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航道疏浚施工技术研究

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摘要:论述现代航道疏浚工程采用的主要措施和技术,从提高航道等级、提高航道尺度、改善水流条件、维持现有航道标准三个方面探讨了不同的航道与疏浚目的所采取的不同种类的工程技术措施。

关键词:航道疏浚;施工质量;工程施工

中图分类号:TB

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2013)09-0168-02

0引言

航空、水运、公路、铁路、以及管道运输是现代交通运输中主要的五种方式,但是,各种运输方式进行对比,水运运输则表现其独特的优势在发展海运的同时,内河水运也应该积极的发展,因为内河水运在多个方面产生积极作用:城市供水、农田灌溉、水力发电以及抗旱防洪等。积极科学的进行航道疏浚和做好航道现代化建设工作,是发展水运的必要条件,而水运的基础是航道,为保证我国经济实现低碳、绿色以及实现我国经济持续发展,充分利用水力资源是关键因素。

1现代航道疏浚工程的发展历程

在古代,疏浚工程也被运用,它已经有了很长的历史。最初是靠人力使用简易的手工工具进行,进而逐步转化成机械操作的一项重要工程,疏浚工程是利用机械、水利或人力的方法来加深水域、拓宽、进行的水下土石方等其它基础施工领域。它主要是为达到锚地水域、浚深港池与疏通河

道的目的。随着科学技术的不断进步,它逐步扩展到吹填造陆工程,由此可见疏浚工程在施工方面有着很大的作用,同时,在国家经济发展方面也起到一定的促进作用。

1.1链斗式挖泥船

链斗式泥船按排泥方式和设备的不同,可分为3种:泥泵链斗式挖泥船、高架卸泥链斗式挖泥船、泥驳链斗式挖泥船。链斗式挖泥船的挖泥部分的主要装置是上下鼓轮(或称导轮)、斗桥,泥斗、卸泥槽和链节板等,泥斗容量为0.1~0.8m,属于非自航式。它是用四个边锚和一个主(尾)锚定位从而挪动船身来进行挖泥。它的工作特点是利用多个泥斗在斗桥上连续运动进入河底从而挖掘泥土,接着,利用卸泥槽把挖掘出来的泥土装入泥驳,通过收放锚缆,使船体前移或者横移循环进行挖泥工作。以上描述的类型适合于开挖砂淤泥、卵石夹砂和壤土。根据其特点,适用于开挖规格要求较严的工程,如建筑物基槽、锚泊地、港池等。

为提高施工效率,链斗式挖泥船的施工方法一般采用既可以逆流横挖,又可以顺流横挖的横挖法。

1.2铲扬式挖泥船

铲扬式挖泥船的铲斗容量一般为2~4m3,大的有8~10m3,由于挖掘不同性质的石质或土壤,通常备有轻重两种不同种类的铲斗。它属于非自航的单斗式挖泥船,可以集中全部功率在一个铲斗上,适用于挖掘爆破的石块、卵石、砾石和黏土等特硬挖掘对象,它还可以清理围堰及其他水下障碍物等。铲扬式挖泥船与正向铲挖土机的工作原理极其相似,一般都是利用定位桩定位进行施工,顺流分条攒挖法是遇到流速较大的地区时,用锚缆配合其施工,若在流速小的地区,也可以采用逆流横挖。

1.3绞吸式挖泥船

绞吸式挖泥船可以将挖泥、输泥和卸泥由自身连续完成。它的工作原理是利用绞刀在河底连续转动,从而可以绞松河底土壤,使其与水混合成泥浆,在泥泵的作用,吸泥日径吸泥管会吸进泥浆,再通过排泥管输送至排泥区,绞泥式挖泥船适用于流速低,风浪小的沿海港口与内河湖区的疏浚。挖泥船施工时,根据施工要求和挖泥船的性能来定,土的厚度很大就要适当分层开挖,如挖槽很长就要根据锚缆长度进行分段开挖,分段的分层的厚度和长度是否恰到好处,将影响挖泥质量和效率。

1.4挖泥船的施工技术措施

挖泥船的横挖是挖泥船的基本施工方法,主要分为两种,锚缆定位横挖法和钢桩定位横挖法:(1)锚缆定位横挖法,横挖的摆动中心是主(或尾)锚,通过绞车收紧横移方向的一边的前后边锚缆后,放出另一边的前后边锚缆,在挖的过程中同时移动,直至从挖槽的一边横挖到另一边,接着收紧主锚缆,前移适当距离,以同样的方式再向相反方向横挖过去。(2)钢桩定位横挖法,即利用两根钢桩轮漉交替插入河底作为摆动中心,并利用绞刀桥前的左右摆动缆(龙须缆)的交替收放产生的力,使船体来回摆动,从而进行挖泥。当流速较大时,锚缆定位横挖法的施工操作较钢桩碇泊式便于避让,且灵活安全。

