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一级建造师港口与航道工程疏浚与吹填.ppt

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一级建造师港口与航道工程疏浚与吹填.ppt
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1E412060,疏浚与吹填 工程技术,2019/10/3,1,1E412000 港航工程施工技术,卢曹康,QQ:269992764,一、疏浚 1、挖泥船分类、工作原理与技术性能 2、生产率与时间利用率计算★ 3、泥驳与拖船数量计算★ 4、挖泥船施工方法,工艺要求与选择▲ 二、吹填 1、吹填施工方式 2、吹填土方计量★ 3、施工工艺要求▲ 三、环保疏浚与疏浚环保 1、环保疏浚概念 2、技术特点 3、环保挖泥设备 4、疏浚环保措施,2019/10/3,2,疏浚与吹填工程复习要点,1E412060 疏浚与吹填工程技术,疏浚工程: 采用水力或机械的方法为拓宽、加深水域而进行的水下土石方开挖工程。 航道疏浚简要流程: 规划设计→挖槽定线→断面尺寸的确定→挖泥船的选择→弃土处理方法→疏浚污染 吹填工程: 挖泥船挖取的泥沙,通过排泥管线输送到指定地点进行填筑的作业。,2019/10/3,3,4,2019/10/3,疏浚与吹填工程分类,,,,,,,,,挖泥船分类:,挖泥船,水力式机械式,,1E412060 疏浚与吹填工程技术,,,2019/10/3,5,挖泥船按其工作原理和输泥方式,主要分为水力式和机械式两大类,6,2019/10/3,耙吸式挖泥船的装备,泥舱,7,2019/10/3,1E412061 耙吸式挖泥船,一、 工作原理,(见教材与视频),二、 技术性能,耙吸挖泥船技术性能主要技术参数有舱容、挖深、航速、 装机功率等。 最大的特点:挖泥作业中各道工序都由挖泥船本身单独完成。 1、优点: (1) 具有良好的航海性能 (2) 具有自航、自挖、自载和自卸的能力 (3)在挖泥作业中,不需要锚缆索具、绞车等船舶移位、定位等机具设备,且处于航行状态、不占用大量水域或封锁航道,对其他船舶航行影响小。 2、缺点: (1)船舶在航行和漂浮状态下作业,挖掘后的平整差; (2) 超挖土方较多。,8,2019/10/3,二、 技术性能,3、应用领域 (1)特别适合于水域开阔的海港和河口港较长距离的航道施工。 (2)多用于挖掘淤泥和流沙,也能够挖掘水下黏土、密实的细沙。 耙吸式挖泥船以泥舱的容量来衡量挖泥船的大小。(舱容),9,2019/10/3,1E412061 耙吸式挖泥船,10,2019/10/3,三、生产率计算 ★,(一) 耙吸船挖、运、抛施工运转时间小时生产率计算,11,2019/10/3,挖泥船循环运转小时生产率,三、生产率计算 ★,G---一次挖槽长度挖泥满舱装载载重量 γs---土质(天然)密度t/m3; γW---当地水的密度,t/m3 ; q---舱容(m3),耙吸式挖泥船装舱施工的循环运转小时生产率与:空载航行时间、重载航行时间和抛泥航行时间有关。 影响耙吸船生产率的主要因素是:土质、挖深、挖槽长度与运距。,航速:1Kn(节)=1n mile(海里)/h=1.852Km/h,,(一) 耙吸船挖、运、抛施工运转时间小时生产率计算,12,2019/10/3,(二)耙吸船挖、运、吹施工运转时间小时生产率计算,三、生产率计算 ★,(二)耙吸船挖、运、吹施工运转时间小时生产率计算,13,2019/10/3,三、生产率计算 ★,,式中:t3—耙吸船吹泥总时间(h),由挖泥船吹泥所需时间以及挖泥船与吹泥管线连接装置的接卡、解离所需时间两部分组成。