按分期的深度要求进行分层。
3.施工顺序
(1)当施工区浚前水深不足,挖泥船施工受限制时,应选挖浅段,由浅及深,逐步拓宽加深;
(2)当施工区泥层厚度较厚、工程量较大、工期较长并有一定自然回淤时,应先挖浅段,逐次加深,待挖槽各段水深基本相近后再逐步加深,以使深段的回淤在施工后期一井挖除;
(3)当水流为单向水流时,应从上游开始挖泥,逐渐向下游延伸,利用水流的作用冲剧挖泥扰动的泥沙,增加疏浚的效果。在落潮流占优势的潮汐河口和感潮河段也可利用落潮流的作用由里向外开挖;
(4)当浚前断面的深度两侧较浅、中间较深时,应先开挖两侧;当一侧泥层较厚时,应先挖泥层较厚的一侧,在各侧深度基本相近后,再逐步加深,避免形成陡坡造坍方;
(5)当浚前水下地形平坦,土质为硬级性土时,应全槽逐层往下均匀挖泥,避免形成垄沟,使施工后期扫浅困难。
4.其他工艺要求
(l)当工程需要采用横流或斜流施工时,应注意挖泥耙管和航行的安全;
(2)当挖槽长度较短,不能满足挖泥船挖满一舱泥所需长度时,或只需要开挖局部浅段时,挖泥船应采用往返挖泥法施工。当挖槽终端水域受限制,挖泥船挖到终点后不能调头时,应采用进退挖泥法施工;
(3)应根据开挖的土质选择合理的航速,对淤泥、淤泥质土和松散的砂,对地航速直采用2~3kn;对新土和中密以上的砂土,对地航速直采用3~4kn,也可通过试挖确定;
(4)应根据土质和挖深,调节波浪补偿器的压力,以保持耙头对地有合适的压力。对软土,应适当调高波浪补偿器的压力,使耙头对地压力减小,对密实的土应适当调低波浪补偿器的压力,使耙头对地压力加大;
(5)在有横流和边坡较陡的地区施工时,应注意观察耙头位置,防止耙头钻入船底而造成耙头或船体损坏。耙头下在水底时,挖泥船不得急转弯。
(三)耙头的选用
耙头是耙吸挖泥船直接挖掘土壤的工具,是主要疏浚设备,对挖泥船的生产效率有很大影响。耙头类型很多,各有其适应何种土壤的特点,所以疏浚施工应根据土壤性质尽量选用合适的耙头。
耙吸挖泥船常用的耙头主要有:安布罗斯耙头、加利福尼亚型耙头、IHC型耙头、文丘里耙头、滚刀耙头等,而目前使用较多的是加利福尼亚冲刷型耙头和IHC挖掘型耙头以及其改进型。
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