廣西內(nèi)河疏浚挖泥船選型

謝春杰

摘 要：在廣西內(nèi)河大開發(fā)、大整治后，航道的維護(hù)管理急需反應(yīng)快、成熟、底耗、高效的維護(hù)工具，對(duì)廣西境內(nèi)耙吸式挖

泥船、絞吸挖泥船、鏈斗式挖泥船和抓斗挖泥船所存在的適應(yīng)性特點(diǎn)進(jìn)行比較分析。自航式挖泥船是一款成型、實(shí)

用、高效的值得發(fā)展的挖泥船。

關(guān)鍵詞：廣西內(nèi)河 疏浚工程 挖泥船

挖泥船在現(xiàn)代疏浚工程中是用來清挖水道、港口、湖泊等水域淤泥的工具，在港口、航道炸礁工程中負(fù)責(zé)配合炸礁船清碴、泥的任務(wù)，在現(xiàn)代疏浚工程中，挖泥船除了進(jìn)行航道、港口和水利疏浚以外還廣泛應(yīng)用在電站建設(shè)、橋梁基礎(chǔ)、水利堤防建設(shè)、市政、過江管道建設(shè)、沙石生產(chǎn)等建設(shè)領(lǐng)域方面，并在各領(lǐng)域建設(shè)中發(fā)揮了重要的廣泛積極的作用，因此挖泥船的選型和工作裝置的配備及造型建造發(fā)展顯得非常重要。

廣西境內(nèi)內(nèi)河河流河面窄小，河床比較淺，流域落差大，部分流域具有山區(qū)河流的性質(zhì)，這些河流稍微整治和樞紐化，就會(huì)變成優(yōu)良的航道又能發(fā)電，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此從某種意義上說，流域的分布多寡，同時(shí)也蘊(yùn)含著水電和航道資源的擁有量。目前廣西正利用目前的航道資源著力進(jìn)行升級(jí)，利用豐富的資源作水的文章。先后進(jìn)行了紅水河、柳江和西江流域的貴梧航道、南貴航道等的升級(jí)，而這些航道整治中涉及到航道工程項(xiàng)目的施工。施工中匯聚了廣西境內(nèi)眾多的挖泥船，這些挖泥船涉及抓斗船、鏈斗船等。下面就廣西境內(nèi)內(nèi)河各種挖泥船存在的適應(yīng)性特點(diǎn)進(jìn)行比較分析。

耙吸式挖泥船和絞吸挖泥船

耙吸式挖泥船由于其自航特性，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，效率比較高，但造價(jià)比較昂貴。與其作業(yè)性質(zhì)相同的是絞吸挖泥船，這兩類船是由滾動(dòng)的鉸刀作用于河床，通過泥沙吸泵的抽吸作用，使河床中泥水、沙石等順著管路抽吸上來，完成對(duì)河床的疏浚，這類船對(duì)于泥沙類河床的疏浚效率比較高，而且岸邊吹填也大有用處。相對(duì)于耙吸式挖泥船，絞吸式挖泥船一般都是非自航的，然而對(duì)于內(nèi)河疏浚作業(yè)，要考慮到通航與作業(yè)的協(xié)調(diào)，幾公里長(zhǎng)的管線有可能造成通航的障礙，而且作為山區(qū)河床占有多數(shù)的廣西境內(nèi)河流，幾乎沒有吹填作業(yè)，此類挖泥船不是廣西內(nèi)河疏浚工具的首選。雖然我們偶爾看到絞吸式挖泥船，但其在廣西內(nèi)河主要是從事采砂作業(yè)。

鏈斗式挖泥船

廣西境內(nèi)此類挖泥船挖深≤40米，疏浚效率為200立方/小時(shí)，是疏浚效率比較高的挖泥船，然而操作機(jī)械眾多，造價(jià)昂貴，并且對(duì)炸焦疏浚作業(yè)時(shí)對(duì)大塊礁石并沒有起多大疏挖作用，這種挖泥船安裝上篩沙系統(tǒng)后可進(jìn)行運(yùn)行效益高的采砂作業(yè)。因此廣西境內(nèi)鏈斗式挖泥船主要從事采砂作業(yè)，而沒有從事疏浚作業(yè)。

