本發明屬于絞吸船領域，特別涉及一種適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船及其施工方法。

背景技術：

目前，我公司從荷蘭damen公司新引進的一條設備先進的絞吸船，其型號csd500，含臺車長50米，寬7.95米，總裝機功率1293kw，絞刀功率180kw，絞刀直徑1625mm，其上裝有70個普通鑿齒，鋼樁長度19米，設計挖泥深度14米，且在設計過程中絞刀頭前端增加15°變向短節，減少施工干出泥面時對船舶生產率的影響。然而，在施工過程中，發現該絞吸船存在以下缺點：

第一：施工過程中絞刀壓力較大，數值基本上維持在130-170bar左右，部分區域絞刀壓力在180-250bar范圍內波動(船舶絞刀壓力儀表最大值250bar)，經常造成憋絞刀現象，致使在施工中橫移速度較慢，憋絞刀時橫移無法連續擺動，需要立即關閉絞刀，反向擺動后再開啟絞刀繼續施工，影響生產率的下降。

第二：船舶挖深為-6米，加上潮位變化較大，橋梁最大下放深度達到12m，在潮水漲到一定高度后，由于絞刀前端15度彎頭的緣故，在臺車行進過程中，前方土層頂住橋梁絞刀頭大圈前端，造成船舶進步困難，橫移壓力較大，速度較慢，嚴重影響了生產效率。

第三：大潮期間由于落水較急，且鋼樁大部分(總長19米，水下部分13-15米)在水面以下且入泥不深下放不實，施工中推拉臺車造成鋼樁帶動船舶向后移位，影響船舶進尺造成生產率的下降。

第四：施工區泥質標貫擊數較大，部分區域左右橫移錨下放時錨的入泥抓力較小，造成在施工中經常出現拉錨現象，致使施工濃度無法連續保持，船舶兩率低下。

第五：施工中絞刀齒磨耗嚴重，更換周期短，絞刀齒的切泥能力同樣影響船舶挖掘生產率。

因此，基于這些問題，提供一種可降低吸泥管水頭損失，切泥厚度增加，間接提高船舶效率的適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船及其施工方法具有重要的現實意義。

技術實現要素：

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種可降低吸泥管水頭損失，切泥厚度增加，間接提高船舶效率的適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船及其施工方法。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船，所述適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船的絞刀頭與吸泥管呈5度夾角。

本發明還可以采用以下技術方案：

在上述的適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船中，進一步的，所述絞刀頭與吸泥管之間的15度變向短節被去除。

在上述的適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船中，進一步的，所述絞刀頭的絞齒為長齒，所述長齒的齒刃厚度相同。

在上述的適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船中，進一步的，所述長齒的材質為25crnimo。

一種適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法，所述適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法使用了上述任一項所述的適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船，所述適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法采用分層施工。

在上述的適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法中，進一步的，所述適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法包括以下步驟：

步驟一：首先將絞吸船靠近符合水深的碼頭處，并安排12噸吊車岸上就位；

步驟二：其次組織人員拆卸絞刀頭與變相短節連接的20個螺絲中下面半圈螺絲；

步驟三：再啟動吊車將鋼絲纜固定到絞刀頭的固定吊點上，指揮吊車運轉提起絞刀頭，使鋼絲纜輕微受力；

步驟四：繼續組織工人拆卸剩余的半圈螺絲；

步驟五：最后將絞刀頭與變相短節分離出，再組織工人將變相短節拆除。

在上述的適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法中，進一步的，所述適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法包括以下步驟：放橫移錨時，把船位擺置兩側挖槽上，橫移錨下放至淺水區域外，錨抓力收至80bar左右，錨下放后擺第一刀時，橫移速度約0.1-0.15節的慢速擺動，橫移壓力不超過60bar。

在上述的適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法中，進一步的，所述適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法包括以下步驟：在高潮位時單層前進施工，待潮位較低時再施工第二、三層。

在上述的適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法中，進一步的，所述適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法包括以下步驟：首先將所述絞吸船調遣至施工區域碼頭處，利用吊車將絞刀頭拆除，再去除絞刀頭15度變向短節，利用氣焊將吸泥口進行合理切割，繼而用電焊將長度調整過后的吸泥管進行焊接，最后進行絞刀總成的回裝作業，使得絞刀頭整體上揚。