,14,2019/10/3,三、生产率计算 ★,(三)耙吸船挖边抛或旁通施工运转时间小时生产率计算,1、 影响挖泥船时间利用率的客观因素 风、波、雾、流、冰、潮、扰 (7种因素) 2、时间利用率计算,2019/10/3,15,挖泥船运转时间:耙吸=挖泥+溢流+运泥+卸泥+返航转头+上线绞吸=挖前吸水+挖泥+挖后吸水=泥泵运转链斗、抓斗=主机运转时间,四、时间利用率计算★,(一) 压力表(含真空表) (二)装载指示仪:耙吸挖泥船上通常装有装载指示仪,自动记录疏浚土方装载量。,(三) 差分全球卫星定位系统(DGPS),2019/10/3,16,,,,五、耙吸式挖泥船主要疏浚仪器配置,船用卫星导航仪,自航纵挖式 挖泥船,17,2019/10/3,1E412061 耙吸式挖泥船,空载航行到接近起挖点前→对标→定船位→降低航速→放耙入水→启动泥泵吸水→耙头着底→增加对地航速→吸上泥浆→驶入航槽,耙挖泥沙。,六、耙吸式挖泥船施工工艺,六、耙吸式挖泥船施工工艺,1、装舱法施工 (1)适用条件:有足够的水深和航行、调头水域及适宜的抛泥区。 (2)装舱应达到最佳舱容:设有几档舱容或舱容可连续调节时,应根据土质选择合理舱容,以达到最佳的装舱量。合理舱容计算:,2019/10/3,18,(一) 施工方法,耙吸船选用的舱容与泥舱内的泥浆平均密度成反比。 对于有舱容可调节的耙吸船在疏浚:淤泥、粉细砂及粉土时宜采用大舱容。 当计算的舱容在挖泥船两档舱容之间时,应取高一档的舱容。,19,2019/10/3,六、耙吸式挖泥船施工工艺,1、装舱法施工 (3)装舱应达到挖泥船载重量:当泥舱装满未达到挖泥船的载重量时,应继续挖泥装舱溢流。 (4)装舱溢流:应监视回淤影响,应符合环保要求。,(一) 施工方法,1、装舱法施工 (5) 提高舱内泥浆浓度,增加装舱量:当疏浚粉土、粉砂、流动性淤泥等不易在泥舱内沉淀的细颗粒土质时,在挖泥装舱之前,应将泥舱中的水抽干、并将开始挖泥下耙时和终止挖泥起耙时所挖吸的清水和泥浆排出舷外。 即:装舱前清舱结束后溢流 加水下泥泵,20,2019/10/3,六、耙吸式挖泥船施工工艺,(一) 施工方法,2、旁通或边抛施工,耙吸式挖泥船设有专门的旁通口,泥泵吸上来的泥浆经旁通口直接排入水中。这种方法称为旁通法。 “边抛” 是将吸上的泥浆,经过船上特设边抛管输送到离开船舷一定距离的管口再排入水中。,21,2019/10/3,(一) 施工方法,边抛施工,下列四种情况时宜采用 (1)当地水流有足够流速,可将旁通的泥沙携带至挖槽外,且疏浚增深较果明显大于旁通泥沙对挖槽的回淤时。 (2)工区水深较浅,不能满足挖泥船装舱的吃水要求时,可先用旁通法施工,待挖到满足挖泥船装载吃水的水深后,再进行装舱施工。 (3)在紧急情况下,需要突击疏浚航道浅段,迅速增加水深时。 (4)环保部门许可,对附近水域的回淤没有明显不利影响时。,22,2019/10/3,2、旁通或边抛施工,(一) 施工方法,2、旁通或边抛施工,(5) 吹填施工① 接岸管吹泥② 系泊浮筒接水上管吹泥③喷射吹泥,2019/10/3,23,(一) 施工方法,喷射,接岸管吹填,接岸管吹填,1、分段施工:什么情况下要分段?如何分段? 按长度、水深 、航行避让、合同工期要求。2、分层施工:什么情况下要分层?如何分层? 按泥层厚度(浚深>4米以上)、水深、合同分期要求。 补充:分带(分条)施工:浚前水深不一、合同约定各段节点工期不一。,(二)施工工艺要求 ▲,2019/10/3,24,工艺流程:,3、施工顺序,(1) 浚前水深不足,船舶施工受限时,应选挖浅段,由浅及深,逐步拓宽加深。 (2) 泥层较厚、工程量较大、工期较长并有一定的自然回淤时,应先挖浅段,逐次加深,待挖槽各段水深基本相近后再逐步加深,以使回淤在施工后期一并挖除。 (3)单向水流时,应从上游开始挖泥逐渐向下游延伸。潮汐河口和感潮河段可利用落潮流的作用由里向外开挖。 (4) 浚前断面的深度两侧较浅、中间较深时,应先开挖两侧;当一侧泥层较厚时,应先挖泥层较厚的一侧。 (5) 浚前水下地形平坦,土质为硬性黏土时,应全槽逐层往下均匀挖泥,避免形成垄 ,使施工后期扫浅困难。 由浅入深、由上游至下游、先两侧后中间,25,2019/10/3,(二)施工工艺要求 ▲,如何安排施工顺序?,4、其他工艺要求 (1)采用横流或斜流施工时,应注意挖泥耙管和航行的安全。,2019/10/3,26,(二)施工工艺要求,六、耙吸式挖泥船施工工艺,(2)分段开挖或开挖局部浅段时,应采用往挖泥法施工。受水域限制,挖到终点后不能调头时,应采用进退挖泥法施工。 (3)根据开挖的土质选择航速,对淤泥、淤泥质土和松散的砂,对地航速宜采用2~2.5kn;对黏土和密实砂,对地航速宜采用3 ~4kn。 ▲,六、耙吸式挖泥船施工工艺,4、其他工艺要求 ★(4)应根据土质和挖深,调节波浪补偿器的压力,以保持耙头对地有合适的压力。 对软土,应适当调高波浪补偿器的压力,使耙头对地压力减小;(软土,耙头对地压力宜小) 对密实的土应适当调低波浪补偿器的压力,使耙头对地压力加大。 (硬土,耙头对地压力宜大) 波浪补偿器压力的调节应先大后小。,2019/10/3,27,(二)施工工艺要求,,,波浪补偿器的压力调节,压力 容器,2019/10/3,28,4、其他工艺要求 (5)在有横流和边坡较陡的地区施工时,应注意观察耙头位置,防止耙头钻入船底而造成耙头或船体损坏。 耙头下在水底时,挖泥船不得急转弯。,29,2019/10/3,六、耙吸式挖泥船施工工艺,(二)施工工艺要求,风流压角≥15度为高度警戒角度,密切关注下风流一侧耙具的安全,严防压耙;风流压角度>20度为危险角度,尤其在浅水区施工,应停用下风流耙。,1、耙头的功能 挖、吸泥土。 2、耙头疏松水底泥砂主要方式 三种方式:冲刷、高压冲水、机械切削。 3、耙头的分类 (1)冲刷型耙头 (2)挖掘型耙头,2019/10/3,30,(三)耙头的选用,六、耙吸式挖泥船施工工艺,(1)冲刷型耙头,(2)挖掘型耙,(三)耙头的选用,加里福尼亚耙头,六、耙吸式挖泥船施工工艺,2019/10/3,31,(三)耙头的选用,六、耙吸式挖泥船施工工艺,IHC活动罩式耙头,IHC威龙耙头,耙头活动罩承担着把耙头的挖掘、水力冲刷、泥浆混合与输送的工作。,2019/10/3,32,3、耙吸挖泥船各类耙头适用的土质:表61-3,应根据土质选用不耙头: 挖淤泥、淤泥质土、软黏土宜选用“IHC”耙头 (挖掘型); 挖松散和中等密实的砂选用“加利福尼亚”耙头 (冲刷型); 挖密实的砂土应在耙头上加高压冲水; 挖较硬黏性土或砂土,宜在耙头上加切削齿或采用与推进功率相匹配的切削型耙头。,(三)耙头的选用,2019/10/3,33,4、耙齿(补充了解),⑴ 尖齿 用于破坏坚硬底质,耙齿受力面积小,易于入土但破土量小。,2019/10/3,34,(三)耙头的选用,⑵ 扁齿 (凿齿、板齿)用于挖掘散沙、粗砂等密实性不高的底质,如用此耙齿挖掘黏度较大的粘土,则其刃口应尽可能的窄,采用宽齿可提高破土量。,2019/10/3,35,4、耙齿(补充了解),(三)耙头的选用,⑶ 犁齿 犁型耙齿: 一般适应于粘土、亚粘土等。,2019/10/3,36,4、耙齿(补充了解),(三)耙头的选用,耙吸挖泥船:小结,37,2019/10/3,绞吸式挖泥船是水力式挖泥船。 1、工作过程根据土质安装绞刀→绞松泥沙→泥泵吸泥→ 排泥管输泥至卸泥区,1E412062 绞吸式挖泥船,2019/10/3,38,一、基本原理,,一、基本原理,(1) 优点 能够将挖掘、输送、排出和处理泥浆等疏浚工序一 次完成,能够在施工中连续作业。 它是一种效率较高、成本较低、工程质量容易控制的挖泥船,能开挖的土质范围较广。 (2) 缺点 抗风浪能力较差,不适宜在无屏障的开阔水域施工。 排泥距离和排高大于挖泥船泥泵所产生的总水头时,如不采用接力泵就不能施工。水下障碍较多时工效极低。,2019/10/3,39,2、 绞吸挖泥船特点,船体、桥梁(桥架)、绞刀、绞刀马达、泥泵、定位装置(钢桩或三缆)、排泥管等。,2019/10/3,40,3、绞吸式挖泥船主要设备,,,,,,1E412062 绞吸式挖泥船,41,二、 技术性能,1、主要技术参数:标称生产率、总装机功率、泥泵功率、绞刀功率吸排泥管径、挖深、排距等。 其中主要的挖泥设备是:绞刀、泥泵;,2019/10/3,42,增加挖泥深度,提高挖泥能力的技术措施是: ▲ 将泥泵安装在船体尽可能低的位置; 在绞刀架上安装潜水泵。,桥架作用是什么? 固定作用 长度决定挖泥深度 重量对土壤的作用力的影响 承受横移拉力,2019/10/3,43,2、应用领域 适用工程:港口、河道、湖泊的疏浚工程,特别适合于吹填造地工程; 适用土质:砂、砂质黏土、砂砾、黏性土等。,二、 技术性能,1E412062 绞吸式挖泥船,大功率带齿绞刀,黏土,三、生产率计算,绞吸挖泥船生产率包括挖掘生产率和泥泵管路 吸输生产率,以两者中取其较小者代表其生产率。 挖掘生产率主要与挖掘的土质、绞刀功率、横移绞车功率(绞刀前移距)等因素有关。 (一) 挖掘生产率,(二) 泥泵管路吸输生产率,R:管路半径m V:管内泥浆平均流速m/h,2019/10/3,44,绞刀挖泥范围的长宽高,四、绞吸式挖泥船主要疏浚仪器配置,压力表(真空表)、浓度计、流量计、产量计、绞刀位置指示仪等。 吸泥口堵塞时,仪表的读数变化情况是:浓度表读数小、压力表读数低。 五、 绞吸式挖泥船施工工艺 主要工艺流程:,开工展布是挖泥船挖泥开工前的准备工作,包括定船位、抛锚、架接水上、水下及岸上排泥管线等。,2019/10/3,45,(一) 施工方法:横挖法施工,五、 绞吸式挖泥船施工工艺,2019/10/3,46,2019/10/3,47,(一) 施工方法,五、 绞吸式挖泥船施工工艺,定位桩,钢桩定位装置,定位桩,1-2、单桩前移横挖法 ---避免了重挖与漏挖,48,2019/10/3,(一) 施工方法,2、定位台车前移横挖法,1、双桩前移横挖法 ---存在重挖与漏挖,3、三缆定位横挖法,49,1--三缆柱 2--钢桩 3--右边缆 4--横移锚 5--横移锚缆 6--挖泥头 7--挖泥船 8--绞车 9--台车 10--左边缆,,50,2019/10/3,4、锚缆定位横挖法,51,2019/10/3,(二) 工艺要求,五、 绞吸式挖泥船施工工艺,,什么情况下需分条开挖? 开挖宽度大于挖泥船一次开挖的最大宽度时,须分条开挖。 如何分条? 根据开挖方法、水流速度及水深情况确定分条宽度。,,哪些情况需分段施工? 如何分段?,,(二) 工艺要求,2019/10/3,52,53,2019/10/3,(二) 工艺要求,,顺流、逆流施工工艺分别适用于哪些施工方法?,,,哪些情况需要分层施工?如何分层?,54,2019/10/3,(二) 工艺要求,五、 绞吸式挖泥船施工工艺,边坡开挖示意图,,5、定位与抛锚 绞吸式挖泥船如何定位与抛锚?/定位与抛 锚应注意哪些问题? (1)定位钢桩施工时,挖泥船被拖至挖槽起点后,拖轮应减速、停车,待船速消除后再下定位钢桩,抛设横移锚。移船时严禁在挖泥船行进中下放钢桩★ (2)锚缆横挖法施工时,应根据风流情况先抛设尾锚,或将绞刀桥架下放至水底定位,再抛设其他锚缆。 (3)抛锚后应重新定位,校正船位,确认绞刀处于挖槽起点位置。,(二) 工艺要求,2019/10/3,55,五、 绞吸式挖泥船施工工艺,(三) 绞刀选用,绞刀的作用: 通过旋转切割水底土壤,使之变形而破碎,并使破碎的泥土(沙、石)与水相混合,送往吸泥口。