抓斗挖泥船

由于造價(jià)低廉，而且挖深也較大，抓斗船在廣西境內(nèi)比較普遍。它們不單從事航道疏浚，也有從事采砂、挖砂等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。挖深多達(dá)20-30米，疏浚效率150立方/小時(shí)，然而對(duì)20-30米深的航道抓斗定位性較差，而且廣西境內(nèi)很少有如此深的航道疏浚，真正意義上的抓斗船大多在廣西內(nèi)河從事采砂、挖沙作業(yè)。但抓斗挖泥船在廣西也有坎坷的發(fā)展歷史：從六、七十年代的小機(jī)動(dòng)船配合人工吸扒砂到七十年代末的小噸位非機(jī)動(dòng)船加裝機(jī)械抓斗式、機(jī)械——液壓式抓斗機(jī)，直到九十年代末的液壓抓斗及反鏟挖泥船，其船體及工作裝置都發(fā)生了巨大變化；過去的小動(dòng)力船加人力扒進(jìn)行疏浚，效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，有效施工時(shí)間短，年班組施工能力一般在1000立方米以下，人為因素影響多，疏浚任務(wù)難完成，對(duì)航道的通航保障率沒有保證；

隨著社會(huì)的進(jìn)步和航運(yùn)事業(yè)發(fā)展要求，航道通航改善要求越來越高，疏浚工程量不斷增加（單個(gè)枯水期20000～30000立方米），對(duì)大型、高效率的疏浚設(shè)備需求偶也越來越大，機(jī)械及機(jī)械——液壓式挖泥船明顯跟不上疏浚工程的要求，挖泥船要完成了一些大的疏浚工程，就必須從船體和設(shè)備的配置上進(jìn)行相應(yīng)的改造、改進(jìn)，改進(jìn)原設(shè)備工作效率低，設(shè)備故障及能耗大，配備傳統(tǒng)的泥駁完成一個(gè)工作周期長(zhǎng)，設(shè)備、人員配合要求多且工種涉及面大，原來工程船工作中要求八爪魚般拋?zhàn)笥仪昂髱装彦^，縱橫交錯(cuò)的錨纜對(duì)交通通航不利，經(jīng)過改造阻礙了航運(yùn)發(fā)展的情況得到改善，同時(shí)也減少造成事故的發(fā)生；九十年代發(fā)展起來的液壓反鏟式挖泥船在長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐中經(jīng)過不斷總結(jié)改進(jìn)，目前已發(fā)展成為應(yīng)用最多、范圍廣泛的施工挖泥船；液壓挖泥船從最初的液壓抓斗到利用反鏟進(jìn)行直接工作，其性能也發(fā)生了較大的變化：首先，第一代液壓抓斗挖泥船是利用錨——纜定位的，泥駁也沿用非自航泥駁配合施工，其疏浚中抓斗擺動(dòng)范圍大；工作輔助時(shí)間長(zhǎng)；其次定位、移位人為因素大，開工、轉(zhuǎn)移費(fèi)時(shí)費(fèi)力；第三是適應(yīng)水位變化性能差等。

目前在珠江流域盛行的一種挖掘機(jī)船是從抓斗船引申而來的。這種船特點(diǎn)是在船體上放置一臺(tái)陸用挖掘機(jī)，從事航道疏浚，這種挖掘機(jī)一般在6-8米挖深范圍內(nèi)疏浚效率較高，而且鋼絲繩控制抓斗的傳統(tǒng)抓斗船僅能疏挖碎石淤泥等小尺寸的河道障礙物，而挖掘機(jī)船由于挖掘機(jī)強(qiáng)大的抓扒力使疏浚作業(yè)更具自主性，大體積的碎石等障礙物很輕易的清除，彌補(bǔ)了水下炸礁作業(yè)的反復(fù)補(bǔ)炸。這種船要求船上安放有左右兩根定位樁，這些定位樁深入河床，一個(gè)能解決定位問題，又能有效阻止挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)激烈的船身震動(dòng)，有的船在船頭還安裝一根定位樁是為了很好地固定船身。

挖掘機(jī)船的引入，是廣西內(nèi)河航道疏浚革命性的改變，一改以往抓斗船的低效運(yùn)行。這些船大多為非機(jī)動(dòng)型挖掘機(jī)放置于尾部，當(dāng)從事水上疏挖作業(yè)時(shí)，便租用陸用挖掘機(jī)，當(dāng)閑時(shí)挖掘機(jī)可離船作業(yè)，提高設(shè)備資源的利用率。為調(diào)遣方便而用機(jī)動(dòng)貨船改裝成機(jī)動(dòng)挖泥船，這種船型可減少調(diào)遣中的一艘拖船，降低人員設(shè)備的利用。

以下為這兩種船的示意圖比較：

廣西境內(nèi)典型非機(jī)動(dòng)型挖掘機(jī)船和機(jī)動(dòng)性挖泥船示意圖

由貨船改裝成的挖掘機(jī)船首先在船型上進(jìn)行了改進(jìn)，采用動(dòng)力足夠的主機(jī)動(dòng)力裝置，前置反鏟挖掘機(jī)，定位樁安裝在船艏1/3處，后艏除油箱外另配有壓載水倉(cāng)等，使整船保持平衡，確保船的穩(wěn)性和行駛可靠性，前置反鏟一般在先挖一層后利用橫纜及反鏟移位，GPS儀器準(zhǔn)確定位復(fù)挖只可達(dá)到要求水深（如上圖所示）；另外在自航式挖泥船中船艏、尾艏均采用了弧線，底邊采用弧角，對(duì)船在施工過程中的消水減少了水的流動(dòng)阻力。

