疏浚技术的最新发展方向

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1、疏浚技术的最新发展方向1、前言　　几个世纪以来，水一直都是人类的朋友和对手，我们利用水来进行货运和客运，但在风暴和洪灾期间，我们又要设法逃生。我们兴建港口航道以满足运输需要；兴建堤坝和其它建筑物以抵抗洪水以及在海上吹填造陆，等等。因此，疏浚设备是必不可少的工具。　　近来疏浚工程不断发生变化，规模扩大，致使疏浚设备也不断发展和创新，以满足不断增加的疏浚机具需求。　　2、耙吸挖泥船的设计　　对于疏浚业来说，吹填造陆是其中一个主要业务领域。在世界许多地方，工业园区的需求在不断增加，例如机场、集装箱码头或工业厂房、住宅区等。新加坡吹填工程和阿联酋迪拜棕榈岛ⅰ、Ⅱ期大型吹填工程就是一

2、些大规模吹填造地的例子。工程必须开挖和运送千百万方砂来填筑吹填区和连接岛屿；现有航道必须浚深以通航更大型船舶；环保、地理和政治因素也可能会导致挖泥船运距加长和必须在更深水域施工等。　　这些限制条件都要求有更大舱容和更高效率的大型耙吸挖泥船来施工，尤其是当航距不断增加的情况下，大舱容耙吸船比小舱容耙吸船的采砂成本更低。1992年以前，耙吸船的最大舱容都不超过10000m3，其后，舱容则不断增加。　　1994年，IHC公司建造了“PearlRiver”号（17000m3）、1998年“VolvoxTerranova”号（20000m3）、2001年“HAM318”号（23700

3、m3）、2000年“VascodaGama”号（33000m3），最近又完成了“Tl）进行了由CFD分析方法辅助进行的实验室研究。荷兰MTI有一套可测试泥泵的环路，环路管直径为300mm，可提供可靠的实型泵试验结果。　　为了提高产量，现代耙吸挖泥船都装有射流泵，其一般有3项主要功能：　　（1）使底土流体化并减少耙头所需切削力。　　（2）使泥舱疏浚土在卸舱期间流体化，以缩短卸舱时间。　　（3）卸舱后清洗泥舱。　　为了防止射流水中有时夹带过多沙粒造成高磨损率，多功能、小型高效泥泵越来越多被用作射流泵。　　为了优化疏浚效率，疏浚过程中的泵速必须根据真空度、泥浆流速和泥浆浓度等疏浚

4、参数进行优化凋整。　　IHC公司开发的Variblock齿轮箱是一种可连续变速传动齿轮箱，它可在恒定输入功率和速度情况下以最小的功率损失提供输出速度的变化，可实现各种输出速度，例如，在输出速度15%增减幅度内，齿轮箱总效率达94%.Variblock齿轮箱可避除非自航吸扬挖泥船（例如绞吸挖泥船）在不同管线长度情况下对叶轮直径的调整。其投资额远低于一个泥泵电动装置，而且所有液压配件在全球可即时供应。　　8、耙头耙吸挖泥船的耙头对挖泥船的性能有很大影响，因此其设计、质量和多用途性是至关重要的。　　尽管挖泥产量主要由耙头宽度、开挖厚度和航速决定，而其它因素也起着重要作用。例如所需

5、拖曳力等。耙头设计通常会详细考虑疏浚过程的所有其它主要因素。　　多年来已经开发出多种类型的耙头。最初，耙头完全根据冲刷原理设计：即在耙头活动挡板与底床之间产生水流。例如，IHC公司的Dutch（荷兰）型耙头，水流主要从挡板后面进入耙头，而Califoenia（加利福尼亚）型耙头的水流则主要从挡板两侧进入。　　耙头借助底床上的水流在底床与耙头之间产生的压差，将底土疏松并挖起。最新式的现代耙头则在整个耙头宽度的固定部件装有射流装置，在活动挡板上装有切割刀片或切削齿，借助上述两者的共同作用，可降低耙头所需的压差，同时产量却可大大提高。通过调节挡板后侧的进水瓣，可供给足够的额外用水

6、。　　在某些情况下，泥浆浓度和射流水量很高，只需较少的额外供水量。有时，挡板通过液压缸保持在与耙头固定部件与耙头固定部件一定的相对位置，使之能够抵消因切削刀造成的上冲运动，这可采用一个预调切削力完成。　　在切削十分细密的砂层时，即使采用传统的射流水，刀齿的贯入度还是不足够的，结果导致产量低。为此，最近IHC公司进行了一系列研究和模型试验，在喷嘴相对于切削刀的不同位置进行了测试。尽管目前试验还没有全部完成，但初步结果似乎不错，一个额外的优点就是进一步降低了所需切削力，因此也降低了拖曳力。　　耙吸挖泥船尺寸的不断增加也可以从耙头的发展看出。最早的第一代耙头只能与直径300mm的

7、吸管相匹配，而最新发展显示，耙头相配套的吸管直径已达到1400mm.　　9、装舱过程耙吸挖泥船的效率效益可通过改进泥舱的沉淀过程来改善。　　在开挖细砂时，耙吸船的装舱时间与泥砂沉淀的关系是相当密切的。高效的沉淀过程可缩短装舱时间，从而缩短疏浚周期，结果是提高了施工效益。此外，也许更重要的是泥舱中含砂量增加。考虑到当前所需的投资，更高效率的施工可相当大地提高船舶的收益率。　　IHC公司为了作进一步深入研究，与国际疏浚公司（DI）合作开始一项广泛的研究计划。为了获取更多经验并能够对实型设备的各种设计方案进行比较，MTI