CN108547341A - 维护性疏浚施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明一种维护性疏浚施工工艺，包括如下步骤：S1：施工准备，确定施工区域和确定挖泥深度；S2：主施工区域施工；S3：辅助施工区域施工；本发明采用耙吸船与抓斗船结合使用的施工方式，首先采用耙吸船对主施工区域进行施工，靠近码头的周边地区采用抓斗船进行施工，此种施工方式通过充分利用耙吸船与抓斗船各自的优点，对耙吸船与抓斗船的施工顺序进行合理分配，提高了整体的施工效率，保证了施工质量，确保了施工安全，缩短各船舶占用期，降低了施工成本。

Description

维护性疏浚施工工艺

技术领域

本发明涉及疏浚技术领域，特别是涉及一种维护性疏浚施工工艺。

背景技术

由于施工区域的施工面积大，泥层薄，部分区域浅点分散，而且靠近已建码头的区域施工难度大，同时在施工时为边通航边施工，有船舶进入码头时施工船舶需要注意避让，这样会影响正常施工，若过往船舶与施工船舶交叉在一起，则会带来较大的安全隐患；

针对上述施工区域以及施工时的特点，现有技术中采用的是单独使用抓斗船或耙吸船进行施工，若单独使用抓斗船施工，必将与进出码头的船舶相互干扰，船舶利率较低且安全风险较大，同时由于施工区域面积过大，采用抓斗船对施工区进行扫浅耗时太长；若单独使用耙吸船施工，则需要与已建码头之间保持一定安全距离，这样就影响靠近码头部分的区域施工。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种以耙吸船施工为主，抓斗船施工为辅的施工模式，既保证了施工安全性，又提高了施工效率，而且大幅度降低施工成本。

本发明一种维护性疏浚施工工艺，包括如下步骤：

S1：施工准备，其包括：

S101：确定施工区域，并将施工区域划分为主施工区域和辅助施工区域，其中，主施工区域采用耙吸船进行施工，辅助施工区域为靠近码头区域，采用抓斗船进行施工；

S102：确定挖泥深度，当海底待挖区域的深度h＞2m时，将所述海底待挖区域划分为初始层和质量层，所述初始层位于质量层之上；

当海底待挖区域的深度h≤2m时，所述海底待挖区域只有质量层；

S2：主施工区域施工，其包括：

当所述海底待挖区域划分为初始层和质量层时，其包括：

S201：耙吸船航行至主施工区域，将带有吸泥管的耙头放至海底，通过泥泵、耙头以及吸泥管的相互配合作用对初始层进行施工，同时将泥浆吸入耙吸船泥仓中；

S202：初始层施工完成后，对质量层进行施工，同时将泥浆吸入耙吸船泥仓中；

S203：待耙吸船泥仓装满泥浆后，将耙头从海底收回，耙吸船航行至抛泥区进行卸泥；

S204：卸泥完毕后耙吸船再返回至耙吸船施工区域。

S205：重复步骤S201～S204，直至将耙吸船施工区域内的泥浆清理完毕；

当所述海底待挖区域只有质量层时，其包括：

S201：耙吸船航行至主施工区域，将带有吸泥管的耙头放至海底，通过泥泵、耙头以及吸泥管的相互配合作用对质量层进行施工，同时将泥浆吸入耙吸船泥仓中；

S202：待耙吸船泥仓装满泥浆后，将耙头从海底收回，耙吸船航行至抛泥区进行卸泥；

S203：卸泥完毕后耙吸船再返回至耙吸船施工区域。

S204：重复步骤S201～S203，直至将耙吸船施工区域内的泥浆清理完毕；

S3：辅助施工区域施工，其包括：

S301：抓斗船航行至辅助施工区域，将抓斗放至海底指定深度，通过抓斗***泥层对初始层进行施工，并同时通过起重机将抓斗提升出水面，使抓斗回旋至指定位置将抓斗内的泥砂卸除；

S302：初始层施工完成后，对质量层进行施工，并同时通过起重机将抓斗提升出水面，使抓斗回旋至指定位置将抓斗内的泥砂卸除。

本发明维护性疏浚施工工艺，其中步骤S101中，所述耙吸船与抓斗船上均设有DGPS定位***，每个所述DGPS定位***对应连接主控制***。

本发明维护性疏浚施工工艺，其中步骤S101中，施工区域确定时，首先根据设计图纸将确定的各自施工范围数据输入所述主控制***中，并通过主控制***对各自对应的施工设备进行施工区域控制。