自航式挖泥船在廣西紅水河航道整治樂灘——黃灘整治工程及紅水河橋鞏電站尾水炸礁工程中應(yīng)用取得了成功的先例。紅水河樂灘——橋鞏水路110km，自航挖泥船往返一次僅20小時(shí)左右，比傳統(tǒng)的非自航挖泥船隊(duì)快約10～20小時(shí)，航速快。在到達(dá)目的地后利用反鏟和定位樁只可快速施工，其施工定位快。施工過程可以快速采用定位樁定位并進(jìn)入施工狀態(tài)，橫向絞車?yán)|繩作為輔助定位以及船上安放的GPS的精確定位，使得功效大大提升。船上的移船橫纜可以隨著定位裝導(dǎo)輪沉入水底，有效地解決了施工與通航的矛盾。另外一臺(tái)套挖泥船可快速往返于臨近兩個(gè)灘穿插施工，和鉆機(jī)船配合好，不影響鉆機(jī)船的施工，同時(shí)也為鉆機(jī)船開工創(chuàng)造有利條件；挖泥船配小松——PC200—6反鏟單臺(tái)套施工月完成約3500立方米。這對(duì)于不到60總噸的挖泥船在山區(qū)河流航道整治中疏挖效率還是很高的。

自航式挖泥船施工目前需要解決的問題是操作人員要求熟練程度高，配合密切，技術(shù)要求高；在航道施工精挖過程中需要不起??；另外定位樁的起落帶來的浮石要及時(shí)清除整平，施工定位儀器需專人管理和記錄整理，技術(shù)含量高。

自航式內(nèi)河抓斗挖泥船的發(fā)展優(yōu)點(diǎn)：在內(nèi)河中，電站、航道、港口、碼頭以及交通涉水建設(shè)都離不開挖泥船，縱觀挖泥船的發(fā)展向現(xiàn)代化、正規(guī)化、大型化發(fā)展；快速、輕型、靈活、多功能、集成化應(yīng)該是未來發(fā)展的方向。自航式挖泥船除進(jìn)退場(chǎng)靈活快速外，其開工展布和收工集合方便，行走轉(zhuǎn)向半徑小，在水位變化大，水流急的河灘施工較為有利；在船型上采用內(nèi)河運(yùn)輸船型，定位樁采用旁開加強(qiáng)型園樁，便于在急流中的水流不產(chǎn)生大的水阻力；定位樁的起升機(jī)構(gòu)采用多組滑輪加鋼絲繩起升或者長(zhǎng)行程液壓起升方式；使用成型反鏟進(jìn)行配合，整船造價(jià)低，技術(shù)成熟，完成產(chǎn)值量大，能耗低，易森件少，維修維護(hù)容易簡(jiǎn)單，人員配備比非自航式少，是現(xiàn)代內(nèi)河挖泥船發(fā)展的方向之一。

結(jié)語

挖泥船在廣西境內(nèi)的使用在不停的摸索、發(fā)展進(jìn)化中，從最初的吸扒式——絞吸式—— 鏈斗式——抓斗式——液壓式的發(fā)展，其過程經(jīng)過了不斷的應(yīng)用—發(fā)展—總結(jié)的階梯型跳躍階段，目前的自航式挖泥船具有進(jìn)退場(chǎng)快速、施工定位快速容易、應(yīng)對(duì)突發(fā)事件自如、便于操控、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，通過船型的優(yōu)化、挖泥機(jī)具的選型配置，必將是一款成型、實(shí)用、高效的值得發(fā)展的挖泥船。

廣西水運(yùn)正在進(jìn)行大開發(fā)、大整治中，目前廣西的億噸黃金水道建設(shè)正如火如圖地進(jìn)行中，南—貴、貴—梧航道及梯級(jí)電站渠化整治、航道提級(jí)整治、各交通工程中挖泥船越來越廣泛應(yīng)用。左右江開發(fā)，柳黔江、紅水河開發(fā)正在進(jìn)行中；在大開發(fā)、大整治后航道的維護(hù)管理急需反應(yīng)快、成熟、底耗、高效的維護(hù)工具，自航式挖泥船無疑是適合的一種，其在將來維護(hù)、搶通航道工程中將發(fā)揮巨大的作用。（作者單位：南寧航道管理局）