,2019/10/3,56,五、 绞吸式挖泥船施工工艺,绞刀 吸入口,绞刀类型有:开式绞刀、闭式绞刀、齿式绞刀、冲水绞刀、斗轮式绞刀、立式绞刀等。,57,2019/10/3,(三) 绞刀选用,,斗轮式绞刀,,齿 形,2019/10/3,58,1、绞吸挖泥船各类绞刀适用土质:表2062 2、绞刀选用注意事项: ① 对淤泥、淤泥质土、泥炭、松散到中密的砂等松软土质,应选用前端直径较大的冠形平刃绞刀; ② 对粘土、亚粘土宜选用方形齿的绞刀; ③ 对于坚硬土质,宜选用直径较小的尖齿绞刀; ④ 对岩石宜采用可换齿的岩石绞刀;对石灰岩等无渗透性的坚硬物质宜用凿形齿;对有渗透性的坚硬物质,宜用尖齿。,2019/10/3,59,(三) 绞刀选用,(三) 绞刀选用,五、 绞吸式挖泥船施工工艺,绞吸挖泥船:小结,60,2019/10/3,1、挖泥船的类型与挖泥机具 链斗挖泥船是机械式挖泥船。 挖泥机具:斗桥、斗链和泥斗。,61,2019/10/3,一、基本原理,1E412063 链斗式挖泥船,非自航泥驳,62,2019/10/3,1E412063 链斗式挖泥船,一、基本原理,由U 型平底船中央开槽安装挖泥机具。,1、工作原理 :利用上下导轮转动带动链节板使泥斗连续转动而自河底挖掘泥土。,增加泥斗强度:调换斗链和泥斗、减少斗容; 挖硬土及碎石:在泥斗之间间隔加装粗齿; 提高浚深能力:加长斗桥 和斗链长度,或在上导轮和 斗桥之间的空档中加设一段 附加斗桥。,2019/10/3,63,1E412063 链斗式挖泥船,二、 技术性能,挖掘各种不同土质:采用可变速装置,调节斗速和切削力,以适应挖掘各种不同土质。,衡量该船技术性能的主要参数有: ▲标称生产率、斗容、挖深等。 (泥斗尺寸范围从30 升到1200 升。) 应用领域:码头基槽、泊位等水工建筑物基础的开挖;海港、内河疏浚及吹陆造地。适应挖掘各类土质风浪小、流速小、能见度好的开阔水域。 ▲,64,2019/10/3,1E412063 链斗式挖泥船,二、 技术性能,65,2019/10/3,三、生产率计算 ★,n-链斗转速; C-斗容; fm-充泥系数; fθ-斗桥倾斜系数 B-搅松系数,影响链斗挖泥船生产率的主要因素是:链斗运转速度、泥斗容积、泥斗冲泥系数。,1E412063 链斗式挖泥船,四、 辅助船舶的选配★,(一) 泥驳 1、泥驳的选配 水上抛泥→开底泥驳 黏 性 土→舱壁较陡的开底或开体驳 吹泥船吹泥→满底泥驳 外海抛泥→自航开底或开体泥驳,66,2019/10/3,1E412063 链斗式挖泥船,四、 辅助船舶的选配★,(一) 泥驳 2、泥驳配备数量,67,2019/10/3,q1-单艘泥驳装载量,(二)拖船,配备拖船应考虑哪些因素? 答:应考虑被拖泥驳的大小、数量及编排方式、拖船牵引力、航区水深 、风浪和水流等因素。 配备数量计算公式:,68,2019/10/3,四、 辅助船舶的选配★,q1--单艘泥驳装载量D0—拖船一次可拖带的泥驳数,(三)其他辅助船舶,2019/10/3,69,五、 链斗式挖泥船主要疏浚仪器的配置,1、前移距指示仪 前移距以绞车收进主(尾)锚缆的长度计算.,2、泥斗转数指示仪 3、下放深度指示仪 4、GPS定位系统等,六、链斗式挖泥船施工工艺,2、链斗挖泥船进点定位 (1)顺流就位:先下艉锚→放松艉锚缆→挖泥船顺流前移到位→再下斗桥固定船位 (2)逆流就位:先放斗桥固定船位→抛锚→校准船位,2019/10/3,70,1E412063 链斗式挖泥船,1、工艺流程,(一) 施工方法,71,2019/10/3,决定因素:挖槽宽度、边缘水深、水流速度,六、链斗式挖泥船施工工艺,六、链斗式挖泥船施工工艺,,73,2019/10/3,六、链斗式挖泥船施工工艺,(二) 施工工艺要求,何时分条?如何分条?,何时分段?如何分段?,何时分层?