绞刀是绞吸式挖泥船的主要设备之一,绞刀的作用是切土壤, 使之变形破碎,使破碎之泥土与水适当混和, 以便泥泵抽吸。
绞刀型式繁多,但归纳起来主要有闭式绞刀、开式绞刀与齿式绞刀。开式绞刀这种绞刀的结构比较简单,制造也比较方便,其老式刀刃呈直线状,刀片呈平板状,切削效力很低,现已均改成 曲线状。 该类绞刀的前端开口较大, 不容易把泥土破碎, 致使泥浆浓度降低。由于开式绞刀的长度比直径大, 这样虽可增加船的前移距, 但泥泵抽吸能力相应减少, 端部有被粘土堵 塞的可能。 因此这种绞刀适应于挖掘非粘性土壤, 如砂、砂质土, 甚至 铁板砂 。
现代绞吸挖泥船按船型分类大致可以分为非自航中小型绞吸船、大型绞吸船和平台型或半潜型绞吸船三种。
非自航中小型绞吸船有整体和组合型两种,多数用于风浪较小的水域,施工时波高一般不 能超过0.7米。组合式绞吸船在近二十年内发展很快,单是荷兰IHC公司,从1963年-1978年,15年内已经造了250艘,挖泥能力从每小时200立方米到1750立方米约十一种规格,泥浆排距可达2-4公里。我国在74年开始从该公司进口了30余艘这种组合绞吸船,批量*多的是4600型,由5个浮箱组成,吸管直径为750毫米,排管直径700毫米,两台泥泵合计功率3500马力,绞刀功率750马力,连续输出总功率4600马力,正常挖深16米,中砂排距1000-2000米或粗砂排距1000米时功效约1450立方米/时。我国自己设计的*和中小型绞吸船,多数是整体型, 生产能力从20-450立方米约10种规格。非自航中小型绞吸船是绞吸船型中使用普遍、经济的型式,适用于航道疏浚,农用水利,筑港建闸、开拓运河、平整土地、裁湾引直、 吹填洼地、填海造陆、软基改良、吸沙保滩、吸沙取材、筑坝填高以及水库、电厂、盐场的清淤等工程中。荷兰鹿特丹港还利用绞吸挖泥船清除航道中的沉船。
绞吸式挖泥船主要由绞刀、泥泵和排泥管组成 , 1880年始用于英国 , 至今已有一*历史 。
这种挖泥船能够连续挖泥 , 工作* , 成本低 , 在国外使用比较广泛 。近二十年来绞吸挖泥船发展很快 , 过去这种船型仅适用于内河挖淤泥 、沙和粘土 。随着马力增加 , 结构加强 , 绞刀挖掘能力提高 , 已经能够适应相当硬的土质 , 包括珊瑚、岩石等 。目前中小型绞吸船在一些国家已标准化系列生产 , 这些船型的船体尺度小 、能量大 、结构简单 , 是改进内河航道 、农田水利 、吹填造陆的主要疏浚工具 。大型绞吸挖泥船挖深都在25米 以上 , 泥泵功率一般在6000-10000马 力 , 大的有17000马力 , 绞刀功率一般为泥泵功率的1/3一1/5 , 大的绞刀功率达6000马力 。 一艘配有3000-4000马力的绞吸挖泥船已经能够挖取压强为每平方米5.104 吨的坚硬土质 。不少大型绞吸挖泥船在绞刀架上还配备潜水泵 , 以解决在增加挖深和输送硬土时造成的泥泵气蚀 。
橡胶排泥浮管代替钢质浮管也是现代绞吸船的重大改进 , 它改善了海上作业时的风浪限制 , 能在蒲氏八级风力情况下 正常排泥 。目前这种橡胶浮管只能用于输送普通 泥砂 , 对坚硬土质 , 由于磨损严 重 , 还不能采用 。
现代绞吸挖泥船虽然取得了很大进展 , 但由于风浪对绞刀架和定位桩的影响 , 遇到挖坚硬土质时 , 即使大型绞吸挖泥船的施工 也只能适应周期波在4秒 、波高 1米的范围或限制在周期涌大于7秒 , 有效涌高0.3米的范围。尤其遇到横浪时施工 , 绞吸挖泥船的作业效果就更差 。近年来 , 建造了一 种平台型和半潜型绞吸挖泥船 , 它打破了绞吸挖泥船只适合风浪小才能施工的传统 。
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