《工程船舶施工技术》第五章挖泥船PPT

中交第四航务局工程局有限公司2012年6月13至16日工程船舶施工技术非自航船员培训课程：主讲：卢建明工程管理部第五章挖泥船主要内容第二章打桩船第一章工程船舶概述第三章砂桩船第四章起重船第五章挖泥船第六章混凝土搅拌船第七章软体排铺设船第八章半潜驳第九章整平船第十章甲板驳工程船舶施工技术第五章挖泥船第五章挖泥船按挖泥船施工特点分类，一般可分为五种挖泥船：绞吸式挖泥船、链斗式挖泥船、自航耙吸式挖泥船、铲扬式挖泥船和抓斗式挖泥船。第四章起重船挖泥船主要内容航道挖泥船的施工特点抓斗挖泥船的基本原理抓斗挖泥船适用范围及优缺点抓斗挖泥船的结构抓斗挖泥船的施工准备抓斗挖泥船挖泥施工方法挖泥施工中的质量控制挖泥施工中的注意事项和安全措施航道挖泥船的施工特点1◆绞吸式挖泥船◆耙吸式挖泥船◆链斗式挖泥船◆铲斗式挖泥船第五章挖泥船◆绞吸式挖泥船航道挖泥船的施工特点◆绞吸式挖泥船航道挖泥船的施工特点◆绞吸式挖泥船航道挖泥船的施工特点工作原理：绞吸式挖泥船是利用绞刀，绞动河底土壤，与水混合成泥浆，通过泥泵作用将泥浆经吸入泵体，并沿着排泥管压送到排泥区。◆耙吸式挖泥船航道挖泥船的施工特点耙吸式挖泥船是边航行边挖泥作业的自航吸扬式挖泥船◆耙吸式挖泥船航道挖泥船的施工特点●特点；○挖泥设备构造主要由泥耙、泥泵和泥舱等组成，泥耙按其装设位置，有尾耙、中耙、边耙和混合耙4种主要形式。抓斗挖泥船的基本原理2第五章挖泥船抓斗挖泥船的基本原理抓斗挖泥船的基本原理●抓斗挖泥船属机械式挖泥船，利用吊机上的抓斗挖掘水下泥土。●挖泥基本原理○是运用悬吊在吊机钢缆上的抓斗，并依靠抓斗自由落体的重力作用，放入水中一定深度，中大型抓斗船则通过机械传动装置利用Ω离合器带动吊机内钢缆卷筒反转将抓斗放下，通过抓斗的插入泥层和闭合，来挖掘和抓取泥沙。○然后，通过操纵船上旋转式起重吊机，将装满泥沙的抓斗提升出水面一定高度，回旋至预定位置的泥驳上方，开启抓斗，将挖掘的泥沙直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的泥驳内。○卸空后的抓斗，再通过旋转式吊机的回转，返回至挖泥处，进行下一轮的挖泥作业，如此周而复始地循环作业。抓斗挖泥船适用范围及优缺点3◆抓斗挖泥船的适用范围◆抓斗挖泥船的优缺点第五章挖泥船抓斗挖泥船适用范围及优缺点◆抓斗挖泥船的适用范围●抓斗挖泥船适用范围较广，基本不受水深限制，只要有一定的开挖水域及辅助船舶的通航水域便可以施工。●一般适用于开挖基槽、基坑、码头泊位区、开挖坝体、陆地开河等施工区。●适合挖掘淤泥、砾石、卵石和粘土等，不适合挖掘细砂和粉砂土，也可用于水下爆破后的清渣作业及其他水下障碍物。抓斗挖泥船适用范围及优缺点◆抓斗挖泥船的优缺点●优点是挖泥深度范围较大，只要将吊斗钢缆放长，就能使抓斗在较深水中挖泥。施工时占用施工水域较小，较适用于狭窄、浅水等工况复杂区域的施工作业，并且不受杂物及块石等影响。●缺点是抓斗挖泥船施工为非连续性挖泥，没有固定的挖迹，容易造成平整度差，产生浅点和超深，质量控制较其它类型船舶困难。