一种远距离取抛砂施工工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种远距离取抛砂施工工艺。包括以下步骤，(1)船舶航行至取砂地点的步骤；(2)向船舶的泥舱内注入水至满舱状态的步骤；(3)按照设定挖泥取砂航线行驶并进行取砂的步骤；(4)通过调节左右溢流筒高度和前后装舱阀的开关，自主调节船舶橫倾及艏艉吃水深度的步骤；(5)调节左右溢流筒高度相一致的步骤；(6)随着取砂量的增加，同步降低两溢流筒高度的步骤；(7)取砂至船舶满载的步骤；(8)返航抛砂的步骤。本发明专利技术提供了一种远距离取抛砂施工工艺，解决了现有取砂工艺下破土困难、砂源区含砂土泥量增加、装舱不均、船体中垂等诸多问题，提升了船舶取抛砂的效率。

Construction technology of long distance fetching and throwing sand

The invention relates to a long-distance fetching and throwing sand construction process. Includes the following steps: (1) ship to take place sand steps; (2) the injected water to the full cabin state steps to ship the mud tank; (3) according to the set of sand dredging routes traveling and take steps to sand; (4) through the switch to adjust the height of the tube and overflow around before and after loading tank valve, self regulating ship heeling steps and fore and aft draft; (5) adjust the overflow cylinder height consistent steps; (6) with the increase of the amount of sand, simultaneously reduce the height of the step two overflow tube; (7) to the ship loaded with sand taking steps; (8) return sand throwing step. The invention provides a long distance from sand construction technology, solves the problems of existing technology, difficult to take sand ground sand source area containing sand mud increased, loading is uneven, hull sag, enhance the efficiency of the ship from the sand.

【技术实现步骤摘要】
一种远距离取抛砂施工工艺
本专利技术属于疏浚施工
，尤其涉及一种远距离取抛砂施工工艺。
技术介绍
随着中国经济的发展，土地资源的需求量越来越大，国内掀起了一股围海造陆的热潮。而近海的砂源越来越少，因此所需的砂源越来越趋向于深海来满足围海造陆的需求。耙吸船作为一种能够自航、自挖、自载、自卸功能的自航疏浚船成为了取砂工程的首选。而近年来,船舶此类工程经验较少、人员操作不熟练是当前无法回避的问题。为积累施工经验，为后续类似项目提供技术支持，不断研究生产情况，先后遇到了破土困难、砂源区含砂土泥量增加、装舱不均、船体中垂等一系列问题，在克服上述诸多问题的基础上提出远距离取抛砂工艺，根据以往工艺改进经验，进行不断实验，通过标记施工区土质、精确控制工艺、分段控制装舱及改进装舱设备等方法，解决了上述问题，对不断提高船舶效率有着重要意义。