本發明具有的優點和積極效果是：

1、本發明絞刀頭與吸泥管呈5度夾角，可降低吸泥管水頭損失，切泥厚度增加，間接提高船舶效率。

2、本發明絞刀頭的絞齒為長齒，所述長齒的齒刃厚度相同，較普通的鑿齒和長齒，可延長刀齒磨損時間，減少更換齒的頻率，提高了期間的生產率和工程量。

3、本發明長齒的材質為25crnimo，通過在制作過程中增加耐磨材料，以此提高刀齒耐磨性能。

4、本發明的施工方法采用分層施工，這是由于現有技術小進步大挖深法較易出現塌方，造成“扛脖子”現象，橫移速度慢，生產率低，不利于效率的發揮的缺點，而分層施工則可以根據實際情況，合理下放各層橋梁深度，避免上述情況發生，生產率和時利率都明顯提高。

5、本發明下放橫移錨時盡量把船位擺置兩側挖槽上，橫移錨下放至淺水區域外，錨抓力收至80bar左右，錨下放后擺第一刀時，慢速擺動(橫移速度約0.1-0.15節)，橫移壓力不超過60bar，一定程度上減少活錨現象。

6、本發明針對鋼樁入水較深的問題，可采取在高潮位時單層前進施工，待潮位較低時再施工第二、三層。

附圖說明

以下將結合附圖和實施例來對本發明的技術方案作進一步的詳細描述，但是應當知道，這些附圖僅是為解釋目的而設計的，因此不作為本發明范圍的限定。此外，除非特別指出，這些附圖僅意在概念性地說明此處描述的結構構造，而不必要依比例進行繪制。

圖1是現有技術的結構示意圖；

圖2是本發明的結構示意圖；

圖3是現有技術在工作過程中的結構示意圖；

圖4是本發明在工作過程中的結構示意圖；

圖5是現有技術與本發明的對比圖；

圖6是長齒的第一個立體圖；

圖7是長齒的第二個立體圖；

圖8是長齒的第三個立體圖。

圖中：

1、絞刀頭；2、吸泥管；3、15度變向短節。

具體實施方式

首先，需要說明的是，以下將以示例方式來具體說明本發明的適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船及其施工方法的具體結構、特點和優點等，然而所有的描述僅是用來進行說明的，而不應將其理解為對本發明形成任何限制。此外，在本文所提及各實施例中予以描述或隱含的任意單個技術特征，或者被顯示或隱含在各附圖中的任意單個技術特征，仍然可在這些技術特征(或其等同物)之間繼續進行任意組合或刪減，從而獲得可能未在本文中直接提及的本發明的更多其他實施例。另外，為了簡化圖面起見，相同或相類似的技術特征在同一附圖中可能僅在一處進行標示。

將理解，當據稱將部件“連接”到另一個部件時，它可以直接連接到另一個部件或可以存在中間部件。相反，當據稱將部件“直接連接”到另一個部件時，則表示不存在中間部件。

圖1給出了現有技術的結構示意圖，并且通過圖2示出了本發明的結構示意圖，并且通過圖3示出了現有技術在工作過程中的結構示意圖，并且通過圖4示出了本發明在工作過程中的結構示意圖，并且通過圖5示出了現有技術與本發明的對比圖，并且通過圖6示出了長齒的第一個立體圖，并且通過圖7示出了長齒的第二個立體圖，并且通過圖8示出了長齒的第三個立體圖，下面就結合圖1至圖8來具體說明本發明。

為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

一種適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船，所述適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船的絞刀頭1與吸泥管2呈5度夾角。

需要指出的是，所述絞刀頭1與吸泥管2之間的15度變向短節3被去除。

作為舉例，在本實施例中，絞吸船受客觀條件限制且按要求挖深為-6米，加上潮位變化較大，橋梁最大下放深度多達-12米，在潮水漲到一定高度后，由于絞刀前端15°變向短節的緣故，在臺車行進過程中，前方土層頂住絞刀頭1大圈前端，加上泥質較硬緣故，造成船舶進步困難，橫移壓力較大，速度較慢，嚴重影響了生產效率。

由于此變向短節的存在，在分層施工第二層或第三層時，絞刀頭1下傾角度稍大，絞刀大圈頂端易觸到前方的泥面，因此決定移除此變向短節。通過分析，改造前絞刀切泥厚度為23.7cm，改造后切泥厚度為51.0cm，增加27.3cm，在其他挖泥因素相同情況下，改造后切泥厚度是之前的2.15倍。

同時，根據水力學原理，從泥水混合物流經吸泥管2路產生的水頭摩阻損失考慮，改造前吸泥管2存在兩個折角，其角度分別為33°(橋梁下放12米時吸泥管2角度)和15°(變向短節)，而改造后吸泥管2只存在一個折角，角度為35°(橋梁下放12米時吸泥管2角度)。