抓斗挖泥船的结构4◆抓斗挖泥船的吊机系统◆抓斗的类型和容量◆吊杆的结构和作用◆移船绞车（锚机）和锚缆设备（第五章挖泥船◆抓斗挖泥船的吊机系统抓斗挖泥船的结构作用：吊机是挖泥船的主要动力装置，具有升降和开闭抓斗、转动回旋及吊杆变幅等三个功能。分类：一般有柴油－电动机以及柴油－液压等动力系统。◆抓斗的类型和容量抓斗挖泥船的结构抓斗的类型：按形状一般可分为蛤壳型抓斗和橘瓣型抓斗两大类。◆抓斗的类型和容量抓斗挖泥船的结构●抓斗的容量通常以抓斗的容重比（即抓斗自重与抓斗容量之比）来表示其挖掘能力，并按容重比把抓斗分成：轻型、标准型、重型。◆抓斗的类型和容量抓斗挖泥船的结构●抓斗容量的标称三种方法①水平容量是指装载物至斗壳侧顶缘的容量；②型容量是指沿斗壳侧板的形状所测得的容积量；③堆积容量：是指最大限度的装载容量。水平容量≤型容量≤堆积容量，标称方法中一般以水平容量为基准。◆吊杆的结构和作用抓斗挖泥船的结构●结构：吊杆一般为桁架或型钢结构。●作用：吊杆的作用是支持抓斗钢缆（开、闭斗缆和升降斗缆）。●特点：○吊杆随吊机转盘平台转动360°，可以变幅，在吊杆侧面有倾斜角度仪，用以控制角度。○吊杆俯伏角不宜过大以策安全，一般俯仰角以45°～57°为宜。○吊杆在制作和修理时相应的规范有严格的规定，吊杆臂架纵向不直度（挠度）应不超过2mm/m，纵向扭转变形应不超过1mm/m。◆移船绞车（锚机）和锚缆抓斗挖泥船的结构●作用：抓斗挖泥船依靠绞车（锚机）移船位、定位和绞驳。●配置：绞车安装在中部甲板，两侧配置，或前后甲板绞车装有钢缆卷筒和锚链滚筒。并能满足5根或6根锚缆及绞驳钢缆使用要求。●配锚；抓斗挖泥船锚型大部分为海军锚，数量为四门以上。抓斗挖泥船的施工准备5◆现场踏勘和工艺准备◆施工土石方计算方法◆拖轮和泥驳的配置◆抓斗挖泥船的定位抛锚及设备第五章挖泥船抓斗挖泥船的施工准备◆现场踏勘和工艺准备①根据施工图纸的要求，勘察作业地点的流速流向、潮汐水位、风浪、雨雾以及土质成分等。②进行必要的测量工作，包括施工地区的泥沙、水深；施工面积以及抛泥的路线、地点等情况。③绘制挖槽断面图、平面布置图、抛泥区水深平面图和船舶航行的航道水深平面图。④计算挖槽土方、计划挖泥进度。抓斗挖泥船的施工准备◆施工土石方计算方法施工土石方计算方法：平均泥层法和断面积法。抓斗挖泥船的施工准备◆拖轮和泥驳的配置●泥驳○根据挖泥船的能力大小、泥质情况以及航区的自然条件等因素，考虑所需泥驳的类型。○泥驳类型：开底式、开体式和自航、非自航等不同类型的泥驳。○泥驳配置：计算关系式：泥驳数量=一艘泥驳卸泥往返时间/一艘泥驳现场装驳时间+1抓斗挖泥船的施工准备◆拖轮和泥驳的配置●拖轮○主要根据泥驳的吨位大小以及航区的自然条件来考虑选择马力的大小。○拖轮配置：拖轮是否需要配置取决于泥驳是否自航式，在全部为非自航泥驳的情况下，拖轮的数量计算关系式：拖轮艘数＝泥驳艘数－1抓斗挖泥船的施工准备◆抓斗挖泥船的定位抛锚及设备●定位○拖轮把挖泥船拖到工地，按已设好的起点标杆，对准方向后测量水深并与施工图纸所示水深相对照，暂定船位。○然后根据水流、风向情况依次抛锚展布。