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绞吸式挖泥船技术参数

作者:guanliyuan 时间:2020-12-10 8:24:10
“造岛神器”被中国民众所熟知是来自于中国在南海实际控制岛礁进行吹填作业进行“造岛”所使用的挖泥船。

全文两部分,第一部分介绍挖泥船主要类型,第二部分介绍主要设计公司。


挖泥船是特种船舶,它的主要任务是进行水下土石方的施工,具体讲就是:挖深、加宽和清理现有的航道和港口;开挖新的航道、港口和运河;疏浚码头、船坞、船闸及其他水工建筑物的基槽以及将挖出的泥沙抛入深海或吹填于陆上洼地造田等,是吹沙填海的利器。至于在南海造岛,则是无心插柳的副业了。



挖泥船的工作能力是以每小时能挖多少立方米泥土来表示的,挖泥船有机动和非机动之分,按施工特点又可分为耙吸式、铰吸式、链斗式、抓斗式和铲斗式等。



耙吸式挖泥船(Trailing SuctionDredger,TSD)


耙吸式挖泥船通过放置于船体两舷或艉部的耙头吸入泥浆,边吸泥、边航行的方式作业。耙管可进行挠性运动,耙头位于水底,通过有力地扰动使得泥浆浓度增大,泥浆通过耙管吸入泥舱,再吹扬出去。



耙吸式挖泥船一般具备自航能力,适合长距离运输,调遣费用低;最大挖深大、效率高;抗风浪能力强,适宜在沿海港口、开敞海域作业;耙吸式挖泥船造价高,一次性投入较大;对土壤特性敏感,一般适合软质土壤;吃水深,不适宜浅水工况作业。



自航式耙吸挖泥船按照舱容大小可以分为四类:



小型耙吸式挖泥船,舱容小于4000方;

 重型耙吸式挖泥船,舱容为4000~9000方;

大型耙吸式挖泥船,舱容为9000~17000方;

超大型耙吸式挖泥船,舱容大于17000方。

绞吸式挖泥船(Cutter SuctionDredger,CSD)



绞吸式挖泥船是在疏滩工程中运用较广泛的一种船舶,它是利用吸水管前端围绕吸水管装设旋转绞刀装置,将河底泥沙进行切割和搅动,再经吸泥管将绞起的泥沙物料,借助强大的泵力,输送到泥沙物料堆积场,它的挖泥、运泥、卸泥等工作过程,可以一次连续完成。



绞吸式挖泥船

绞吸式挖泥船艉部具有两根钢柱,挖泥作业时一根钢桩插入水滴作为定位桩,用钢缆拉动挖泥船,以定位桩为中心,左右摆动挖泥。向前移动时候两根钢桩交替作为定位桩,铰刀挖泥过程呈现扇形前进。



绞吸式挖泥船连续作业能力强,生产率高,经济性好;相比于耙吸式,其对土壤适应范围大。绞吸式挖泥船一般不具备自航能力,机动性较差;抛锚作业复杂,需要辅助船舶协助;挖掘深度有限,疏浚距离短;对环境条件敏感。作业需要较大排泥场,对环境影响大;挖掘黏土时容易堵塞。







斗轮式挖泥船(Wheel Dredger)


斗轮式挖泥船的特点是采用斗轮切削土壤。其优点是:挖掘功率大、切削能力强;可获得高浓度的泥浆,生产效率高,且生产量恒定,易于降低运营成本;土壤适应范围大,尤其适于挖掘硬质粘性土壤;能有效防止泥块堵塞;挖掘工作面平整。缺点是:机动性差,疏浚距离有限,挖深有限,对环境条件适应性一般较差。




链斗式挖泥船(Bucket Ladder Dredger)


链斗式挖泥船利用链式排列的铲斗连续挖掘作业,将土壤运送到辅助泥驳,在输送到注定地点。其主要优点是:挖深较大,配以辅助泥驳,运输距离长;能挖掘砾石或软岩。缺点是:对环境适应性差、机动性差;工作噪音大、经济性差,成本较高。



链斗式挖泥船



抓斗式挖泥船(Clamshell Dredger),抓斗式挖泥船工作原理是利用抓斗重力抓取土壤。主要优点是:深水作业性能好,可达百米;能够抓取较大尺寸的石块;单斗斗容大。缺点是作业不连续、生产率较低;产量取决于斗容和循环时间,经济性一般。



吸扬式挖泥船(Suction Dredger),吸扬式挖泥船利用传统的水力冲刷原理,利用高压水枪切削土壤,同时利用泥浆泵将泥浆吸出水面。其优点主要有:结构简单、挖掘深度大;部件少,维护方便。缺点是土壤适用范围小,冲刷面不规则。


主要设计公司及产品


从当今疏浚市场和技术发展来看,耙吸式挖泥船、绞吸式挖泥船逐渐主导国际疏浚市场,其中耙吸式挖泥船总数超过300艘,成为主导类型。目前,世界上几乎半数以上的挖泥船集中在荷兰、德国、比利时和日本等少数发达国家,其中荷兰IHC、荷兰/德国VOSTALMG、美国Ellicott三家公司的产品占据国际挖泥船市场80%以上的份额。


我国对于挖泥船有着迫切需要,但相关装备研制工作起步较晚。我国挖泥船制造业始于20世纪50年代,大型耙吸式挖泥船起步于1971年。近年来我国挖泥船发展迅速,我国现有耙吸船60余艘,国产占一半左右,不但数量上增长较快,相关设备、工艺、制造水平都有了较大提升,总体上与国外差距大幅缩小,随着南海造岛工程的进行,我国积累了非常丰富的工程经验,也有助于我国成为世界领先的挖泥船设计建造强国。


(一)荷兰IHC


荷兰IHC公司是IHC CALAND集团的一员,为疏浚工业、采矿工业、陆上及近海打桩公司、海运公司、造船厂、砂砾采掘机构及其它土木工程承包者设计、建造并提供资本、产品和服务。IHC公司历史悠久,百余年来,建造了数千艘专业船舶和各类器械,积累了丰富的经验和实际知识。据统计,该公司占有世界挖泥船市场的50%,出口占其总营业额的75%。


依靠公司自有的两个船厂及与其他船厂合作,IHC为疏浚及冲积采矿业设计、建造、定做疏浚设备;提供测量仪器及自动化系统;提供配件和服务,包括挖泥船的改进革新;设计、制造、供应或租赁液压打桩锤、滑动系统、桩夹、高压海底软管及液化石油气闸阀;设计、制造和供应轴封、轴承系统、液压系统及部件。


当前,IHC公司主力产品为耙吸式、绞吸式及抓斗式挖泥船。公司提供标准船型设计并可以依据船东要求进行定制设计。IHC公司主要耙吸式标准船型主要参数如表2所示。Easyderdge、Beagle是IHC主要耙吸式挖泥船系列船型,其中Easydredge采用开敞泥舱布置,成本较低,具备经济性优势,满足一般用户的需要。





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