CN104859798A - 一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法 - Google Patents
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Abstract
一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法，它是利用挖泥船自身动力系统与钢桩控制系统合作，通过使用主副桩有序交替上抬与下放的方法，有序移动绞吸式挖泥船完成挖泥施工作业；所述绞吸式挖泥船包括：绞吸头、吸管、船体动力系统、船头、船体、钢桩控制系统、主桩和副桩；其定位以及移动方法的主要步骤施工过程船体的移动顺序是根据主桩、副桩位置不在同一轴线的特点，利用船体在摆动过程中，产生的角度差，交替下放船的主桩、副桩，宛如双脚走路一般，使得船体能第次向前推进；该方法能够省略挖泥船在作业过程中短距离移动需要多次反复上抬、下放锚具的程序，节省施工作业时间，加快施工进度；减少施工成本；并增加了船体定位的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种填海造陆施工方法，特别是一种绞吸式挖泥船在填海造陆施工作业过程中短距离移动与定位的方法。
背景技术
传统的填海造陆施工方法是使用自卸式货车从海岸线开始进行发散式全面摊铺倾填材料进行填海作业，填筑的材料为建筑垃圾、生活垃圾、废旧金属等极易破坏生态环境的材料。传统的填海方式缺乏对海洋环境的综合分析，容易造成海岸线资源削减，以及对海洋生态环境不可挽回的破坏。
为此，本申请人发明了一种“采用绞吸式挖泥船进行浅海区域吹砂填海造陆施工方法”，但绞吸式挖泥船在填海造陆施工作业过程中若采用现有的抛锚锚定方式，即挖泥船以锚链或锚索连接的锚抛入水中着地，并使其啮入土中，锚产生的抓力与水底固结起来，把挖泥船牢固地系留在预定的位置；这种锚定方式存在以下问题：
1、每次固定前都需要进行锚链或锚索的下放与上拉，比较浪费时间，不方便挖泥船作业区域内短距离作业的移动与定位。
2、在填海造陆施工作业过程中，由于海水流动易导致挖泥船固定不稳、容易产生因为锚头与海底岩石卡住，不易上拉的问题。
3、采用传统抛锚方式只能单点旋转绞吸作业，因而容易产生使遗漏作业区域较多的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法，以解决现有绞吸式挖泥船在填海造陆施工作业过程中移动与定位存在的上述问题。
解决上述问题的技术方案是：一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法，其特征在于：它是利用挖泥船自身动力系统与钢桩控制系统合作，通过使用主副桩有序交替上抬与下放的方法，有序移动绞吸式挖泥船完成挖泥施工作业；
所述绞吸式挖泥船包括：绞吸头、吸管、船体动力系统、船头、船体、钢桩控制系统、主桩和副桩；
其定位以及移动方法的主要步骤包括：
A、挖泥船布置、就位：
A1、当挖泥船被拖至距离挖槽起点20～30m 时，通知拖轮将航速减至关停，待船自然停稳；
A2、使用钢桩控制系统下放主桩或副桩、抛设边锚将船位固定好；
A3、依据开挖顺序，将挖泥船逐步调整移动到最先开挖区域；
A4、利用船头和船体动力系统将挖泥船进行调整，使其船体中轴线与挖槽中心线WH0重合，机械就位完毕；
B、施工过程船体的移动顺序：
B1、当船舶摆正、行至开挖中心线时下放主桩，固定船位，利用船自身的船体动力系统，以主桩的位置Z1为圆心，将船头连带吸管，先由挖槽中心线WH0向挖槽边线Ⅰ的一侧摆动，即从绞吸轨道点①→绞吸轨道点②，然后，又从挖槽边线Ⅰ的一侧经过视线标志线Ⅰ即从绞吸轨道点②→绞吸轨道点③往另一侧挖槽边线Ⅱ方向横向摆动；
B2、当船头摆动至绞吸轨道③，即：视线标志线Ⅰ时，下放副桩，升起主桩，固定船位；利用船自身的船体动力系统，以副桩的位置F1为圆心，将船头连带吸管经过视线标志线Ⅱ继续往挖槽边线Ⅱ一侧摆动，即从绞吸轨道点③→绞吸轨道点④；
B3、当船头摆动至绞吸轨道点④，即：视线标志线Ⅱ时，下放主桩，升起副桩；以主桩的位置Z2为圆心，船头继续向挖槽边线Ⅱ方向摆动，即从绞吸轨道点④→绞吸轨道点⑤；当船头摆动至尽头挖槽边线Ⅱ后，将管口移回起始的挖槽边线Ⅰ的一侧、即从绞吸轨道点⑤→绞吸轨道点⑥, 然后将船头连带吸管，又从挖槽边线Ⅰ的一侧经过视线标志线Ⅰ往另一侧挖槽边线Ⅱ方向横向摆动，即从绞吸轨道点⑥→绞吸轨道点⑦；
