河道整治工程中疏浚设备的选型及技术探讨
仪器信息网 · 2011-05-30 22:21 · 28190 次点击
摘要:根据我公司几十年从事疏浚工程施工中的疏浚设备选型经验,合理选择疏浚设备应遵循“目的决定、工况选型、效益兼顾”的原则,在河道疏浚的目的明确后,在设备选型时要考虑生态环境要求、河道宽度、水深、土质、排泥(弃土)场位置及要求、设备调遣条件、及河道通航要求等。
关键词:河道整治疏浚设备选型技术探讨
随着科学技术的不断发展,我国疏浚行业也发生了翻天覆地的变化,各式各样适合于各处工程要求的设备不断涌现。尤其是近十几年来,人民生活水平的不断提高,国外先进疏浚设备及国外疏浚理念的引入,使得国内疏浚设备得到了长足的发展。我国疏浚能力也在不断提高,能否利有这些机械设备为国民经济的不同领域服务,能否使这些疏浚设备发挥最大的效益,合理选择疏浚施工设备是关键。根据我公司几十年从事疏浚工程施工中的疏浚设备选型经验,合理选择疏浚设备应遵循“目的决定、工况选型、效益兼顾”的原则,在河道疏浚的目的明确后,在设备选型时要考虑生态环境要求、河道宽度、水深、土质、排泥(弃土)场位置及要求、设备调遣条件、及河道通航要求等。下面以我公司在施工中碰到的典型问题谈几点认识与体会。
一、河网中骨干河道的治理
此类河道治理的目的主要是通过拓宽、拓深河道而扩大原有河床的过水断面,提高河道行洪能力或改善船舶航行条件等。一般来说,河网中骨干河道较宽,河道流速较快,对施工的环保要求不是很高,此类河道较适宜用大中型疏浚设备。
如我公司1999年10月开工的湖州市环城河拓浚工程,本工程位于湖州市城区,河道设计底宽为50m,河底高程为▽-3.5m,土质为Ⅲ类土,排泥场有三个,其中一个排泥场排距在0.8km左右,另外两个平均运距在3km左右,河道有通航要求。考虑到设备的适应性与成本的因素,我公司选用绞吸式挖泥船及链斗式、抓斗式挖泥船生产线按时保质完成了施工任务,经质量监督部门及专家的检测,被评为优良工程。
疏浚设备选型表1
船型
适宜土质
在施工过程中
优点
缺点
绞吸式挖泥船
Ⅰ~Ⅳ
1.挖运吹一体
2.施工质量好
3.生产效率高
4.成本低
1.受排距影响大,超过设备额定排距须增设接力泵,成本提高
2.与通航矛盾较大
斗轮式挖泥船
Ⅰ~Ⅴ
1.挖运吹一体
2.施工质量好
3.生产效率高
4.成本低
1.受排距影响大,超过设备额定排距须增设接力泵,成本提高
2.与通航矛盾较大
抓斗式挖泥船
Ⅱ~Ⅳ
1.受运距影响较小
2.机动灵活,与通航矛盾小
1.挖运卸设备间相互影响大
2.施工质量控制较差
3.生产效率较低
链斗式挖泥船
Ⅱ~Ⅲ
1.受运距影响较小
2.挖运卸设备间相互影响大
2.施工质量控制较差
3.生产效率较低
4.施工时侧锚缆影响通航
二、城市河湖环保清淤
随着城市建设速度的加快,城市人口的增加,我国城市河湖流域内生态环境发生了很大的变化,大量的工业废水和城市污水导致水质的不断恶化。当人们生活水平不断提高,城市居民对城市的环境要求越来越高,城市环保清淤的新概念已深入人心。近年来,我公司承担了杭州西湖底泥清淤工程、嘉兴南湖清淤工程及无锡五里湖生态清淤工程等环保清淤工程,通过清除河床底部的污染源达到改善水域的生态环境的目的。此类工程大多有共同特点:
①施工时要很好地控制清淤厚度,工作面要平整;
②彻底清除设计范围内的淤泥,但不致开挖、破坏湖底原状地基土。
③施工时要充分考虑清淤表层淤泥而不致搅混水体,使悬浮状的流体又回到已清的界面。
④对输泥过程中污染物泄漏要求高,一般须采用全封闭管道输送。
⑤排泥场较远,大多要超过挖泥船的额定排距,须增设接力泵站(船),成本比较高。
以无锡五里湖为例,其主要任务为根据五里湖湖区功能特点、水环境综合治理目标、湖区淤泥分布情况、淤积厚度、各层次淤泥中污染物含量、回淤规律等因素,优先清除五里湖内污染物含量大的淤泥,将大部分污染物清除,从而大大减少污染内源,逐步改善五里湖水质,改善人民生活水环境。根据工程对环保性能、自然环境、施工作业、质量控制、远距离输送、清淤生产能力、设备替换性能等要求,我公司采用一艘海狸750型环保绞吸式挖泥船进行清淤施工,并配备一艘接力泵船中途加压输送弃土,本工程取得了很大的成功。设备选型详见疏浚设备选型表2。
船型
在施工过程中
优点
缺点
斗轮式挖泥船
1.生产效率高
2.设有真空释放阀,杂物不宜堵口
3.开挖泥层厚度控制精度较差
4.成本相对较低
1.对扰动水体大
绞吸式挖泥船(配备一般绞刀头)
1.生产效率高
2.设有真空释放阀,杂物不宜堵口
3.开挖泥层厚度控制精度较好
4.成本相对较低
1.对扰动水体较大,不适宜对水质要求高的清淤工程
绞吸式挖泥船(配备环保绞刀头)
1.对水体扰动小
2.设有真空释放阀,杂物不宜堵口
3.开挖泥层厚度控制精度好
1.成本相对较高
2.生产效率较低
气力泵
1.泥浆泵浓度较高
2.对水体扰动小
1.生产效率低
2.施工质量难控制
3.极度易堵塞进泥口
表2
三、小河道及城镇河道清淤工程
小河道大多为河网中的相配套的二级、三级支叉河道,具有排涝、航运、蓄水、供水等多种功能。目前不少河道长年失修,淤积严重,底质污染严重。小河道治理是水土保持和生态环境建设的关键,但在治理过程中普遍存在着河窄、水浅和跨河桥梁净高净宽小等困难,所以在小流域疏浚时宜采用(船宽<6.0m、吃水<1.0m、不可拆高<2.5m=小型设备施工。与小河道较为相似的有城镇河道治理,城镇河道两岸临河建筑多,淤积严重,垃圾分布广,且水体自净能力差,严重阻碍了经济建设和城市环境治理的发展。针对小河道及城镇河道的特点和多年的实践经验,我公司总结出了一套较为完善的施工方法,有效地避免了二次污染及对周边环境地的影响。如我公司施工的五湾河工程(小型清淤机)、上海浦东张家浜疏浚工程(泥浆泵)都是采用小型疏浚机械成功完成施工任务的典型。
疏浚设备选型表3
船型
适宜作业条件
在施工过程中
优点
缺点
泥浆泵
干水作业
1.挖运吹一体
2.施工质量较好
3.施工成本低
4.设备调遣方便
1.受排距影响大,超过设备额定排距须增设集浆池及接力泵,成本提高
2.生产效率受垃圾等障碍物影响大
小型绞吸式挖泥船
带水作业
1.挖运吹一体
2.施工质量好
3.生产效率高
4.成本低
1.受排距影响大,超过设备额定排距须增设接力泵,成本提高
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