如何分层?,(二)施工工艺要求,5、链斗挖泥船宜采用逆流施工。 6、链斗船作业时,一般布设6个锚,锚的抛设应满足下列要求: (1)主锚的抛设位置:在挖槽中心线上。…宜偏于泥层厚的一侧,或主流一侧,主锚抛设长度一般为400~900m.…. (2)尾锚抛设:顺流施工时,应加强尾锚,并增加抛设长度。逆流施工时,尾锚可就近抛设或不抛设、…抛设长度宜为100~200m(已减少抛设长度); (3)边锚的抛设:逆流施工时,前边锚宜超前20°左右,后边锚可不超前,当不设尾锚时,后边锚可抛设成八字形,顺流施工时,后边锚滞后15°,2019/10/3,74,单面泊驳换驳方式有: (1)吊艄换驳:适用于顺流挖泥(2)夹绑换驳:适用于逆流挖泥(3)绞驳换驳:适用于顺流挖泥(4)专配靠驳拖轮:适用于逆流挖泥时,施工水域较窄。,2019/10/3,75,(三) 泥驳作业,六、链斗式挖泥船施工工艺,,换驳方式,76,链斗挖泥船:小结,77,2019/10/3,一、基本原理,抓斗式挖泥船的类型:机械式挖泥船 挖泥机具:抓斗(通过抓斗插入泥层和闭合挖掘泥土。) 工作原理: :,78,1E412064 抓斗式挖泥船,入水 ↓ 挖泥取泥 ↓ 提升出水 ↓ 卸泥回位,79,2019/10/3,二、技术性能,1E412064 抓斗式挖泥船,适用挖掘土质:N值<15的淤泥、一般粘土、松散的沙质土,以及N值为25~40的硬黏土、夹石沙质土和沙砾等。 抓斗挖泥船通过更换抓斗的提升和启闭钢缆长度,来满足不同的挖掘深要求。 优点:设备简单,(挖泥机械的)磨损部件少、(船舶的)造价低廉。 ▲ 应用领域:狭小水域、港池、码头岸壁、码头基槽、过江管道、电缆深沟的开挖。 抓斗挖泥船以抓斗斗容来衡量其生产能力。 ▲,四、仪器配置 抓斗深度自动控制装置、抓斗深度指示器、抓斗开口度计、抓斗提升计等。,2019/10/3,80,三、生产率的计算 ★,1E412064 抓斗式挖泥船,(一)施工方法 一般采取纵挖式施工。 施工工艺:分条、分段、分层、顺流、逆流。,2019/10/3,81,1E412064 抓斗式挖泥船,五、抓斗式挖泥船施工工艺,工艺流程图,(二) 施工工艺要求,82,2019/10/3,何时分条?如何分条?,何时分段?如何分段?,何时分层?如何分层?,什么情况下可采用梅花挖泥法施工? 如何确定下斗间距和前移距?,(三) 抓斗的选用 淤泥-斗容较大的平口抓斗; 中密-带齿抓斗; 硬土-斗容小、重量大的全齿抓斗,五、抓斗式挖泥船施工工艺,2019/10/3,83,1E412064 抓斗式挖泥船,抓斗挖泥船:小结,84,2019/10/3,一、吹填工程的主要程序 二、吹填施工方式 三、吹填土方量计算 四、吹填工程施工的工艺要求1、管线布设2、分期分区分层吹填3、不同土质吹填工艺4、排水口布凤要求5、含泥量控制要求,2019/10/3,85,1E412065 熟悉吹填工程,2019/10/3,86,1E412065 熟悉吹填工程,一、 吹填工程的主要程序 P146二、 吹填工程施工方法,1、绞吸船直接吹填:适用于内河或风浪小的海区,最大排距约5 km。 2、斗式船+泥驳+吹泥船吹填:适用于内河或风浪小的海区,砂质土、黏性土的吹填工程,运距5~15 km。 3、耙吸船—吹填:取土区风浪大,运距远的工程。 4、耙吸船+储砂池+绞吸船+吹填:取土区风浪大,运距远、吹填量大的工程。 5、斗式船+泥驳+储砂池+绞吸船+吹填:适用内河或风浪小的海区和吹填量大的工程。 6、耙吸船+泥驳+吹泥船+吹填:适用内河、风浪小、运距运的工程。 7、斗式船+泥驳+吹泥船+泵站+吹填:适用于运距远、吹程高的长期性的疏浚土处理与填造地相结合的工程。,87,2019/10/3,①绞吸船 直接吹填,③耙吸船—吹填,②斗式船+泥驳+吹泥船吹填,二、 吹填工程施工方法,④ 耙吸船+储砂池+绞吸船+吹填,,88,2019/10/3,疏浚工程: 以水下自然土方计算, 包括超深 超宽和施工期回淤量。 