B4、当船头摆动至绞吸轨道⑦，即：视线标志线Ⅰ时，下放副桩，升起主桩，固定船位；利用船自身的船体动力系统，以副桩的位置F2为圆心，将船头连带吸管经过视线标志线Ⅱ继续往挖槽边线Ⅱ一侧摆动，即从绞吸轨道点⑦→绞吸轨道点⑧；
B5、当船头摆动至绞吸轨道点⑧，即：视线标志线Ⅱ时，下放主桩，升起副桩；以主桩的位置Z3为圆心，船头继续向挖槽边线Ⅱ方向摆动，即从绞吸轨道点⑧→绞吸轨道点⑨；当船头摆动至尽头挖槽边线Ⅱ后，将管口移回起始的挖槽边线Ⅰ的一侧、即从绞吸轨道点⑨→绞吸轨道点②, 然后将船头连带吸管，又从挖槽边线Ⅰ的一侧经过视线标志线Ⅰ往另一侧挖槽边线Ⅱ方向横向摆动；即从绞吸轨道点②→绞吸轨道点③,开始新一轮循环；
B6、重复B1～B5，根据主桩、副桩位置不在同一轴线的特点，利用船体在摆动过程中，产生的角度差，交替下放船的主桩、副桩，宛如双脚走路一般，使得船体能第次向前推进；
B7、待该区域取砂结束后，移至下一区域，重新固定船体，如此反复进行。
由于采用以上技术方案，本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法” 与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、能够省略挖泥船在作业过程中短距离移动需要多次反复上抬、下放锚具的程序，节省施工作业时间，加快施工进度。
2、解决了因海水流动使得锚链或锚索晃动所导致的挖泥船定位固定不稳的问题，增加了船体定位的准确性。
3、采用双点旋转绞吸作业，增加了挖泥船单次作业的面积，减少了施工成本，解决因传统抛锚方式只能单点旋转绞吸作业，单次作业面少，需要重复多次同地区作业，遗漏作业面积较多的问题。
附图说明
图1是本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法”的船体前进的移动顺序示意图；
图2-1是本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法”的步骤A、挖泥船布置、就位之状态示意图；
图2-2是本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法”的步骤A、挖泥船布置、就位之挖泥船状态示意图；
图3-1是本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法”的步骤B、施工过程船体的移动顺序B1之状态示意图；
图3-2是本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法”的步骤B、施工过程船体的移动顺序B1之挖泥船状态（主桩下放）示意图；
图4-1是本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法”的步骤B、施工过程船体的移动顺序B2之状态示意图；
图4-2是本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法”的步骤B、施工过程船体的移动顺序B2之挖泥船状态（副桩下放）示意图；
图5-1是本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法”的步骤B、施工过程船体的移动顺序B3之状态示意图；
图5-2是本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法”的步骤B、施工过程船体的移动顺序B3之挖泥船状态（主桩下放）示意图；
图6-1是本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法”的步骤B、施工过程船体的移动顺序B4之状态示意图；
图6-2是本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法”的步骤B、施工过程船体的移动顺序B4之挖泥船状态（副桩下放）示意图；
图7-1是本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法”的步骤B、施工过程船体的船体的移动顺序B5，即第二轮移动开始之状态示意图；
