您當前所在位置:主頁 > 工程建設 > 市政工程 >

反鏟挖泥船開挖硬質巖石施工工藝

來源:網絡|發布時間:2021-02-01|瀏覽次數:
反鏟挖泥船開挖硬質巖石施工工藝0引言

硬質巖石對于疏浚業來說一直是一個難題,大型反鏟挖泥船作為疏浚業的新生力量,如何發揮其最大作用也在持續探索。本文結合某工程施工工況及現有施工設備配置,提出了硬質巖石挖掘的一種可行施工工藝,提高了大型反鏟挖泥船的挖掘能力,開拓了施工范疇。

1工程背景

廈門港嵩嶼港區二期工程回旋水域工程的施工范圍和內容為:嵩嶼港區南岸線回旋水域按靠泊15萬t集裝箱船設計,長軸取2040m,凈化工程www.schrjh.com,短軸按1.7~1.8倍船長設計取680~720m,回旋水域及連接水域底高程取為-15.5m。施工土質為覆蓋層及礁石,礁石硬度不一,分布不均。施工區域處于開敞海域,為正規半日潮,平均高潮位5.46m,平均潮差3.99m,潮差較大。該工程位于廈門港嵩嶼港區內,西側為廈門港嵩嶼港區一期工程和嵩嶼電廠及配套煤碼頭工程,北側為象鼻山,東側隔嵩鼓水道與鼓浪嶼相望,南側隔海與漳州招銀港區相望,且該海域為國家一級保護動物白海豚自然保護區,對施工方法有較大限制。為確保工程質量和進度,采用大型反鏟挖泥船津泰輪進行挖掘疏浚施工。

2施工現狀

2.1施工分條

本工程計劃施工區設計高程為-15.5m(按照0.5m超深,開挖高程達到-16m),加上潮水影響,分條時按照津泰輪的最大挖深,借鑒以往的施工經驗,其有效挖寬為20m(單側)。考慮到施工時一側有泥駁影響,兩側挖寬不等,因此,分條時寬度為30m(20+10),可根據實際挖深和土質硬度做靈活調整,每條之間有5m的搭接[1-2]。

2.2施工分層

根據土質情況不同,每鏟開挖厚度有較大差別,對于松散土質,鏟斗與土表層角度可稍大些,挖深較大,凈化工程www.schrjh.com,每鏟500~700mm;對硬質巖石,鏟齒與土層表面角度較小,且入巖后需平鏟立起,每鏟300~500mm。2.3施工存在主要問題1)施工區環境限制,傳統工藝難以發揮,巖石硬度高,多次挖掘效果較差,挖巖日產量低。2)孤立巖石影響,淺點清除較難,影響施工質量。

3施工對策

3.1針對問題一

3.1.1原因分析1)該施工區域距離油碼頭較近,毗鄰旅游風景區,且屬于國家一級保護動物白海豚自然保護區,不宜采用傳統施工工藝如爆破炸礁,加大了施工難度。2)對施工區域巖石進行取樣,發現局部地區樣本飽和單軸抗壓強度平均值為102MPa,高于施工前期地質勘察報告中該區域飽和單軸抗壓強度平均值70MPa,進一步增加了施工難度。3)大型反鏟挖泥船津泰輪獨立施工此類硬質巖石尚屬首次。由于土質硬度較大,常規挖掘工藝施工效果不大,挖巖日產量較低,大大影響了施工進度,且增加施工成本,見表1。3.1.2施工方案針對施工過程中出現的硬質巖石開挖難度大,挖巖日產量低的現象,對施工中各環節進行分析和探討,提出以下幾點有針對性的改進優化措施,力求解決硬質巖石開挖難度大的問題。1)遵循駐點原則,精確下樁無論是大面積的巖床或硬質土層,還是小范圍的巖石淺點,駐點原則都是將津泰輪定在反鏟能夠開挖水深較深、坡度較陡的位置,以便能夠由深到淺倒退開挖,這樣更加符合反鏟船的動力機理。技術人員與船舶操作人員通過對測圖和鉆探資料的綜合分析,要求各班組在施工時擇地下樁,根據施工區鉆探資料及船舶現場施工經驗,盡量選擇土質稍軟的位置下樁;根據下樁深度初步判斷樁基的穩定性;根據多個參數綜合判斷(艏吃水、艉吃水、縱傾角、橫傾角等),重點關注鋼樁鋼絲受力,從而進一步確認樁基的穩定情況,避免因樁基不穩而發生的滑樁現象。同時在非施工期間要求每崗做好鋼絲繩實際使用情況的檢查工作并記錄;定期加油維護等工作。2)限制工況下,優化施工工藝針對該施工海域不能采用爆破炸礁的情況,技術人員與船舶操作人員共同商議,調整施工方案,優化施工工藝,挖掘船舶自身能力,對硬質巖石進行開挖。①對于較硬的巖石、巖床或土層,在清除軟覆蓋土后進行單波束測量,生成水深文件后輸入到津泰輪的操作控制系統。在開挖前就排除覆蓋土的干擾,掌握該區域硬質土的地形地貌,有利于在地形圖上尋找合適的切入點。②在挖巖時,選擇最佳的鏟斗入土角度,保證切削角度小于45°,以防止損傷鏟斗,充分利用反鏟機的優勢,將大臂、小臂和鏟斗的液壓缸壓力全部集中到鏟斗上,使挖掘力達到最大。③通過優化施工工藝,探索新的施工方案,采用紋理挖掘和開槽挖掘相結合的方案對硬質巖石進行開挖。紋理挖掘,即在正式開挖前,應試圖尋找巖石的紋理特征,垂直于紋理進行切削將事半功倍。這需要在開挖時不斷地通過移船來變換反鏟機的開挖方向,當位于某一方向開挖,船體顫動減小,滿斗率提高,且單斗循環速度增加時,即可認為該方向即為垂直于巖石紋理方向。開槽挖掘,即當遇到紋路不明顯的巖石,可以先沿既定方向反復開挖,使其表面逐漸形成一個緩坡的斜槽,而后將船體轉90°,凈化工程www.schrjh.com,從斜面邊緣繼續開挖,這樣可重新獲得較好的切入角,通過開槽邊緣的受力,逐層對硬質巖石進行剝離施工,見圖1。3.1.3實施效果2014年12月11日—15日的日產量和油耗統計見表2。由表2可以看出,挖巖日均產量在600m3左右,與原施工統計的挖巖日均產量321m3相比,提高87%,滿足施工要求;油耗量和之前相比略有上浮,但萬m3油耗大幅度下降,總體施工效果明顯。

3.2針對問題二

3.2.1原因分析1)孤石淺點具有可移動性,且孤立存在,位置分散,進行挖掘時鏟斗對其的相對作用力較小,且在挖掘時會產生位移,給船舶挖掘施工造成很大困難。2)孤石淺點土質堅硬,采用常規施工方案,鏟斗無法將其擠壓破碎后挖掘,需優化施工方案,清除孤石淺點,保證工期。3.2.2施工方案針對施工區孤立巖石淺點清除難,影響工期進度的情況,根據孤石特點制定了“超深”挖掘施工方案。1)用單波束測量,精確定位孤石所在位置。2)在孤石前端(施工方向)進行“超深”挖掘,給鏟斗提供向上撈石的空間。為減少超深土方量,超深挖掘深度控制在1.5m左右。3)微調船位,利用反鏟機大臂、小臂、鏟斗同時動作,由下而上合力撈起孤石,清除淺點,保證施工質量,見圖2。3.2.3實施效果根據測圖可以明顯看出,孤石所在位置已達到設計挖深,且在挖掘過程中能看到孤石實物。孤石的清理保證了工程進度和質量要求[3-4]。

4結語

廈門港嵩嶼港區二期工程回旋水域工程的施工實踐表明,大型反鏟挖泥船津泰輪在獨立完成硬質巖石開挖方面具有一定的施工能力,在施工過程中,通過優化施工工藝,保護了施工海域的環境及生態,提高了津泰輪的時間利用率,施工鏟斗充斗率從10%提高到了50%,挖巖日均產量增長了87%,施工區內硬質巖石和孤石淺點全部清除,比預計完工時間提前5d,萬m3油耗也大幅度下降,保證了工期和質量,同時拓寬了大型反鏟挖泥船的施工范疇,可為后續類似工程提供借鑒、參考。

作者:馮晨 弓寶江 單位:中交天津航道局有限公司 在线看日本免费不卡资源,日本免费网址大全在线观看,日本不卡免费一区二区

Copyright © 2020-2028 現代應用技術網版權所有http://www.jqjgl.cn本站文章部分來自互聯網轉載,如有侵權請與管理員聯系QQ:164236394,或發電子郵件告知我們,經我們審核后會在第一時間進行確認并作刪除處理!感謝您的支持與理解!廣告服務聯系QQ164236394 Power by DedeCms