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水下清淤工作技術詳解,一看就懂!
作者:山東鄆城迅捷潛水工程有限公司 時間:2021-08-23 11:05:57 來源:原創
      中小河道淤積現象很普遍,清淤工作也新興起來,河道原有的調蓄洪水和防災減災的能力有所減弱。環保方面越來越加強,也加強了中小河道和農村河道的治理力度,其中清淤工程作為主要措施被廣泛實施。
水下清淤
1、干式清淤
      干式施工法將河道進行分段并修筑圍堰,之后利用水泵將圍堰范圍內的河泊積水排干,將水排干之后再進行清淤施工,清淤常根據施工現場場地條件采用長臂式挖掘機開挖或人工開挖的方式沿河道兩岸進行清淤。干式清淤法的優點是清淤徹底,易于控制清淤深度,污泥濃度高,運輸成本低,因而工程成本相對較低。缺點是,由于需要圍堰排水,對兩岸護坡安全有一定的影響,另外施工也會對兩岸已建工程設施造成嚴重的損壞,對周邊環境造成二次污染。同時,施工也需要對河道進行局部斷流,因此,不適合雨季施工,也不適合不宜斷流的河道施工。由此可見,干式清淤法較為適合兩岸具有一定空間且便于斷流施工的小型河道清淤。
2、半干式清淤
      與干式清淤法類似,半干式清淤法也需要將河道進行分段并修筑圍堰,區別在半干式清淤法不需要將河道積水完全排干,而是排至足夠攪拌深度即可。施工方式采用高壓水槍對河底淤泥進行沖刷破壞,再采用泥漿泵將泥漿抽吸排至淤泥集中處理區。對于河底無法沖刷破壞的渣土可采用人工清理或長臂式挖掘機開挖的方式,吊運至運渣車外運處理。半干式清淤的優點在于清淤徹底,操作簡便,便于穿過橋梁和其他河道障礙物,使用管道輸送泥漿也可避免運輸途中的二次污染,減少對河道兩側居民的干擾。缺點是高壓水槍、泥漿泵、加壓泵等設備耗電量大,人工費用高。同時,施工也需要對河道進行局部斷流,因此,不適合雨季施工,也不適合不宜斷流的河道施工。由此可見,半干式清淤法較為適合便于斷流施工的小型河道清淤,對于兩岸的操作空間也有一定要求。
3、濕式機械清淤
      濕式機械清淤法無需進行圍堰排水,在帶水環境下采用挖泥機械進行清淤施工。根據工作裝置、底盤和結構形式的不同,可將典型的小型濕式機械分為下圖中幾類。
4、清淤機械分類
(1)兩棲反鏟式清淤機
      兩棲反鏟式清淤機具有陸用挖掘和水上挖掘雙重功能,該清淤機利用平底船作為機體,用于水上工作時,采用浮箱增人浮力用于承重,裝有4支由液壓油缸控制的帶有沼澤輪的支腿用于水下挖掘定位,同時自備螺旋槳用于移動。采用反鏟式挖掘的方法對淤泥進行挖掘,挖掘出的淤泥通過泥駁外運。兩棲式反鏟式清淤機的優點是:操作靈便,機動性強,能自行出入水域,具有自航能力,可用于清除硬質河底障礙物。它的缺點是:不連續工作,清淤效率低,對流態淤泥的淸理效果也較差,在施工過程中容易產生底泥擴散的現象。
(2)小型鏈斗式清淤船
      鏈斗式挖泥船是利用一連串帶有挖斗的斗鏈,借上導輪的帶動,在斗橋上連續轉動,使泥斗在水下挖泥并提升至水面以上,同進收放前、后、左、右所拋的錨纜,使船體前移或左右擺動來進行挖泥工作。挖取的泥土,提升至斗塔頂部,倒入泥阱,經溜泥槽卸入??吭谕谀啻缘哪囫g,然后用拖輪將泥駁拖至卸泥地區卸掉。鏈斗式挖泥船優點是對土質的適應能力較強,可挖除巖石以外的各種泥土,且挖掘能力強,挖槽截面規則,誤差極小,泥漿含水量較少。缺點是排泥設備較多,運泥方式工序繁雜,并且功率消耗大,工作噪音大,使用成本偏高,在施工過程中容易產生底泥擴散的現象。較為適宜長距離輸送泥土或河面較寬闊的工程。
(3)小型絞吸式清淤機
      絞吸挖泥船是近年來用于河底清淤最常見、使用最廣泛的挖泥船,它采用水上拋錨作業的方式,利用鉸刀旋轉、切削底泥,在河底土質為硬質土層時也可選用斗輪進行挖泥,形成的泥水混合液通過吸泥泵將泥漿吸入排泥管,再通過管道輸送到排泥點。它的優點是可以將挖掘、輸送、排出和處理泥漿等疏浚工序一次性完成,連續作業、生產效率高、成本低,并且絞吸式挖泥船挖掘工作面平整,開挖邊坡深度易控制,施工質量好。缺點是排出泥漿需鋪設管道,對河道通航具有一定的影響;并且,自航能力差,挖掘深度有限,對水流和波浪較為敏感,在施工過程中產生底泥擴散的現象需要通過設置保護罩進行控制絞吸式挖泥船較適宜挖掘非粘性軟質土,如各類淤泥、松散沙土、松塑粘土,可以應用于各類疏浚工程。