本发明维护性疏浚施工工艺，其中所述耙吸船与抓斗船上均设有挖深指示器，所述挖深指示器与所述主控制***连接。

本发明维护性疏浚施工工艺，其中步骤S3中，所述抓斗船上设有抓斗船泥仓，所述抓斗将泥砂卸入抓斗船泥仓中，待抓斗船泥仓装满后，抓斗船航行至抛泥区进行卸泥。

本发明维护性疏浚施工工艺，其中卸除完毕后，重复步骤S301～S302，直至将抓斗船施工区域内的泥砂清理完毕。

本发明维护性疏浚施工工艺，其中步骤S3中，所述抓斗船的一侧设有泥驳，所述抓斗将泥砂卸入泥驳中，待泥驳装满后，泥驳航行至抛泥区进行卸泥.

本发明维护性疏浚施工工艺，其中卸除完毕后，泥驳返回至抓斗船处，重复步骤S302，直至将抓斗船施工区域内的泥砂清理完毕。

与现有技术相比，本发明所具有的优点和有益效果为：本发明采用耙吸船与抓斗船结合使用的施工方式，首先采用耙吸船对主施工区域进行施工，靠近码头的周边地区采用抓斗船进行施工，此种施工方式通过充分利用耙吸船与抓斗船各自的优点，对耙吸船与抓斗船的施工顺序进行合理分配，提高了整体的施工效率，保证了施工质量，确保了施工安全，缩短各船舶占用期，降低了施工成本。

下面结合附图对本发明的维护性疏浚施工工艺作进一步说明。

附图说明

图1为本发明维护性疏浚施工工艺的流程图；

图2为本发明维护性疏浚施工工艺中耙吸船的结构示意图；

图3为本发明维护性疏浚施工工艺中抓斗船的结构示意图；

图4为本发明维护性疏浚施工工艺中施工区域分配图；

其中：1、耙吸船；2、抓斗船；3、主施工区域；4、辅助施工区域；

101、耙吸船船体；102、耙吸船泥仓；103、吸泥管；104、耙头；

201、抓斗船船体；202、抓斗船泥仓；203、起重机；204、抓斗；205、锚鼓；206、锚链。

具体实施方式

本发明一种维护性疏浚施工工艺，其中，如图2所示，耙吸船1包括耙吸船1船体、耙吸船1泥仓、吸泥管103和耙头104，耙吸船1泥仓位于耙吸船1船体上，耙头104安装在吸泥管103的一端，吸泥管103的另一端与耙吸船1泥仓连接，耙吸船1泥仓内设有泥泵，泥泵与吸泥管103连接；

如图3所示，抓斗船2包括抓斗船2船体、抓斗船2泥仓，抓斗船2泥仓位于抓斗船2船体上，抓斗船2船体的一端设有起重机203，起重机203的端部安装有抓斗204，抓斗船2船体的另一端设有锚链206，锚链206上套有锚鼓205；

如图1所示，包括如下步骤：

S1：施工准备，其包括：

S101：确定施工区域，如图4所示，并将施工区域划分为主施工区域3和辅助施工区域4，其中，主施工区域3采用耙吸船1进行施工，辅助施工区域4为靠近码头区域，采用抓斗船2进行施工，其划分原因是因为耙吸船1不能在范围狭窄的水域施工，且越靠近码头区，灯浮及导助航设施越多，将不利于耙吸船1施工，因此选用抓斗船2在码头附近区域进行施工，保证施工质量；

具体地，耙吸船1与抓斗船2上均设有DGPS定位***，每个DGPS定位***对应连接主控制***，施工区域确定时，首先根据设计图纸将确定的各自施工范围数据输入主控制***中，其中，施工范围数据包括分条数据、边坡放线数据等，并通过主控制***对各自对应的施工设备进行施工区域控制，以保证在实际施工过程中能够严格控制各施工区域的挖泥边线；

