本發(fā)明屬于疏浚施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種絞吸挖泥船開挖珊瑚礁的方法。

背景技術(shù)：

珊瑚礁多分布在赤道附近的熱帶和亞熱帶海域，近年來國(guó)內(nèi)疏浚行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，大部分疏浚企業(yè)開始向外海和海外尋求市場(chǎng)，越來越多的絞吸式挖泥船開始接觸珊瑚礁的開挖。對(duì)于國(guó)內(nèi)的大多數(shù)絞吸式挖泥船來說，開挖珊瑚礁的施工工藝和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)都比較欠缺，針對(duì)開挖珊瑚礁過程中出現(xiàn)的堵口堵泵頻繁；橫移錨走錨頻繁；施工區(qū)水深不足；施工區(qū)擺寬不足；施工區(qū)域多為航道口門，氣象、海況條件差；吸排泥管線(特別是橡膠短節(jié))磨損嚴(yán)重等影響絞吸挖泥船兩率的問題缺乏科學(xué)和系統(tǒng)的解決措施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種絞吸挖泥船開挖珊瑚礁的方法，提高絞吸挖泥船開挖珊瑚礁的生產(chǎn)率和時(shí)利率，解決橫移錨下錨困難無法施工的難題。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種絞吸挖泥船開挖珊瑚礁的方法包括以下步驟，(1)研究施工區(qū)資料、確定施工分條和施工方式的步驟，施工區(qū)資料包括施工區(qū)域分布資料和土質(zhì)資料，參考進(jìn)度要求以及周圍其它施工干擾因素；(2)進(jìn)點(diǎn)駐位的步驟，由錨艇或托輪輔助進(jìn)點(diǎn)駐位，絞吸挖泥船移動(dòng)至一個(gè)分條施工區(qū)域邊線后在計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)上量出適合下錨區(qū)域距邊線的距離和角度，錨艇或拖輪配合下錨時(shí)根據(jù)橫移纜所放出的圈數(shù)和目測(cè)角度指揮錨艇將橫移錨下至指定位置；(3)開挖施工的步驟，采取“正刀空擺、反刀挖掘”的施工方式，施工過程中控制進(jìn)刀量在1.0m-1.5m之間，保證在開挖過程中絞刀大部分刀齒共同受力，控制吃刀量在1.0m-2.5m之間，根據(jù)土質(zhì)資料及試挖情況及時(shí)調(diào)整；(4)進(jìn)步前移的步驟，反刀開挖至當(dāng)前分條施工區(qū)域邊線后，將絞刀提升至該層層頂標(biāo)高以上，臺(tái)車前移液壓缸活塞頂出，使絞吸挖泥船按規(guī)定前移距前移；(5)前移橫移錨的步驟，開始拋設(shè)的橫移錨位其橫移纜與絞刀在邊線時(shí)的船身的夾角在100°-130°之間，施工過程中絞吸挖泥船不斷的前移，當(dāng)絞吸挖泥船前移擺至另一邊線時(shí)該橫移纜與船身后夾角小于50°時(shí)，將橫移錨前移設(shè)定距離；(6)移船的步驟，絞吸挖泥船完成一個(gè)分條施工區(qū)域的挖泥施工后，移船進(jìn)行下一個(gè)分條施工區(qū)域，若移船距離較近，采用錨艇、絞吸挖泥船定位樁和橋梁的定位作用協(xié)助移船到位，若距離較遠(yuǎn)，則采用錨艇或者拖輪將絞吸挖泥船拖帶至新的起挖點(diǎn)；(7)重復(fù)步驟(2)至(6)直至整個(gè)施工區(qū)域完成施工。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本發(fā)明提供了一種絞吸挖泥船開挖珊瑚礁的方法，與傳統(tǒng)的方法相比，本技術(shù)方案中，按照本施工方法施工時(shí)，能夠在絞吸挖泥船性能尤其是絞刀功率和橋梁重量受限的情況下，大幅提高絞吸挖泥船開挖珊瑚礁的生產(chǎn)率和時(shí)利率；本施工方法針對(duì)絞吸挖泥船開挖珊瑚礁工區(qū)土質(zhì)較硬，橫移錨下錨困難無法施工的難題，提供了相關(guān)的解決辦法；本施工方法針對(duì)施工區(qū)施工區(qū)域水深不足，擺寬不足，提供了相關(guān)的施工工藝；系統(tǒng)的研究了絞吸挖泥船開挖珊瑚礁時(shí)，不同型號(hào)絞刀及防石方式對(duì)絞吸挖泥船生產(chǎn)率的影響；系統(tǒng)的研究了絞吸挖泥船開挖珊瑚礁及珊瑚砂土質(zhì)的相關(guān)施工工藝；本工法針對(duì)絞吸挖泥船挖珊瑚礁施工時(shí)吸排泥管線磨損嚴(yán)重，影響時(shí)利率的問題提出了針對(duì)性的優(yōu)化方案。