(4)小型吸盤式清淤船
      吸盤式清淤船采用高壓射流切割水底淤泥,形成濃度較高的泥漿,再用泥漿泵通過吸盤吸取泥漿,再進行尾排或邊拋,實現清淤的目的。吸盤式清淤船的優點是,經濟性好,與常規挖泥船(絞吸式、耙吸式、鏈斗式)相比,造價降低約1/3-1/2,開挖成本也可降低1/2-1/3;實用性高,可作業與常規船難以作業的橋孔、船閘等特殊區域;自航性能好,不會堵塞河道。缺點是,土壤適用范圍小,只局限于非粘性疏松砂土質,對致密粘土層或固結砂夾層效率低,并且形成的沖刷面不規則,在施工過程中產生底泥擴散的現象也需要進行控制。由此可見,吸盤式清淤船可應用于底泥較為疏松的河道清淤工程。
(5)射流式清淤船
      射流式挖泥船利用射流泵吸取河水并通過噴嘴對淤泥進行噴射,使形成的水-泥混合層不斷移動至指定地點,完成清淤工作。它的優點是操作靈活、設備簡單,清淤成本較低,且可以對其他挖泥船不易清除的區域如邊坡、河道建筑邊緣進行清理。它的缺點是工作環境要求苛刻,只能應用于比較狹窄、具有一定深度的河道;對淤泥成分也有較高的要求,只能清理泥或細砂類土質,中砂或更大的顆粒則沒有明顯清理效果,在施工過程中產生底泥擴散的現象也需要進行控制。由此可見,射流式清淤船可以應用于特定環境(狹窄、較深河道、邊坡地帶、淤泥細砂土質環境)的河道清淤工程。
(6)氣動栗式清淤機
      氣力泵以壓縮空氣為動力進行吸排淤泥,利用真空泵筒吸泥,再利用壓縮空氣將泵筒中的淤泥排出,實現清淤的目的。氣力泵清淤的優點在于在清除有害層的過程中,不會對周邊水體造成劇烈擾動,更不會形成懸浮類膠體狀物質的再懸浮和擴散,從而能避免在疏浚過程中的二次污染,起到生態保護的目的。缺點在于技術尚不成熟,只能用與局部清淤,不便于大規模地擴大使用。
      該項目水系流域為城區河道,河流較??;穿過的主要為住宅區,兩岸沿線居民區密集,岸邊可操作空間較為狹窄,船舶無法通行。清淤應以干式清淤和半干式清淤為主。以其中的干挖清淤、水力沖挖清淤為主具體作業方式如下:
(1)干挖清淤:作業區水排干后,大多數情況下都是采用挖掘機進行開挖,挖出的淤泥直接        由渣土車外運或者放置于岸上的臨時堆放點。倘若河塘有一定寬度時,施工區域和儲泥堆放點之間出現距離,需要有中轉設備將淤泥轉運到岸上的儲存堆放點。一般采用擠壓式泥漿泵,也就是混凝土輸送泵將流塑性淤泥進行輸送,輸送距離可以達到200~300m,利用皮帶機進行短距離的輸送也有工程實例。干挖清淤其優點是清淤徹底,質量易于保證而且對于設備、技術要求不高;產生的淤泥含水率低,易于后續處理。
(2)水力沖挖清淤:采用水力沖挖機組的高壓水槍沖刷底泥,將底泥擾動成泥漿,流動的泥漿匯集到事先設置好的低洼區,由泥泵吸取、管道輸送,將泥漿輸送至岸上的堆場或集漿池內。水力沖挖具有機具簡單,輸送方便,施工成本低的優點,但是這種方法形成的泥漿濃度低,為后續處理增加了難度,施工環境也比較惡劣。
      公司主要從事水下基礎設施建設,施工范圍:專業水下1-60m潛水作業施工單位,水庫閘門維修、取水頭承包與施工、城市污水管道水下封堵、水下管道電纜安裝、水下拆除工程施工、水下切割焊接、水下淤泥清理、河道水池管道疏竣、水下清污工程,水下探摸攝像施工,水下檢測拍照工程,水下帶壓堵漏,潛水堵漏,水下建筑物防腐防水堵漏,水下拋石整平工程,沉井下沉封底施工,水下混凝土澆筑加固,港口碼頭安裝與維修,水下沉管沉箱施工,水工建筑物基礎處理工程、水下混凝土模袋、護坡模袋護底工程,堤防工程施工等各項水下作業施工。
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