吹填工程: 以吹填方换算成水下自然土方量计算, 包括超填、固结、沉降和流失的土方量。,三、 吹填土方量计算★,式中:V—吹填施工土方量(m3)V1—含设计预留高度在内的吹填土体积 ;△ V1—施工期因吹填土固结增加量,一般砂质土计算5%;粘性土20%,其他10-15%△ V2—施工期因吹填荷载对原地基下沉而增加的工程量P —进入吹填区后的流失率(%),(一)吹填区内管线布设1、排泥管管线布置:应满足设计标高、吹填范围、吹填厚度的要求……。2、排泥管线的间距应根据设计要求、泥泵功率、吹填土的特性、吹填土的流程和坡度等因素确定。 各类吹填土的坡度: 表065-23、4自阅,1E412065 熟悉吹填工程,2019/10/3,89,四、 吹填工程施工工艺要求,四、 吹填工程施工工艺要求,1、当吹填区水深满足耙吸挖泥船或泥驳的满载吃水,并具有通航条件时,可采用水下抛填的方法进行水下部分填筑。(水下抛填应满足什么条件?) 2、吹填工程施工可一次完成,下列情况可分阶段完成 (1)当工程量大,工期长时,可采用分期吹填; (2)当吹填面积大,工程量大时,可根据工程需要和使用目的分区吹填; (3)当吹填厚度大,工程规模大时,可采用分层吹填。 哪些情况可分阶段/分期、分区、分层吹填?,90,2019/10/3,(二)分期、分区和分层吹填的工艺要求,(三)不同土质的吹填施工艺要求,1、平整度要求高时,对砂砾、粗砂等容易在排泥管口堆积的土质,应边吹填边用推土机整平。 2、吹填砂土中含有较多的细颗粒土时,应在排泥管线上设置三通管、转向阀或转向闸板,在排泥管口上设置扩散板、渗漏孔、挡板等,防止淤泥聚集。 3、在淤泥等软土地基进行吹砂时,应根据设计要求或经过试验确定第一层的吹填土厚度,防止第一层吹填厚度过大时会产生淤泥拱起现象。,1E412065 熟悉吹填工程,2019/10/3,91,四、 吹填工程施工工艺要求,92,2019/10/3,吹填砂土中含有较多的细颗粒土时,应在排泥管线上设置三通管、转向阀或转向闸板。,(三)不同土质的吹填施工艺要求,1、排水口的位置应根据吹填区地形、几何形状、排泥管的布置、容泥量及排泥总量等因素确定。 2、排水口应设在有利于加长泥浆流程,有利于泥沙沉淀的位置上,一般多布设在吹填区的死角或远离排泥管线出口的地方。 (排泥管口远离排水口) 3、在潮汐港口地区,应考虑在涨潮延续时间内,潮汐水位对排水口泄水能力的影响。 4、排水口应选在具有排水条件的地方,如临近江、河、海等地方。(但要注意防污) 5、排水口结构型式有:溢流堰式排水口、薄壁堰式排水闸、闸箱埋管式排水口、围埝埋管式排水口。,四、 吹填工程施工工艺要求,2019/10/3,93,(四)排水口的布设要求,排水口的设置有哪些要求?具体是哪些位置? 1、要求 (1)设在有利于加长泥浆流程,有利于泥沙沉淀的位置上;(排泥管口远离排水口) (2)潮汐水位对排水口泄水能力无影响的位置。 (3)应选在具有排水条件的地方 2、具体位置 吹填区的死角、远离排泥管线出口,临近江、河、海等地方。,,吹填围埝及排水口(水门)布置方式,,94,排水口结构形式,溢流堰式排水口:其堰顶标高比围埝顶低,泄水直接漫溢到排水渠中。宜采用混凝土、石、砖石混合结构。溢流堰坚固耐用,投资较大,适于大、中型吹填工程。 吹填过程中,宜人工控制堰顶水位。堰顶标高应随吹填厚度增高而增加。堰顶每次增加的高度,应根据吹填施工计划确定。加高的方法,可用土工织物袋装砂,直接放于堰顶上。,2019/10/3,95,溢流堰式排水口,2019/10/3,96,排水口结构形式,其闸身设在围埝内,可调节水位、排水量,闸身内外应设八字形翼墙导流。