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种远距离取抛砂施工工艺，解决破土困难、砂源区含砂土泥量增加、装舱不均、船体中垂等问题，提升船舶效率。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种远距离取抛砂施工工艺包括以下步骤，(1)船舶航行至取砂地点的步骤；(2)向船舶的泥舱内注入水至满舱状态的步骤；(3)按照设定挖泥取砂航线行驶并进行取砂的步骤；(4)通过调节左右溢流筒高度和前后装舱阀的开关，自主调节船舶橫倾及艏艉吃水深度的步骤；(5)调节左右溢流筒高度相一致的步骤；(6)随着取砂量的增加，同步降低两溢流筒高度的步骤；(7)取砂至船舶满载的步骤；(8)返航抛砂的步骤。本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术提供了一种远距离取抛砂施工工艺，与现有的取抛砂工艺相比，本技术方案通过在挖泥取砂前在泥舱内注满水，增加了泥泵在水下的深度，提高了吸入浓度，使中粗砂在泥舱内随水流更均匀分布沉降，改善了装舱平整度。采用满舱注水后施工，可把细颗粒的泥土溢流出舱，达到了洗砂的目的。本取抛砂工艺减少了泥砂在泥舱部中间的堆积，防止了起鼓，增加了泥舱的前端和后端装载量，从而实现平装舱，最大限度减少亏舱。确保当船舶达到满载吃水深度时，单船干土方量最高。优选地：在步骤(3)中，行驶过程中不断标示取砂区的土质情况，并对挖泥取砂航线进行调整。优选地：步骤(3)中，对于松散砂土区域选用低航速挖掘以延长在该区域的取砂时间，此时航速小于等于2节；对于密实砂土则选用高航速辅助破土，此时航速大于2节。优选地：步骤(3)中，为船舶的波浪补偿器设定1.0-1.5m的顶出行程，补偿波浪影响。优选地：还包括在装舱口的消能箱上加装闸板进行堵口调节的步骤，即在前装舱口后部和后装舱口前部的消能箱上分别安装闸板进行堵口，减少前装舱口泥浆流的向后喷出量和后装舱泥浆流的向前喷出量。优选地：选取的船舶为耙吸式挖泥船。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：本专利技术的远距离取抛砂施工工艺包括以下步骤，(1)船舶航行至取砂地点的步骤；还包括在装舱口的消能箱上加装闸板进行堵口调节的步骤，即在前装舱口后部和后装舱口前部的消能箱上分别安装闸板进行堵口，减少前装舱口泥浆流的向后喷出量和后装舱泥浆流的向前喷出量。(2)向船舶的泥舱内注入水至满舱状态的步骤；(3)按照设定挖泥取砂航线行驶并进行取砂的步骤；在本步骤中，行驶过程中不断标示取砂区的土质情况，并对挖泥取砂航线进行调整。设计取砂区距离陆地较远，钻孔勘探较为困难，资料与实际有偏差，所以施工前很难全面准确地掌握施工区土质详细情况，无法判断砂土性质发生变化的分界线。而且通常上层与下层的砂土含泥量、物理性等也通常不同。耙吸船一个周期内通常沿用一种挖掘工艺进行施工，很可能出现施工工艺与实际工况不匹配的情况。因此，施工船舶只能根据已经施工过的区域进行标示，在其中筛选出砂土松散区域和含泥量较少区域，对施工段和挖掘航线进行合理分配，制定出针对性施工方案。避免不同性质砂土采用统一工艺的弊端，提高了施工效率。尽量把挖泥取砂航线设计在砂质松散，且含泥量小的区域；如果必须多区域混合施工，可在砂质松散区域采用1节左右的低速挖掘；在密实砂土区域采用高速挖泥增加破土效果，避开含泥量较大区域。在本步骤中，对于松散砂土区域选用低航速挖掘以延长在该区域的取砂时间，此时航速小于等于2节；对于密实砂土则选用高航速辅助破土，此时航速大于2节。在本步骤中，为船舶的波浪补偿器设定1.0-1.5m的顶出行程，补偿波浪影响。(4)通过调节左右溢流筒高度和前后装舱阀的开关，自主调节船舶橫倾及艏艉吃水深度的步骤；(5)调节左右溢流筒高度相一致的步骤；(6)随着取砂量的增加，同步降低两溢流筒高度的步骤；(7)取砂至船舶满载的步骤；(8)返航抛砂的步骤。本实施例中，选取的船舶为耙吸式挖泥船。