優(yōu)選地：步驟(2)中在平整度較差的施工區(qū)域?qū)嵤┻M(jìn)點(diǎn)駐位時(shí)，移船應(yīng)確定好鋼樁所在的位置的水深，在下鋼樁或下橋梁時(shí)控制絞吸挖泥船的速度，水深較大時(shí)利用防風(fēng)錨或錨艇控制船位。

優(yōu)選地：步驟(2)中的橫移錨選取為具有大抓地力的斯蒂夫普斯錨。

優(yōu)選地：步驟(3)中采用的絞刀其刀臂上設(shè)有防石擋板，防石擋板采用厚度為30mm-40mm的鋼板制作，其高度大于等于刀臂上齒座的高度。

優(yōu)選地：步驟(4)中空擺時(shí)將絞吸挖泥船的橫移速度調(diào)至最高，減少吹水時(shí)間，待絞刀擺至當(dāng)前分條施工區(qū)域邊線后降低絞吸挖泥船橫移速度同時(shí)下放絞刀，絞刀下放至規(guī)定開挖深度后，繼續(xù)反刀開挖施工。

優(yōu)選地：步驟(5)中拋錨時(shí)將絞刀移至該分條施工區(qū)域的邊線，停止絞刀運(yùn)轉(zhuǎn)，并下放至巖面進(jìn)行定位，此時(shí)錨艇配合起錨；起錨后收絞橫移纜，避免纜繩勒入邊線外泥層內(nèi)影響移錨效果；之后放纜繩并指揮錨艇將橫移錨拋至指定的拋錨位置；拋錨后收絞橫移纜，待橫移錨抓地固定后再將絞刀提出巖面，繼續(xù)施工。

優(yōu)選地：步驟(6)中移船前應(yīng)嚴(yán)格檢查移船路線上的水深情況，移船過程中下放鋼樁或橋梁時(shí)充分確認(rèn)水深情況，并在允許的船速內(nèi)進(jìn)行操作。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明如下：

本發(fā)明的絞吸挖泥船開挖珊瑚礁的方法包括以下步驟：

(1)研究施工區(qū)資料、確定施工分條和施工方式的步驟；

施工區(qū)資料包括施工區(qū)域分布資料和土質(zhì)資料，參考進(jìn)度要求以及周圍其它施工干擾因素。

開挖珊瑚礁施工在確定施工分條時(shí)，既要考慮常規(guī)的幾項(xiàng)分條原則，即選擇合適分條寬度充分發(fā)揮絞吸挖泥船效率、減少移船次數(shù)保證連續(xù)施工、考慮風(fēng)向、流向?qū)κ┕そg吸挖泥船和浚后水深的影響等；更要充分考慮施工過程中單條內(nèi)土質(zhì)變化問題和橫移錨下錨問題。單條內(nèi)土質(zhì)變化較大時(shí)可能在施工過程中需要不斷的更換絞刀和調(diào)整施工工藝，不利于連續(xù)高效施工；而對(duì)橫移錨下錨問題的考慮必須細(xì)致而長(zhǎng)遠(yuǎn)，自第一施工條至最后一條均要保證施工時(shí)橫移錨有合適的下錨區(qū)域。

珊瑚礁土質(zhì)表層堅(jiān)硬、中部珊瑚碎屑層和下部珊瑚礁灰?guī)r層三層。一般情況下同一深度的土質(zhì)變化相對(duì)較小，此時(shí)宜進(jìn)行大分層開挖，即選擇土質(zhì)相近的一層，根據(jù)土質(zhì)資料和施工經(jīng)驗(yàn)選擇合適的絞刀采取相應(yīng)的施工工藝，開挖完畢后再更換絞刀調(diào)整施工工藝進(jìn)行下一層的開挖；當(dāng)然也有在平面和深度上土質(zhì)變化都較大的復(fù)雜工況的存在，此時(shí)在施工過程中工藝的調(diào)整(尤其是橋梁下放深度的調(diào)整)應(yīng)該更加靈活。