,薄壁堰式排水闸,,,2019/10/3,97,排水口结构形式,闸箱埋管式排水口,闸箱式泄水口先靠叠梁式闸门控制水位、泄流量。这两种排水口结构简单、施工拆卸方便,经济可靠,宜在小型吹填工程中采用。,98,2019/10/3,排水口结构形式,埝内埋管式排水口,埝内埋管式排水口不能控制水位,但可根据吹填工程需要,在不同标高埋设几组管,以控制水位和流量;,99,2019/10/3,1E412070,环保疏浚 疏浚环保,1E412071 环保疏浚,1、主要目的:清除湖泊水体中的污染底泥 2、水环境污染源:污染底泥(营养盐) 3、营养盐(氮、磷)释放: 氮的释放:取决于氮化物分解的程度,溶解态无机氮(氨态氮、硝酸氮) 在沉积物表面的水层进扩散。 磷(无机态的正磷酸盐)的释放:一旦出现利于铝、铁等不溶性磷酸盐沉淀物溶解的条件,磷就释放。 氨态氮、硝酸氮:由于表面水层含氧量不同,厌气性时(无氧),以氨态氮溶出为主;好气性时(有氧),则以硝酸氮溶出,其溶出速度比厌气性快。,100,2019/10/3,一、概述,一、概述,4、富养营化作用过程 营养盐→沉积物的间隙水中→逐步扩散到沉积物表面→湖泊沉积物的上层水混合物扩散→湖泊水体富养化。 二、湖泊污染底泥的调查与勘测(自阅) 三、湖泊污染底泥疏浚工程的现场调查与勘测 水深测量采用200kHZ测深仪; 污染土取样:判别污染底泥的厚度及高程; 地质钻孔:判别土质疏浚分类,钻孔深>污染土层底部1.5m;,101,2019/10/3,1E412071 环保疏浚,环保疏浚与工程疏浚的区别:表071-2 主要特点是:疏浚泥层厚度薄,疏浚精度要求高,疏浚过程二次污染控制要求严格。▲ 五、环保疏浚主要工艺流程 1、污染底泥的输送方式 管道输送:为连续输送,生产效率高,当含泥率低时可长距离输送。(流程见教材) 驳船输送:为间断输送,当含泥率量高或输送距离过长的场合。,2019/10/3,102,1E412071 环保疏浚,四、环保疏浚的技术特点,六、环保挖泥船,1、耙吸 (1)耙吸船采用水下溢流,减少水下污染;,103,2019/10/3,1E412071 环保疏浚,水下溢流装置,(2)耙头设置涡流防护罩,降低水体浑浊度,提高挖泥浓度。,六、环保挖泥,2、抓斗采用全封闭防漏抓斗、铲斗船采用遮盖铲斗,使泥斗在提升过程中没有漏泥。,104,2019/10/3,1E412071 环保疏浚,全封闭 防漏抓斗,3、链斗挖泥船采用封闭斗架,将斗内溢出的泥沙经溢流槽回流至水底,减小水体浑浊度。,4、环保挖泥船 (1)圆盘式环保绞刀挖泥船 (2)铲吸式环保绞刀挖泥船 (3)螺旋式环保绞刀挖泥船,105,2019/10/3,六、环保挖泥,1E412071 环保疏浚,又一种环保挖泥船,1、疏浚对环保的影响 控制环节:应从疏浚现场、运泥路线、抛泥区三个环节确定其直接或间接影响的距离和范围。 2、环境保护对疏浚工程设计的要求 3、疏浚工程实施中的环保措施 (1)耙吸挖泥船水下溢流; (2)运泥船、管线密封良好,防止漏泥; (3)疏浚区、泄水口设置防污帘; (4)吹填区泥浆采取物理、化学措施, 加强泥浆沉淀; (5)其他措施,2019/10/3,106,1E412072 疏浚环保,疏浚与吹填工程施工技术:小结,,2019/10/3,107,一、疏浚 1、挖泥船分类、工作原理与技术性能 2、生产率与时间利用率计算★ 3、泥驳与拖船数量计算★ 4、挖泥船施工方法,工艺要求与选择▲ 二、吹填 1、吹填施工方式 2、吹填土方计量★ 3、施工工艺要求▲ 三、环保疏浚与疏浚环保 1、环保疏浚概念 2、技术特点 3、环保挖泥设备 4、疏浚环保措施,,应试举例,,2019/10/3,108,休 息,2019/10/3,109,
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