抓斗挖泥船挖泥施工方法6◆分层挖泥法◆梅花挖泥法◆浅滩地区挖泥法◆坚硬泥土挖泥法◆埋设浮筒挖泥法◆挖泥的施工顺序第五章挖泥船抓斗挖泥船挖泥施工方法抓斗挖泥船挖泥施工方法基本原则：挖泥的方法可采取顺流、分段、分条的挖泥法。原因：如果逆流挖泥，其抓斗会被水流冲入船底；一旦提升，就会撞击船身造成事故。所以必须采取顺流的方法。另外，由于挖泥的宽度受到挖掘机吊杆长度的限制，采取分段分条的办法。挖泥的基本施工方法：分层挖泥法、梅花挖泥法、浅滩地区挖泥法、坚硬泥土挖泥法和埋设浮筒挖泥法。抓斗挖泥船挖泥施工方法◆挖泥的施工顺序●施工顺序是将基槽分段、分层、分条进行开挖。○分段一般以一个锚位（80m～120m）为一段顺流挖；○分层视抓斗大小及土质情况，一般为2m～4m，由上而下挖；○分条是在抓斗吊杆范围内，由里向外挖；○挖泥时船体平面位置一般为纵向布置，抓斗吊杆方向应顺水流方向。挖泥施工中的质量控制7◆平面控制◆深度控制第五章挖泥船挖泥施工中的质量控制◆平面控制使用导标和各种定位仪器经常校对船位；目前大部分挖泥船已使用GPS定位系统和计算机软件等辅助设备，使移船速度、定位精度大大提高。操作人员按电脑提供的数据、图像、施工轨迹来校正船位，跟踪抓斗落点，从而使施工质量得到进一步提高。挖槽边坡控制边坡开挖按“上欠下超、超欠平衡”的方法控制。河道挖槽时，两边的边坡要适当控制，采用边坡下部多挖，边坡上部少挖的方法予以控制。但边坡上下部的挖泥量需平衡。挖泥施工中的质量控制◆深度控制①在施工中必须“三勤”（勤看水位、勤对船位、勤测水深），只有当挖深达到设计要求时，挖泥方可前移；②挖深控制一般通过船艏测水深和操纵台深度指示仪器来控制。施工时可以根据当时潮位＋设计水深＋允许超深来设定下抓斗的深度，控制挖深。③抓斗挖泥船施工时，严格掌握水位变化，及时调整挖深。④根据回淤规律，掌握好备淤超深。挖泥施工中的注意事项和安全措施8◆挖泥施工中的注意事项◆挖泥船施工安全措施第五章挖泥船挖泥施工中的注意事项和安全措施◆挖泥施工中的注意事项①经常检查船位，尤其是泥驳在靠离后要复位，确保下斗的准确性；②泥驳缓慢靠离，以免影响挖泥船位；③下斗深度要逐渐加深掏挖；④不断检查挖后水深，以防超深太多；⑤尽量降低开斗高度，并且张斗时不应触及泥驳；⑥装载要均匀，保证泥驳的平衡；⑦施工完毕，抓斗应收、放稳妥。挖泥施工中的注意事项和安全措施◆挖泥船施工安全措施①加强了望，密切注意周围来往船只，避免航道附近船舶对挖泥施工的干扰。②保持与配合船舶之间的通讯联系。③作业人员在甲板上行走要防止泥水滑跌。④重视抓泥设备的检查与保养。落实“五定”（即定人、定时、定点、定量、定牌号）的润滑措施。对最易磨损的是抓斗部件，如斗齿、葫芦片、链条、开闭索、支持索等定时检查，及时更换，以免影响施工或造成事故。抓斗斗唇的厚度磨损量达到原设计厚度的50%时应予以换新；斗齿长度磨损量达到原设计长度的30％～40％时应予以换新；钢丝绳滑轮绳槽磨损量达到原设计厚度的30％时应予以换新。⑤重视风力、水流、海浪、大雾、大雪等恶劣气候对施工的影响。一般情况下风力在七级以下方可作业。谢谢！