泥舱内注满水后进行施工的工艺原理是：泥泵真空等于吸管的压力损失减去吸口的静压力，即真空＝ΔPS-z*ρw*g，其中ΔPS为吸管压力损失、z为吸口深度、ρw为泥浆密度、g为重力加速度。注满水后随着吃水深度的增加，增加了在水面下的距离，从而提高了泥泵的静压头，在挖掘相同深度的情况下，可有效提高泥泵吸入泥浆的浓度。耙吸式挖泥船挖泥装舱过程一般分为三个阶段，第一个阶段从下耙挖泥至泥浆液面到达溢流筒高度，尚未溢流，这个阶段泥泵产量等于舱内产量，没有土质溢流出舱；第二个阶段从泥浆溢流开始至船舶达到最大吃水，这个阶段随着舱内的土方增多，泥舱内的泥浆流动截面积减小，流速增加，溢流损失逐步增加；第三个阶段从船舶达到最大吃水深度开始，逐步降低溢流筒高，在保证船舶不超载的前提下，将上层低浓度的泥浆溢流出舱，增加舱内的沉积土方量，溢流损失大幅增加。泥舱内注满水后施工，可有效提高泥泵吸入效果，但也直接跳过了装舱效果最佳的第一阶段，开始施工既有溢流损失。通常细颗粒土质，沉降速度慢，受泥舱内扰动较大，溢流损失严重，通常一个施工周期内舱内土方量仅为过泵量的20％-25％。但大颗粒土质溢流损失明显减少，这是由于溢流损失主要与土质颗粒的粒径、泥舱尺寸、泥浆浓度、舱内流速以及局部扰动密切相关。根据理论可知中粗砂颗粒较大，其沉降速度高于泥舱内液面提升速度，且自身的启动流速需求较大，在泥舱内沉降效果较好，且状态稳定，采用注水满舱施工完全满足施工要求。由于取砂的目的是需要良好的砂源进行回填造陆，如砂源含泥量较大还需要反复冲舱进行洗砂。采用满舱注水后施工，可把细颗粒的泥土溢流出舱，达到了洗砂的目的。由于舱内前后装舱口位置都在泥舱中部附近，中粗砂的沉降速度较快，大部分中粗砂都集中在装舱口附近沉降，造成了船体的中垂现象。而且由于大颗粒的中粗砂启动流速所需较大，在舱内沉降后也不易流动，造成距离泥舱较远的艏艉位置砂土含量较少，存在大面积的积水，影响装舱效果。近距离取砂航行时间较短，装舱不均不会对船体结构造成较大影响，对于装舱平整度要求不高。远距离取砂，航行时间较长，长期的受力不均容易引起船体变形，而且周期时间长，装舱效果不佳对测舱的效果影响较大。所以针对远距离取砂，要严控装舱的平整度。为此船舶通过在消能箱上安装闸板，根据船舶装舱情况自主调节安装位置，一般情况下安放在前装舱口后部和后装舱口前部。减少前装舱口泥浆流的向后喷出量和后装舱泥浆流的向前喷出量，从而减少泥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种远距离取抛砂施工工艺，其特征是：包括以下步骤，(1)船舶航行至取砂地点的步骤；(2)向船舶的泥舱内注入水至满舱状态的步骤；(3)按照设定挖泥取砂航线行驶并进行取砂的步骤；(4)通过调节左右溢流筒高度和前后装舱阀的开关，自主调节船舶橫倾及艏艉吃水深度的步骤；(5)调节左右溢流筒高度相一致的步骤；(6)随着取砂量的增加，同步降低两溢流筒高度的步骤；(7)取砂至船舶满载的步骤；(8)返航抛砂的步骤。

【技术特征摘要】
1.一种远距离取抛砂施工工艺，其特征是：包括以下步骤，(1)船舶航行至取砂地点的步骤；(2)向船舶的泥舱内注入水至满舱状态的步骤；(3)按照设定挖泥取砂航线行驶并进行取砂的步骤；(4)通过调节左右溢流筒高度和前后装舱阀的开关，自主调节船舶橫倾及艏艉吃水深度的步骤；(5)调节左右溢流筒高度相一致的步骤；(6)随着取砂量的增加，同步降低两溢流筒高度的步骤；(7)取砂至船舶满载的步骤；(8)返航抛砂的步骤。2.如权利要求1所述的远距离取抛砂施工工艺，其特征是：在步骤(3)中，行驶过程中不断标示取砂区的土质情况，并对挖泥取砂航线进行调整。3.如权利要求1所述的远距离取抛砂施工工艺，其特征是：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王纯师，
申请(专利权)人：中交天航滨海环保浚航工程有限公司，中交天津航道局有限公司，中交天航环保工程有限公司，中交天航港湾建设工程有限公司，中交天津港航勘察设计研究院有限公司，中交天航南方交通建设有限公司，中交烟台环保疏浚有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12