S102：确定挖泥深度，当海底待挖区域的深度h＞2m时，将海底待挖区域划分为初始层和质量层，初始层位于质量层之上；

当海底待挖区域的深度h≤2m时，海底待挖区域只有质量层。

具体地，施工区域附近设立有潮位站，潮位站内设有潮位仪，潮位仪与主控制***连接，潮位仪对水位进行实时监测并向主控制***发送水位信号，同时，耙吸船1与抓斗船2上均设有挖深指示器，挖深指示器与主控制***连接，主控制***将接收的水位信号发送给挖深指示器，从而船舶可根据实时水位来确定对应的挖泥深度，同时，还要在开工前校核挖深指示器，并做好校核记录，以确保施工准确性；

为进一步确保水位数据的准确性，在潮位站附近设立水尺，每周对潮位仪进行校验，保证水位数据的准确性。

S2：主施工区域施工，其包括：

当海底待挖区域分划为初始层和质量层时，其包括：

S201：耙吸船1航行至主施工区域3，将带有吸泥管103的耙头104放至海底，通过泥泵、耙头104以及吸泥管103的相互配合作用对初始层进行施工，同时将泥浆吸入耙吸船1泥仓中；

S202：初始层施工完成后，对质量层进行施工，同时将泥浆吸入耙吸船1泥仓中；

S203：待耙吸船1泥仓装满泥浆后，将耙头104从海底收回，耙吸船1航行至抛泥区进行卸泥，其中，在卸泥时，根据耙吸船1的结构不同其卸泥方式也不同，具体分为两种结构：(1)直接通过耙吸船1泥仓卸除，耙吸船1泥仓的一端设有舱门，在卸泥时，舱门直接打开卸除；(2)通过排泥管卸除，耙吸船1泥仓的一端连接有排泥管，卸泥时，将耙吸船1泥仓内的泥浆自行吸出进行吹填；

S204：卸泥完毕后耙吸船1再返回至耙吸船1施工区域。

S205：重复步骤S201～S204，直至将耙吸船1施工区域内的泥浆清理完毕；

耙吸船1在施工时是在航行中进行，边航边挖，耙吸船1泥仓装满就驶往抛泥区排泥，本发明选用的耙吸船1为自航式耙吸船1，该耙吸船1再施工时不用锚或缆索定泊，对航行干扰小，因此非常适用于在港口或通航的河道，运河中施工。

当海底待挖区域只有质量层时，其包括：

S201：耙吸船1航行至主施工区域3，将带有吸泥管103的耙头104放至海底，通过泥泵、耙头104以及吸泥管103的相互配合作用对质量层进行施工，同时将泥浆吸入耙吸船1泥仓中；

S202：待耙吸船1泥仓装满泥浆后，将耙头104从海底收回，耙吸船1航行至抛泥区进行卸泥，其中，在卸泥时，根据耙吸船1的结构不同其卸泥方式也不同，具体分为两种结构：(1)直接通过耙吸船1泥仓卸除，耙吸船1泥仓的一端设有舱门，在卸泥时，舱门直接打开卸除；(2)通过排泥管卸除，耙吸船1泥仓的一端连接有排泥管，卸泥时，将耙吸船1泥仓内的泥浆自行吸出进行吹填；

S203：卸泥完毕后耙吸船1再返回至耙吸船1施工区域。

S204：重复步骤S201～S203，直至将耙吸船1施工区域内的泥浆清理完毕。

S3：辅助施工区域4施工，其包括：

S301：抓斗船2航行至辅助施工区域4，将抓斗204放至海底指定深度，通过抓斗204***泥层对初始层进行施工，并同时通过起重机203将抓斗204提升出水面，使抓斗204回旋至指定位置将抓斗204内的泥砂卸除；

S302：初始层施工完成后，对质量层进行施工，并同时通过起重机203将抓斗204提升出水面，使抓斗204回旋至指定位置将抓斗204内的泥砂卸除；

抓斗船2可以通过锚链206固定，使抓斗船2在耙吸船1不能施工的区域能够平稳的施工，其中，抓斗船2可以采自航式或非自航式两种结构，当抓斗船2采用自航式结构时，其抓斗船2上设有抓斗船2泥仓，抓斗204将泥砂卸入抓斗船2泥仓中，待抓斗船2泥仓装满后，抓斗船2航行至抛泥区进行卸泥，卸除完毕后，重复步骤S301～S302，直至将抓斗船2施工区域内的泥砂清理完毕；