图7-2是本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法”的步骤B、施工过程船体的船体的移动顺序B5，即第二轮移动开始之挖泥船状态（主桩下放）示意图；
图8-1～图8-2是本发明之“一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法”用于填海挖泥施工结束状态示意图。
图中：
1-绞吸头；2-吸管；3-船体动力系统；4-船头，5-船体；6-钢桩控制系统；7-主桩；8-副桩；9-水下砂土层；10-海面；11-吹沙导管；12-拟造陆地。
①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨-绞吸轨道点；
WHO-挖槽中心线，WHⅠ-挖槽边线Ⅰ，WHⅡ-挖槽边线Ⅱ；
SXⅠ-视线标志线Ⅰ， SXⅡ-视线标志线Ⅱ，L-船体每次移动距离。
具体实施方式
一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法，它是利用挖泥船自身动力系统与钢桩控制系统合作，通过使用主副桩有序交替上抬与下放的方法，有序移动绞吸式挖泥船完成挖泥施工作业；
所述绞吸式挖泥船包括：绞吸头1、吸管2、船体动力系统3、船头4、船体5、钢桩控制系统6、和副桩8；
所述绞吸头1用于吸取海底砂土，吸管2用于将吸取的海底砂土通过动力系统3 输送到吹沙导管11；
船体动力系统3给船身移动提供动力；
船头4为船头机械总成，用于定位船体移动的方向并固定吸管2和绞吸头1；
钢桩控制系统6用于控制主桩7或副桩8的上抬与下放；
主桩7用于与副桩一起完成船体的定位、固定和移动；
副桩8用于与主桩配合完成船体的定位、固定和移动；
海底砂地9作为主、副桩锚固的基层；
海面10给船体提供浮力。
其定位以及移动方法的主要步骤包括：
A、挖泥船布置、就位：
A1、当挖泥船被拖至距离挖槽起点20～30m 时，通知拖轮将航速减至关停，待船自然停稳；
A2、使用钢桩控制系统6下放主桩7或副桩8、抛设边锚将船位固定好；
A3、依据开挖顺序，将挖泥船逐步调整移动到最先开挖区域；
A4、利用船头4和船体动力系统3将挖泥船进行调整，使其船体中轴线与挖槽中心线WH0重合，机械就位完毕（参见图2-1～图2-2）；
B、施工过程船体的移动顺序：
B1、当船舶摆正、行至开挖中心线时下放主桩7，固定船位，利用船自身的船体动力系统3，以主桩7的位置Z1为圆心，将船头4连带吸管，先由挖槽中心线WH0向挖槽边线Ⅰ(WHⅠ)的一侧摆动，即从绞吸轨道点①→绞吸轨道点②，然后，又从挖槽边线Ⅰ(WHⅠ)的一侧经过视线标志线Ⅰ(SXⅠ)即从绞吸轨道点②→绞吸轨道点③往另一侧挖槽边线Ⅱ(WHⅡ)方向横向摆动；（参见图1、图3-1～图3-2）；
B2、当船头4摆动至绞吸轨道③，即：视线标志线Ⅰ（SXⅠ）时，下放副桩8，升起主桩7，固定船位；利用船自身的船体动力系统3，以副桩8的位置F1为圆心，将船头4连带吸管经过视线标志线Ⅱ(SXⅡ)继续往挖槽边线Ⅱ(WHⅡ)一侧摆动，即从绞吸轨道点③→绞吸轨道点④；（参见图1、图4-1～图4-2）；
B3、当船头摆动至绞吸轨道点④，即：视线标志线Ⅱ(SXⅡ)时，下放主桩7，升起副桩8；以主桩7的位置Z2为圆心，船头4继续向挖槽边线Ⅱ(WHⅡ)方向摆动，即从绞吸轨道点④→绞吸轨道点⑤；当船头4摆动至尽头挖槽边线Ⅱ（WHⅡ）后，将管口移回起始的挖槽边线Ⅰ（WHⅠ）的一侧、即从绞吸轨道点⑤→绞吸轨道点⑥, 然后将船头4连带吸管，又从挖槽边线Ⅰ(WHⅠ)的一侧经过视线标志线Ⅰ(SXⅠ)往另一侧挖槽边线Ⅱ(WHⅡ)方向横向摆动，即从绞吸轨道点⑥→绞吸轨道点⑦(参见图1、图5-1、图5-2)；
B4、当船头4摆动至绞吸轨道⑦，即：视线标志线Ⅰ（SXⅠ）时，下放副桩8，升起主桩7，固定船位；利用船自身的船体动力系统3，以副桩8的位置F2为圆心，将船头4连带吸管2经过视线标志线Ⅱ(SXⅡ)继续往挖槽边线Ⅱ(WHⅡ)一侧摆动，即从绞吸轨道点⑦→绞吸轨道点⑧ (图1、参见图6-1、图6-2)；