(2)進(jìn)點(diǎn)駐位的步驟；

一般珊瑚礁施工區(qū)區(qū)域內(nèi)的平整度較差，在此區(qū)域移船應(yīng)確定好鋼樁所在的位置的水深情況，在下鋼樁或下橋梁時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制絞吸挖泥船速度，水深較大時(shí)禁止拋樁作業(yè)，可利用防風(fēng)錨或錨艇控制船位，必要時(shí)進(jìn)行緩樁作業(yè)，避免因土質(zhì)過硬對(duì)絞吸挖泥船鋼樁或絞刀造成損傷。

由錨艇或托輪輔助進(jìn)點(diǎn)駐位，絞吸挖泥船移動(dòng)至一個(gè)分條施工區(qū)域邊線后在計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)上量出適合下錨區(qū)域距邊線的距離和角度，錨艇或拖輪配合下錨時(shí)根據(jù)橫移纜所放出的圈數(shù)和目測(cè)角度指揮錨艇將橫移錨下至指定位置。

步驟(2)中在平整度較差的施工區(qū)域?qū)嵤┻M(jìn)點(diǎn)駐位時(shí)，移船應(yīng)確定好鋼樁所在的位置的水深，在下鋼樁或下橋梁時(shí)控制絞吸挖泥船的速度，水深較大時(shí)利用防風(fēng)錨或錨艇控制船位。

步驟(2)中的橫移錨選取為具有大抓地力的斯蒂夫普斯錨。

(3)開挖施工的步驟；

采取“正刀空擺、反刀挖掘”的施工方式，施工過程中控制進(jìn)刀量在1.0m-1.5m之間，保證在開挖過程中絞刀大部分刀齒共同受力，控制吃刀量在1.0m-2.5m之間，根據(jù)土質(zhì)資料及試挖情況及時(shí)調(diào)整。

步驟(3)中采用的絞刀其刀臂上設(shè)有防石擋板，防石擋板采用厚度為30mm-40mm的鋼板制作，其高度大于等于刀臂上齒座的高度。

此步驟下，絞刀轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)適當(dāng)降低，使得絞刀系統(tǒng)的扭矩輸出得以充分地發(fā)揮。施工過程中應(yīng)密切關(guān)注絞刀功率和橫移轉(zhuǎn)矩，及時(shí)調(diào)整橫移速度，在確保設(shè)備安全的前提下盡量的將絞吸挖泥船的挖掘潛能發(fā)揮到最大，從而保證施工的生產(chǎn)率。

在挖珊瑚礁施工中必須考慮到的一點(diǎn)是：開挖珊瑚礁土質(zhì)時(shí)，土質(zhì)較硬，按照正常施工情況下錨，現(xiàn)有寬鰭三角錨橫移錨抓力不足，不能滿足施工需要，造成頻繁走錨，嚴(yán)重影響生產(chǎn)率。在傳統(tǒng)的采用錨桿拋錨不能滿足正常施工需要時(shí)，可嘗試采取以下拋錨方式解決。

通過對(duì)施工區(qū)域內(nèi)土質(zhì)資料的分析，將橫移錨拋在距船一定距離的土質(zhì)較松軟的適合拋錨的地點(diǎn)，從而增加了錨的抓力。錨位與施工邊線增加了距離，同時(shí)可減少移錨次數(shù)，增長(zhǎng)一次錨位開挖時(shí)間。需要注意的是拋錨地點(diǎn)的選擇應(yīng)結(jié)合土質(zhì),以是否適合拋錨為標(biāo)準(zhǔn)，在橫移纜長(zhǎng)度允許的情況下錨距船的距離可靈活掌握。

更換抓力較大的斯蒂夫普斯錨(薩克錨)作為施工絞吸挖泥船的橫移錨。斯蒂夫普斯錨兩個(gè)錨爪距離較大，錨爪與錨杠夾角為固定角度，錨爪和錨杠構(gòu)成三角形且錨杠較重，橫移纜收力時(shí)錨爪可以一直保持較好的切入角度，使得在土質(zhì)較硬的情況下，錨更容易切入土壤，為絞吸挖泥船橫移提供拉力。