当抓斗船2采用非自航式结构时，抓斗船2的一侧设有泥驳，抓斗204将泥砂卸入泥驳中，待泥驳装满后，泥驳航行至抛泥区进行卸泥，卸除完毕后，泥驳返回至抓斗船2处，重复步骤S302，直至将抓斗船2施工区域内的泥砂清理完毕。

本发明在挖泥施工时，结合实际海底待挖区域的深度，针对部分回淤严重的区域，其海底待挖区域的深度h＞2m时，将海底待挖区域分为初始层和质量层，需采用分层开挖的方式施工。首先开挖初始层，使质量层的预留深度为0～2m，再开挖质量层，便于对质量层的开挖一次性施工到位。本发明采用分层开挖的目的是减少施工过程中挖泥超深造成的废方，提高浚后泥层平整度，进一步确保了挖泥质量，减少对海床造成破坏。

针对回淤不严重的区域，其海底待挖区域的深度h≤2m时，使海底待挖区域只有质量层，施工时，直接对质量层一次性施工到位即可。

本发明采用耙吸船1与抓斗船2结合使用的施工方式，首先采用耙吸船1对主施工区域3进行施工，靠近码头的周边地区采用抓斗船2进行施工。耙吸船优点在于灵活性强，自航施工期间无需锚和缆索定泊，对运营港区的周边航行船舶干扰小，但往往因为其自航的特性，受潮流、风力等影响，需要与港区、航道中的码头、防波堤等水工建筑物保持一定的安全距离，不能在范围狭窄的水域中施工；而抓斗船是通过下锚绞锚的方式进行施工，锚链对附近区域的船舶航行造成较大干扰，与港区进出港船舶进行避让(避让期间需起锚移船，耗时长)，但是针对码头前沿水域泥层开挖，抓斗船可以通过缆索固定码头带缆桩的方式进行施工，此外就开挖能力而言，土质较硬的情况下(例如板结砂)抓斗船的开挖能力和生产率远优于耙吸船。因此，此种施工方式通过充分利用耙吸船1与抓斗船2各自的优点，扬长避短，对耙吸船1了船舶施工安全，缩短各船舶占用期，降低了施工成本，同时也最大程度上减少了对港区、航道其他船舶的干扰。

本发明施工过程质量控制：定期或根据工程需要，安排对施工区域进行水深测量，对测图水深和计划开挖水深进行对比分析，对出现的偏差分析原因，或找出施工规律，以便调整施工方法、工艺，确保工程进度和质量，开挖质量层施工时，要加密施工检测，测量资料直接输入到各船舶的DGPS电子海图中，不同水深可采用不同的颜色标示，船舶根据浅区位置利用DGPS定位***准确施工，保证施工质量。

在施工过程中，通过耙吸船与抓斗船的配合施工下，一方面保证了耙吸船施工安全性及施工效率，另一方面缩短了耙吸船的占用期，提高了经济效益，现用具体实施例对本发明进行详细描述，

实施例1：

长兴岛北港区30万吨级原油码头港池、航道、停泊水域的维护性疏浚工程为例进行分析。长兴岛北港区30万吨级原油码头港池、航道、停泊水域的维护性疏浚工程位于辽宁省大连市长兴岛临港工业区。总疏浚面积240.07万平，疏浚底标高-25m，水域现状水深-21～-30m左右，总疏浚方量170.2万方；

耙吸船与抓斗船相结合施工，抓斗船施工已建码头前方区域施工，耙吸船对外港池其余区域进行施工。由于施工区内土质较为复杂，淤泥、粘土、细砂及中粗砂都存在，部分区域较难施工，耙吸船在施工期间难免留下部分区域开挖不到位的情况，当耙吸船将大部分区域基本疏浚完毕，剩余小部分浅区时，考虑到减少耙吸船占用期，此时安排已施工完码头前沿区域的抓斗船进行剩余浅区扫浅施工，大幅度降低了施工成本；

经项目部核算，耙吸船施工月成本较高，估算工程施工后期剩余浅区继续采用预计15天完成扫浅，采用抓斗船可更为精确地进行扫浅施工，抓斗船月成本较低，计划一个月完成扫浅，从而节省成本约400万元。