B5、当船头4摆动至绞吸轨道点⑧，即：视线标志线Ⅱ(SXⅡ)时，下放主桩7，升起副桩8；以主桩7的位置Z3为圆心，船头4继续向挖槽边线Ⅱ(WHⅡ)方向摆动，即从绞吸轨道点⑧→绞吸轨道点⑨；当船头4摆动至尽头挖槽边线Ⅱ（WHⅡ）后，将管口移回起始的挖槽边线Ⅰ(WHⅠ)的一侧、即从绞吸轨道点⑨→绞吸轨道点②, 然后将船头4连带吸管2，又从挖槽边线Ⅰ(WHⅠ)的一侧经过视线标志线Ⅰ(SXⅠ)往另一侧挖槽边线Ⅱ(WHⅡ)方向横向摆动；即从绞吸轨道点②→绞吸轨道点③,开始新一轮循环（参见图1、图7-1、图7-2)；
B6、重复B1～B5，根据主桩7、副桩8位置不在同一轴线的特点，利用船体3在摆动过程中，产生的角度差，交替下放船的主桩7、副桩8，宛如双脚走路一般，使得船体5能第次向前推进；
B7、待该区域取砂结束后，移至下一区域，重新固定船体5，如此反复进行。
。
Claims (1)
1.一种绞吸式挖泥船用于挖泥施工的移动与定位方法，其特征在于：它是利用挖泥船自身动力系统与钢桩控制系统合作，通过使用主副桩有序交替上抬与下放的方法，有序移动绞吸式挖泥船完成挖泥施工作业；
所述绞吸式挖泥船包括：绞吸头（1）、吸管（2）、船体动力系统（3）、船头（4）、船体（5）、钢桩控制系统（6）、主桩（7）和副桩（8）；
其定位以及移动方法的主要步骤包括：
A、挖泥船布置、就位：
A1、当挖泥船被拖至距离挖槽起点20～30m 时，通知拖轮将航速减至关停，待船自然停稳；
A2、使用钢桩控制系统（6）下放主桩（7）或副桩（8）、抛设边锚将船位固定好；
A3、依据开挖顺序，将挖泥船逐步调整移动到最先开挖区域；
A4、利用船头（4）和船体动力系统（3）将挖泥船进行调整，使其船体中轴线与挖槽中心线WH0重合，机械就位完毕；
B、施工过程船体的移动顺序：
B1、当船舶摆正、行至开挖中心线时下放主桩（7），固定船位，利用船自身的船体动力系统（3），以主桩（7）的位置Z1为圆心，将船头（4）连带吸管，先由挖槽中心线WH0向挖槽边线Ⅰ(WHⅠ)的一侧摆动，即从绞吸轨道点①→绞吸轨道点②，然后，又从挖槽边线Ⅰ(WHⅠ)的一侧经过视线标志线Ⅰ(SXⅠ)即从绞吸轨道点②→绞吸轨道点③往另一侧挖槽边线Ⅱ(WHⅡ)方向横向摆动；
B2、当船头（4）摆动至绞吸轨道③，即：视线标志线Ⅰ（SXⅠ）时，下放副桩（8），升起主桩（7），固定船位；利用船自身的船体动力系统（3），以副桩（8）的位置F1为圆心，将船头（4）连带吸管经过视线标志线Ⅱ(SXⅡ)继续往挖槽边线Ⅱ(WHⅡ)一侧摆动，即从绞吸轨道点③→绞吸轨道点④；
B3、当船头摆动至绞吸轨道点④，即：视线标志线Ⅱ(SXⅡ)时，下放主桩（7），升起副桩（8）；以主桩（7）的位置Z2为圆心，船头（4）继续向挖槽边线Ⅱ(WHⅡ)方向摆动，即从绞吸轨道点④→绞吸轨道点⑤；当船头（4）摆动至尽头挖槽边线Ⅱ（WHⅡ）后，将管口移回起始的挖槽边线Ⅰ（WHⅠ）的一侧、即从绞吸轨道点⑤→绞吸轨道点⑥, 然后将船头（4）连带吸管，又从挖槽边线Ⅰ(WHⅠ)的一侧经过视线标志线Ⅰ(SXⅠ)往另一侧挖槽边线Ⅱ(WHⅡ)方向横向摆动，即从绞吸轨道点⑥→绞吸轨道点⑦；
B4、当船头（4）摆动至绞吸轨道点⑦，即：视线标志线Ⅰ（SXⅠ）时，下放副桩（8），升起主桩（7），固定船位；利用船自身的船体动力系统（3），以副桩（8）的位置F2为圆心，将船头（4）连带吸管经过视线标志线Ⅱ(SXⅡ)继续往挖槽边线Ⅱ(WHⅡ)一侧摆动，即从绞吸轨道点⑦→绞吸轨道点⑧；
B5、当船头（4）摆动至绞吸轨道点⑧，即：视线标志线Ⅱ(SXⅡ)时，下放主桩（7），升起副桩（8）；以主桩（7）的位置Z3为圆心，船头（4）继续向挖槽边线Ⅱ(WHⅡ)方向摆动，即从绞吸轨道点⑧→绞吸轨道点⑨；当船头（4）摆动至尽头挖槽边线Ⅱ（WHⅡ）后，将管口移回起始的挖槽边线Ⅰ(WHⅠ)的一侧、即从绞吸轨道点⑨→绞吸轨道点②, 然后将船头（4）连带吸管，又从挖槽边线Ⅰ(WHⅠ)的一侧经过视线标志线Ⅰ(SXⅠ)往另一侧挖槽边线Ⅱ(WHⅡ)方向横向摆动；即从绞吸轨道点②→绞吸轨道点③,开始新一轮循环；
B6、重复B1～B5，根据主桩（7）、副桩（8）位置不在同一轴线的特点，利用船体（3）在摆动过程中，产生的角度差，交替下放船的主桩（7）、副桩（8），宛如双脚走路一般，使得船体（5）能第次向前推进；
B7、待该区域取砂结束后，移至下一区域，重新固定船体（5），如此反复进行。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150826 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |