液压绞吸船开采软质岩石的施工工艺的制作方法

本发明涉及疏浚工程技术领域，特别是涉及一种液压绞吸船开采软质岩石的施工工艺。

背景技术：

液压绞吸船具有连续作业、生产效率高、施工成本低等优点，是挖泥用重要设备，但是对于岩石工况却受到一定限制，目前，针对岩石工况，一般采用围堰干式开挖方式，即利用围堰将待开挖区域海水排干后，利用陆地机械进行开挖，此种方式施工效率低下，产生的费用成本高，但是，对于软质岩石来说，如果采用合理的挖掘方式和相应合理的挖掘设备，液压绞吸船仍然具备开挖软质岩石的能力。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种施工效率高、成本低的液压绞吸船开采软质岩石的施工工艺。

本发明一种液压绞吸船开采软质岩石的施工工艺，所述液压绞吸船包括船体、桥梁、挖掘装置和台车，包括如下步骤：

S1：施工准备，其包括：确定开挖区域，将绞吸船移至开挖区域内，并将桥梁下放，依据岩石层的厚度，岩石层厚度要求为0.8～1.0m的岩石，按照岩石层1：5的坡比确定起挖点；

S2：开挖区域施工，其包括：

S201：单层施工，利用挖掘装置从起挖点开始进行渐深段施工，所述挖掘装置中绞刀按照每刀进尺0.5米，桥梁下放0.1米的渐深比例纵向施工，直至挖掘至设计水深，然后再按照每刀进尺0.5米进行横向施工，并将挖掘后的碎石输送至指定区域；

S202：残留层施工，单层施工完成后，液压绞吸船通过台车移至起挖点，利用挖掘装置对残留层进行施工，按照每刀进尺1.5m，桥梁保持水平平移进行施工，并将挖掘后的碎石输送至指定区域；

S3：重复步骤S2，进入下一开挖区域施工工作。

本发明液压绞吸船开采软质岩石的施工工艺，其中步骤S1中，所述液压绞吸船连接有锚艇，所述锚艇拖带所述液压绞吸船至开挖区域内。

本发明液压绞吸船开采软质岩石的施工工艺，其中步骤S1中，所述桥梁上安装有传感器和GPS定位装置。

本发明液压绞吸船开采软质岩石的施工工艺，其中步骤S2中，所述绞刀采用正刀进尺或反刀进尺任意一种进尺方式。

本发明液压绞吸船开采软质岩石的施工工艺，其中步骤S2中，所述挖掘装置的横移速度为5-6米/分钟，横移压力为80-110公斤，所述绞刀转速为23转/分钟，所述绞刀压力为90-160公斤。

本发明液压绞吸船开采软质岩石的施工工艺，其中所述绞刀上焊接有挖岩用防石网。

本发明液压绞吸船开采软质岩石的施工工艺，其中所述绞刀的刀齿采用挖岩用尖齿，所述刀齿安装在齿座上。

与现有技术相比，本发明所具有的优点和有益效果为：本发明采用液压绞吸船开采软质岩石过程中，针对岩石层厚度为0.8～1.0m的岩石进行施工，并按照岩石层1:5的坡比处进行施工，采用单层施工，再扫残留层的施工方法，将岩石层进行渐深段，逐层打碎，提供了施工的便捷性，同时也降低了绞刀在施工过程中磨损率，保证了施工效率。

下面结合附图对本发明的液压绞吸船开采软质岩石的施工工艺作进一步说明。

附图说明

图1为本发明液压绞吸船开采软质岩石的施工工艺的工作流程图；

图2为本发明液压绞吸船开采软质岩石的施工工艺中液压绞吸船的结构图；

其中：1、船体；2、定位桩；3、吸排泥管线；4、台车；5、吊装装置；6、桥梁；7、绞刀。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明一种液压绞吸船开采软质岩石的施工工艺，液压绞吸船包括船体1、桥梁6、挖掘装置和台车4，桥梁6、挖掘装置和台车4均位于船体1上，船体1的船艏处设有吊装装置5，吊装装置5用于起吊桥梁6，实现对桥梁6的下放工作，船体1的船艉处设有定位桩2，使液压绞吸船固定在工作区域内，挖掘装置安装在桥梁6上，挖掘装置包括绞刀7、泥泵、吸排泥管线3，绞刀7通过绞刀马达驱动，对施工区域进行施工，在泥泵的作用下通过吸排泥管线3将挖掘后的产物排送至指定区域，

包括如下步骤：

S1：施工准备，其包括：确定开挖区域，液压绞吸船连接有锚艇，不同型号的液压绞吸船配套有不同的锚艇，锚艇拖带液压绞吸船至开挖区域内，并将桥梁6下放，桥梁6上安装有传感器和GPS定位装置，传感器用于实时获取桥梁6的下放深度，依据岩石层的厚度，岩石层厚度要求为0.8～1.0m的岩石，按照岩石层1：5的坡比并利用GPS定位装置确定起挖点；

S2：开挖区域施工，其包括：

S201：单层施工，利用挖掘装置从起挖点开始进行渐深段施工，绞刀7采用正刀进尺或反刀进尺任意一种进尺方式，绞刀7按照每刀进尺0.5米，桥梁6下放0.1米的渐深比例纵向施工，直至挖掘至设计水深，然后再按照每刀进尺0.5米进行横向施工，并将挖掘后的碎石通过吸排泥管线3输送至指定区域，若绞刀进尺达到0.7～0.8米时，容易出现明显的绞刀7堵转现象，若低于0.5米，绞刀7的挖掘效率就会降低，因此，绞刀7选用每刀进尺0.5米为绞刀7运行的最佳状态；

施工过程中，挖掘装置的横移速度为5-6米/分钟，横移压力控制在80-110公斤之间，防止出现跑刀现象，绞刀转速为23转/分钟，绞刀压力为90-160公斤；

S202：残留层施工，单层施工完成后，液压绞吸船通过台车4移至起挖点，利用挖掘装置对残留层进行施工，绞刀7采用正刀进尺或反刀进尺任意一种进尺方式，按照每刀进尺1.5m，桥梁6保持水平平移进行施工，并将挖掘后的碎石输送至指定区域，施工过程中，挖掘装置的横移速度可适当加快至为7-8米/分钟，横移压力为80-110公斤，绞刀转速为23转/分钟，绞刀压力为90-160公斤；

S3：重复步骤S2，进入下一开挖区域施工工作。

基于上述施工步骤，本发明中绞刀7净重13吨，六臂，每臂十个齿座，绞刀7的刀齿采用挖岩用尖齿，刀齿安装在齿座上，刀齿与齿座之间通过齿销固定，刀齿与齿销的消耗个数比例为20:1，为了加强绞刀7的使用寿命，防止石块堵塞泥泵，在绞刀7上焊接有挖岩用防石网；

由于软质岩石相比较泥土而言对管线内部的磨损量大，因此，在吸排泥管线3的内部焊接有直径为30mm的分段圆钢，降低吸排泥管线3的磨耗量。

施工时即施工过程中的检查：

一、在施工前：由于挖岩施工难度大，风险高，因此应对挖掘装置以及相应施工设备进行全面检查，确保状态良好；

二、在施工过程中：

(1)下放桥梁6过程中，对于吊装装置5，主要是检查吊装装置5各个部件的牢固性，保证下放工作的顺利进行，例如需要每隔一段时间对吊装装置5中吊车的转盘与底座之间固定螺栓的松紧性，底座与船体1之间焊接处的牢固性进行检查，施工期间必须将吊车固封，减轻吊车上吊臂的震动；

对于使桥梁6上升或下降的起升滑轮需要定时检查，保证桥梁6的安全。

(2)挖岩过程中，由于挖岩时绞刀齿的磨损速度很快，需要每隔一段时间对绞刀7进行检查，绞刀7检查的时间不要超过两个小时，对磨损严重部位的刀齿进行连续、整体更换，避免单独更换，以保证绞刀7的挖掘能力，另外利用补换齿的时间来检查绞刀7大圈、齿座、椎体以及防石网的磨损情或损坏情况，发现问题及时修复；

由于挖岩的剧烈震动，造成绞刀马达的工作环境极为恶劣，尤其对马达底座以及万向节三个轴销的检查，这些部位需在补换齿时一并检查。

本发明采用液压绞吸船开采软质岩石过程中，针对岩石层厚度为0.8～1.0m的岩石进行施工，并按照岩石层1:5的坡比处进行施工，采用单层施工，再扫残留层的施工方法，将岩石层进行渐深段，逐层打碎，提供了施工的便捷性，同时也降低了绞刀7在施工过程中磨损率，保证了施工效率，选用特定的绞刀7结构，减少绞刀7的磨损率；

液压绞吸船在设计上虽然不适于进行挖岩作业，但是只要如果选择合理的绞刀7以及施工方法，其施工效果显著，相比较现有技术中围堰式挖岩方式而言，施工成本低，生产效率高。

现用具体实施例对本发明进行详细描述，

实施例1：

卡塔尔Al Ruwais港位于多哈北部约120Km处，卡塔尔工地的软质岩包括沉积岩，航道里段的挖岩施工管线长度为2200米，泥泵为水下泵和2号泵，外段为3300米，三台泥泵串联施工，本工程设计水深-5.0米，设计挖宽100米，允许超深0.25米，允许超宽2米，要求扫海测量无浅点，水深图精确至厘米。

具体施工步骤与上述步骤相同，其中，

在下放桥梁6过程中，为了保证既能达到航道设计水深，又能有效的控制超深，同时考虑潮汐对挖槽质量的影响，确定下桥深度涨潮及平潮时5.0米，落潮时4.9米，根据潮水的涨落情况，及时调整桥梁6下放深度，调整下桥深度时，潮水变化不得超过5公分。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。