若仅有抓斗船施工，本工程同时采用多组抓斗船进行施工，按照每日完成扫浅面积1万平来计划的话，单组抓斗船需240天完成施工，无法满足业主工期要求。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种维护性疏浚施工工艺，其特征在于：包括如下步骤：

S1：施工准备，其包括：

S101：确定施工区域，并将施工区域划分为主施工区域和辅助施工区域，其中，主施工区域采用耙吸船进行施工，辅助施工区域为靠近码头区域，采用抓斗船进行施工；

S102：确定挖泥深度，当海底待挖区域的深度h＞2m时，将所述海底待挖区域划分为初始层和质量层，所述初始层位于质量层之上；

当海底待挖区域的深度h≤2m时，所述海底待挖区域只有质量层；

S2：主施工区域施工，其包括：

当所述海底待挖区域划分为初始层和质量层时，其包括：

S201：耙吸船航行至主施工区域，将带有吸泥管的耙头放至海底，通过泥泵、耙头以及吸泥管的相互配合作用对初始层进行施工，同时将泥浆吸入耙吸船泥仓中；

S202：初始层施工完成后，对质量层进行施工，同时将泥浆吸入耙吸船泥仓中；

S203：待耙吸船泥仓装满泥浆后，将耙头从海底收回，耙吸船航行至抛泥区进行卸泥；

S204：卸泥完毕后耙吸船再返回至耙吸船施工区域。

S205：重复步骤S201～S204，直至将耙吸船施工区域内的泥浆清理完毕；

当所述海底待挖区域只有质量层时，其包括：

S201：耙吸船航行至主施工区域，将带有吸泥管的耙头放至海底，通过泥泵、耙头以及吸泥管的相互配合作用对质量层进行施工，同时将泥浆吸入耙吸船泥仓中；

S202：待耙吸船泥仓装满泥浆后，将耙头从海底收回，耙吸船航行至抛泥区进行卸泥；

S203：卸泥完毕后耙吸船再返回至耙吸船施工区域。

S204：重复步骤S201～S203，直至将耙吸船施工区域内的泥浆清理完毕；

S3：辅助施工区域施工，其包括：

S301：抓斗船航行至辅助施工区域，将抓斗放至海底指定深度，通过抓斗***泥层对初始层进行施工，并同时通过起重机将抓斗提升出水面，使抓斗回旋至指定位置将抓斗内的泥砂卸除；

S302：初始层施工完成后，对质量层进行施工，并同时通过起重机将抓斗提升出水面，使抓斗回旋至指定位置将抓斗内的泥砂卸除。

2.根据权利要求1所述的维护性疏浚施工工艺，其特征在于：步骤S101中，所述耙吸船与抓斗船上均设有DGPS定位***，每个所述DGPS定位***对应连接主控制***。

3.根据权利要求2所述的维护性疏浚施工工艺，其特征在于：步骤S101中，施工区域确定时，首先根据设计图纸将确定的各自施工范围数据输入所述主控制***中，并通过主控制***对各自对应的施工设备进行施工区域控制。

4.根据权利要求2所述的维护性疏浚施工工艺，其特征在于：所述耙吸船与抓斗船上均设有挖深指示器，所述挖深指示器与所述主控制***连接。

5.根据权利要求1所述的维护性疏浚施工工艺，其特征在于：步骤S3中，所述抓斗船上设有抓斗船泥仓，所述抓斗将泥砂卸入抓斗船泥仓中，待抓斗船泥仓装满后，抓斗船航行至抛泥区进行卸泥。

6.根据权利要求4所述的维护性疏浚施工工艺，其特征在于：卸除完毕后，重复步骤S301～S302，直至将抓斗船施工区域内的泥砂清理完毕。

7.根据权利要求1所述的维护性疏浚施工工艺，其特征在于：步骤S3中，所述抓斗船的一侧设有泥驳，所述抓斗将泥砂卸入泥驳中，待泥驳装满后，泥驳航行至抛泥区进行卸泥。

8.根据权利要求6所述的维护性疏浚施工工艺，其特征在于：卸除完毕后，泥驳返回至抓斗船处，重复步骤S302，直至将抓斗船施工区域内的泥砂清理完毕。