其中：hj為水頭損失為吸泥管2局部水頭損失系數；v為泥水混合物的流速。

通過上式計算，改造前摩阻系數為0.1063，改造后摩阻系數為0.1023，在泥泵機轉速相同情況下，略微降低吸泥管2水頭損失，間接提高船舶效率。

通過去除絞刀頭1前端15°變向短節，在施工中統計實際生產數據，發現改造后船舶生產率由原來的260m³/h提升為287m³/h，并且在泥泵機轉速相同情況下，略微降低吸泥管2水頭損失，間接提高船舶效率。同時確定使用絞刀齒型為長齒，是符合此工程的最佳齒型，加入耐磨材料后，延長刀齒磨損時間，減少更換齒的頻率，提高了期間的生產率和工程量。

本發明絞刀頭1與吸泥管2呈5度夾角，可降低吸泥管2水頭損失，切泥厚度增加，間接提高船舶效率。

需要指出的是，所述絞刀頭1的絞齒為長齒，所述長齒的齒刃厚度相同。

本發明絞刀頭1的絞齒為長齒，所述長齒的齒刃厚度相同，較普通的鑿齒和長齒，可延長刀齒磨損時間，減少更換齒的頻率，提高了期間的生產率和工程量。

需要指出的是，所述長齒的材質為25crnimo。

本發明長齒的材質為25crnimo，通過在制作過程中增加耐磨材料，以此提高刀齒耐磨性能。

表1：不同齒型的效果對比表

綜上實際數據對比可得，使用絞刀齒型為長齒，是符合此工程的最佳齒型，加入耐磨材料后，延長刀齒磨損時間，減少更換齒的頻率，提高了期間的生產率和工程量。

綜上所述，本發明可提供一種可降低吸泥管2水頭損失，切泥厚度增加，間接提高船舶效率的適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船。

一種適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法，所述適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法使用了上述任一項所述的適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船，所述適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法采用分層施工。

表2：現有技術-“小進步大挖深法”參數表

表3：分層施工方法參數表

本發明的施工方法采用分層施工，這是由于現有技術小進步大挖深法較易出現塌方，造成“扛脖子”現象，橫移速度慢，生產率低，不利于效率的發揮的缺點，而分層施工則可以根據實際情況，合理下放各層橋梁深度，避免上述情況發生，生產率和時利率都明顯提高。

需要指出的是，所述適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法包括以下步驟：

步驟一：首先將絞吸船靠近符合水深的碼頭處，并安排12噸吊車岸上就位；

步驟二：其次組織人員拆卸絞刀頭1與變相短節連接的20個螺絲中下面半圈螺絲；

步驟三：再啟動吊車將鋼絲纜固定到絞刀頭1的固定吊點上，指揮吊車運轉提起絞刀頭1，使鋼絲纜輕微受力；

步驟四：繼續組織工人拆卸剩余的半圈螺絲；

步驟五：最后將絞刀頭1與變相短節分離出，再組織工人將變相短節拆除。

更進一步來講，還可以在本發明中考慮，所述適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法包括以下步驟：放橫移錨時，把船位擺置兩側挖槽上，橫移錨下放至淺水區域外，錨抓力收至80bar左右，錨下放后擺第一刀時，橫移速度約0.1-0.15節的慢速擺動，橫移壓力不超過60bar。

本發明下放橫移錨時盡量把船位擺置兩側挖槽上，橫移錨下放至淺水區域外，錨抓力收至80bar左右，錨下放后擺第一刀時，慢速擺動(橫移速度約0.1-0.15節)，橫移壓力不超過60bar，一定程度上減少活錨現象。

更進一步來講，還可以在本發明中考慮，所述適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法包括以下步驟：在高潮位時單層前進施工，待潮位較低時再施工第二、三層。

本發明針對鋼樁入水較深的問題，可采取在高潮位時單層前進施工，待潮位較低時再施工第二、三層。

更進一步來講，還可以在本發明中考慮，所述適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法包括以下步驟：首先將所述絞吸船調遣至施工區域碼頭處，利用吊車將絞刀頭1拆除，再去除絞刀頭1的15度變向短節3，利用氣焊將吸泥口進行合理切割，繼而用電焊將長度調整過后的吸泥管2進行焊接，最后進行絞刀總成的回裝作業，使得絞刀頭1整體上揚。

綜上所述，本發明可提供一種可降低吸泥管水頭損失，切泥厚度增加，間接提高船舶效率的適用于標貫基數較大泥質下的絞吸船施工方法。

以上實施例對本發明進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。