(4)進(jìn)步前移的步驟；

絞吸挖泥船完成一個(gè)開挖斷面后需進(jìn)步前移。當(dāng)絞吸挖泥船擺到施工邊線后，進(jìn)行換向和進(jìn)臺(tái)車操作。若采取“正刀空擺、反刀挖掘”的施工工藝時(shí)，在反刀開挖某層至邊線后，將絞刀提升至該層層頂標(biāo)高以上后，臺(tái)車前移液壓缸活塞頂出，使絞吸挖泥船按規(guī)定前移距前移?？諗[時(shí)要將絞吸挖泥船橫移速度發(fā)揮至最高，減少吹水時(shí)間，待船正刀擺至邊線后控制絞吸挖泥船橫移速度同時(shí)下放絞刀，此時(shí)應(yīng)注意控制下橋梁速度，注意絞刀電流變化和跑刀現(xiàn)象的發(fā)生。絞刀下放至規(guī)定開挖深度后，繼續(xù)反刀開挖。施工絞吸挖泥船前移一個(gè)前移距后即完成一個(gè)挖泥循環(huán)，以此反復(fù)直至臺(tái)車走完一個(gè)行程。

在挖珊瑚礁過程中，為減少倒樁移錨及移船移錨次數(shù)，常采取單臺(tái)車內(nèi)拉抽屜施工，即單臺(tái)車內(nèi)分層施工。分層施工時(shí)應(yīng)注意潮水的影響，在落潮過程中開挖下層最后一刀時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際絞刀電流情況適當(dāng)減少前移距。

反刀開挖至當(dāng)前分條施工區(qū)域邊線后，將絞刀提升至該層層頂標(biāo)高以上，臺(tái)車前移液壓缸活塞頂出，使絞吸挖泥船按規(guī)定前移距前移。

步驟(4)中空擺時(shí)將絞吸挖泥船的橫移速度調(diào)至最高，減少吹水時(shí)間，待絞刀擺至當(dāng)前分條施工區(qū)域邊線后降低絞吸挖泥船橫移速度同時(shí)下放絞刀，絞刀下放至規(guī)定開挖深度后，繼續(xù)反刀開挖施工。

(5)前移橫移錨的步驟；

開始拋設(shè)的橫移錨位其橫移纜與絞刀在邊線時(shí)的船身的夾角在100°-130°之間，施工過程中絞吸挖泥船不斷的前移，當(dāng)絞吸挖泥船前移擺至另一邊線時(shí)該橫移纜與船身后夾角小于50°時(shí)，將橫移錨前移設(shè)定距離。

步驟(5)中拋錨時(shí)將絞刀移至該分條施工區(qū)域的邊線，停止絞刀運(yùn)轉(zhuǎn)，并下放至巖面進(jìn)行定位，此時(shí)錨艇配合起錨；起錨后收絞橫移纜，避免纜繩勒入邊線外泥層內(nèi)影響移錨效果；之后放纜繩并指揮錨艇將橫移錨拋至指定的拋錨位置；拋錨后收絞橫移纜，待橫移錨抓地固定后再將絞刀提出巖面，繼續(xù)施工。

(6)移船的步驟；

絞吸挖泥船完成一個(gè)分條施工區(qū)域的挖泥施工后，移船進(jìn)行下一個(gè)分條施工區(qū)域，若移船距離較近，采用錨艇、絞吸挖泥船定位樁和橋梁的定位作用協(xié)助移船到位，若距離較遠(yuǎn)，則采用錨艇或者拖輪將絞吸挖泥船拖帶至新的起挖點(diǎn)。

步驟(6)中移船前應(yīng)嚴(yán)格檢查移船路線上的水深情況，移船過程中下放鋼樁或橋梁時(shí)充分確認(rèn)水深情況，并在允許的船速內(nèi)進(jìn)行操作。

大部分的珊瑚礁施工區(qū)內(nèi)水深和土質(zhì)情況差異較大，移船前應(yīng)嚴(yán)格檢查移船路線上的水深情況，如有需要必須進(jìn)行緩樁等操作。移船過程中下放鋼樁或橋梁時(shí)應(yīng)充分確認(rèn)水深情況，并在允許的船速內(nèi)進(jìn)行操作。

(7)重復(fù)步驟(2)至(6)直至整個(gè)施工區(qū)域完成施工。