1.5泥泵的应用

泵站(船)和吸扬式挖泥船的主要机械是泥泵,除此之外,还可以利用泥泵输送泥浆,单面吸入式的离心泵是目前为止普遍采用的工具,泵的外壳是用厚钢板焊接或用铸铁铸成的,同时其上均加镍铬钢或装锰钢等耐磨材料的衬板进行保护,以延伸其使用寿命。它的槽道是螺旋形的蜗形体,类似蜗牛的背壳,所以俗名“蜗壳”。为了让石块或泥块通过,泥泵叶轮的直径设计的较大,叶片的数量较少(3~4片左右)这样便有较大的空隙。这个特点是与离心水泵的不同之处。

1.6接力泵的应用

接力泵站是由排泥管线、泵站、吹泥船和站池(泥浆池)等一些复杂的设备装置所构成。主要用在远程输泥。用于远程输泥,接力泵站是指把几台泥泵用输泥管线串联起来工作。中间站池贮存泥浆是用来连接吹泥船和接力泵站的,若距离较近采用直接串联即可。

2对航道维护的措施

由于受到日积月累的自然因素的冲击或者人为因素影响,航道会受到不同的侵害,应采用必要的工程处理措施来进行治理,尤其是在一些冲积性的海湾或者是河流中,整个航道的通航水域就会变小,若不及时治理,通航水域缩小到一定的限度后,航道就会失去其本身的标准尺度,设计的通航条件难以因此会无法维持。所以,对航道的维护是有很大的积极作用。

2.1航道浅滩维护和疏浚措施

挖泥船在航道浅段的维护与疏浚的过程中的重要工具,被广泛地应用。采用挖泥船进行航道疏浚时有一些注意事项,主要应考虑作业过程中泥土的处理以及行船的避让的问题,作业过程中运输船舶与施工船之间的联系与通航问题,尤其是内河航道的作业当中,更应注意以下问题,例如,应禁止在泥驳外运时泥驳运输的过程中将泥土直接倾倒于航道中,尤其注意那些开底泥驳在运输过程中产生的水下抛泥问题。以上问题在具体的工程实践过程中应尽可能地避免,在工程开始之前,可以预先计算出抛泥量和挖泥量,与此方法相配合来对工程量进行综合计量。而对于直接吹泥上岸的绞吸式挖泥船,在施工的过程中要注意排泥管线是否需要横跨整个通航航道来排泥。根据情况而定,当航道中通航船舶较多时,则应该采用水下铺设管道的措施;当航道中的通航船舶较少时,可以采用段航或者是限航的措施。

2.2筑坝的作用

浅滩航道的疏浚工作中科在河道上直接采取具有整治性的建筑物,如锁坝、顺坝、丁坝、护岸以及导堤等多种,多种整治性建筑物可以通过因地制宜联合使用,进而增加航道的尺寸,也能够单独使用,它可以对水流进行引导,达到冲刷航道、束水攻沙的效果。

2.3航道疏浚工程的利用及生态防护

航道疏浚能改善河道的行洪条件及通航条件,对河道沿线地区防洪、维护城市安全起到了积极作用。但是消耗能源资源以及对环境产生一定影响是经济活动中不可避免的,航道疏浚也是如此,疏浚工程对环境的影响不可忽略,因此,航道建设者面临的重大课题就是做好航道疏浚工程的生态防护的工作。生态防护就是对对生态进行预防性保护,即在工程开展之前,应该考虑实施对生态环境进行预防性保护的各种计划,在没有被破坏的生态系统的前提下,为了使在其破坏前对环境的破坏程度减少到最小范围内,建立提前预防措施和机制。若环境遭到破坏,即需对生态进行保护,使其恢复到或接近于它受干扰前的自然状况,即重建该系统扰前的相关的物理、化学和生物学特征、结构及功能。

3结束语

通过分析与探讨以上几种航道疏浚工程措施,为以后航道疏浚的整治工作提供了参考。同时,增加了以后疏浚工作对航道规划、建设的实用性与针对性。在疏浚工程的实施过程中生态保护也应受到重视。整治内河航道工作是通过机械设备实施水下开挖作业,实现蓄水、通航、引水、行洪排涝与保护生态环境等目标的一项重要的施工工程。利用开挖疏浚河道从而增加行洪能力,确保河道可以畅通和城市及周边村镇的安全。尤其是当前城市的基础设施逐渐完善,切实推动河道的整治工作进程,不仅能够保证河道的防洪排涝功能,而且也可以不断提升城市的品位,进一步改善生态环境的质量,更加提高城市的竞争能力。

参考文献

[1]张大伟,浅述航道疏浚工程施工的技术要点[J].建筑界,2012,(6):120-120.