联系热线:15305531866
火狐官方下载

火狐直播

联系人:王先生

联系电话:15305531866

地址:安徽省芜湖市鸠江区南翔万商

加长臂反铲挖掘机在深水急流滩险
发布时间: 2022-05-25 14:27:44 来源:火狐直播app 作者:火狐官方下载

  摘要:以红水河十五滩航道水下炸礁清碴试验施工为例,介绍加长臂反铲挖掘机在深水、急流滩险 : 水下清碴的优势及体会。 关键词:加长臂反铲挖掘机 深水急流滩 清碴 试验 优势

  1 概述 十五滩的航道整治是西南水运出海通道中线起步工程(广西段)恶滩~ 石龙三江口航道整治工程之一。十五滩是红水河滩中之王,滩长 4.2km,落差 5.49m,最大流速 5m/s,最浅水深 1.3m,集窄、弯、急、险于一体。本次航 道整治尺度 1.8~2.2m×35~40m×200m(水深×宽度×弯曲半径)和新开排 路航道 1.5m×25m(水深×宽度)参照河工模型试验优选放案 24 而定。整治 原则:着眼“起步”二字,以治险和枯水整治为主,兼顾中、洪水整治,改 善“急” “弯” “窄”状况。整治工程量:水下炸礁 63371m3 ,陆上炸石 、 、 12805m3,围堰炸石 85987m3。施工工期:2001 年 9 月 20 日至 2003 年 1 月 22 日,跨越两个枯水施工期,投入的钻爆设备有中风压钻机船(船上装置改 进型 YQ100 潜孔钻机 4 台)2 艘,由于改进型 YQ100 潜孔钻机在内河各类滩 险上进行水下钻爆,均具有快速、便捷、高效的优势,故在合同工期内完成 水下钻孔爆破是可行的。但第一施工期投入的清碴设备有抓扬式抓斗挖泥船 (斗容 1.5m3)1 艘,由于流急“漂斗”“卧斗”现象极为严重,台班工效极 、 低;反铲式铲斗挖泥船(斗容 1.5m3,最大挖深 5.8m)1 艘,由于受上游电站 发电调控下泄流量,施工期水位居高不下,施工水位改正数小于 3m 的天数仅 有 71 天,标准臂长的反铲式铲斗挖泥船则受臂长的限制,无法清挖至设计底 标高。因此第一施工期仅完成清碴工程量 45.6%(工期已过 65%) ,按此进度

  清碴无法按合同工期完成十五滩的整治施工。为此第二施工期投入了 2 艘加 长臂反铲式铲斗挖泥船,专攻深水急流滩险段。 2 加长臂反铲挖掘机攻克险段的清碴部署 二期施工的难点在排路进口段、出口段和横浪段,主要工程量也集中于 此,排路进口段由于排路实施围堰施工后,留下堰压部分及上游未施工段, 上堰压段原河床地势较高,排路开通后,形成了 2~3m 的跌坎,流态恶劣; 横浪段河床窄,流速特急达 5m/s;排路出口段在进口段未开通前水流较平缓, 为了安全起见,加长臂反铲挖掘机在红水河十五滩投入生产性的试验前,首 先选择在排路出口的堰压段进行清碴试验,该段流速在 2.0m/s 左右,流态平 稳,主要目的是先试验加长臂挖掘机在深水和流急条件下能否施工,能适应 深水施工后,立即投入第二台加长臂挖掘机,分别攻克该滩两处险段:流速 特急的横浪段及流速急,流态紊乱,迭坎大的排路进口段及上堰压段。这两 处难点解决了,其它部分就会迎刃而解。 3 清碴施工效果 2002 年 10 月 5 日投入第一台加长臂反铲挖掘机置放在由 “广西车渡 1045” 改造的挖泥船上,首先在排路出口下堰压段进行清碴。由于上堰压段尚未清 挖,通过排路出口的流速较小,在 1.0~2.0m/s 之间,在此段共施工 40 台班, 完成清碴工程量 4039m3/台班, 平均 101m3/台班。 此间曾出现过5.0~5.5m 的水位改正数两天, 即施工水深为 7.5~8.0m, 在此水位下该机也能正常清碴, 且能满足进度要求。 2002 年 10 月 29 日投入第二台加长臂反铲挖掘机(上建厂生产的 R942 型挖掘机) ,斗容 1m3,置于“疏浚 21”挖泥船上。该机经过陆地上试调后, 调到施工试验地:排路进口段,由于排路及下堰压段已炸除清通,在上堰压 段的水流形成了落差为 2m 多的迭坎,加之进口处水流紊乱,施工期间水位改

  正数为2.4~5.2m 之间,即施工水深为 4.9~7.7 之间,该机能正常安全地进 行清碴,本段由 2002 年 10 月 29 日开始施工,12 月 23 日结束,共施工 75 台 班,完成清碴工程量 7269m3,平均 96.9m3/台班。 十五滩最急流之段——横浪段, 最大流速达 5m/s 多, 空载船舶航行至此, 均需设置铰滩才能上行。抓斗挖泥船根本无法在此施工,抓斗入水后即被冲 至 5m 之远,且发生“卧斗”现象。小松 PC200—3 加长臂挖掘机在施工期间 水位改正数2~5m,即施工水深为 4.2~7.5m,在如此急流的滩险,该机也 能安全地清碴。本段由 2002 年 10 月 29 日开始施工,11 月 23 日结束,共施 工 46 台班,完成清碴工程量 5109m3,平均 111.1m3/台班。 4 不同工况条件下清碴设备的工效对比 加长臂反铲挖掘机投入红水河十五滩深水急流滩险的清碴施工,是在抓 扬式挖掘机、普通反铲挖掘机在上述工况条件下无法实施清碴施工而采取的 施工措施。十五滩投入加长臂反铲挖掘机清碴前后不同的施工期、施工水位、 台班工效、清碴设备施工情况见表 1、表 2。 表 1. 第一施工期投入清碴设备清碴工效统计

  序号 清碴设备 工期 水位改正数天数 清碴施工情况 台班工效 工期 施工 施工 清碴工 利用 ≤3m ≤5m >5m 天数 台班 程量 (m3/台班) 率 (﹪) (m3)

  从上述统计表得知,第一施工期投入的普通反铲挖泥船,由于受到反铲 挖掘机臂长的限制,该机最大施工水深为 5.8m,即只能在水位改正 3.5m 以下 的天数才能进行清挖,虽然在其适应的水位下施工的台班工效高,但工期利 用率太低,投入的抓扬式挖泥船,虽然挖掘深度不受限制,但当施工水深超 过抓斗高度 3.5m、流速大于 2.5m/s 时,抓斗施工的“卧斗”“漂斗”现象 、 非常严重,施工效率极低,显然,十五滩水下炸礁的施工水位居高不下(水 位改正数多为 3~5m,即施工水深 5.5~7.5m)流速急(最大达 5m/s) ,流态 紊乱等恶劣工况条件下,依靠普通反铲挖泥船及抓扬式挖泥船来清碴,是无 法在 2003 年元月 22 日前按合同期完成施工任务的。 第二施工期,投入了两艘加长臂反铲挖泥船后,最大施工水深可达 9m, 即水位改正数在 6.5m 以内的工期内均可施工, 且能在流速达 5m/s 的地带施 工。典型的例子:第二施工期仅出现过最高水位 2 天(水位改正数 5.5m,即 施工水深 8.0m) ,这两艘加长臂反铲挖泥船能安全正常清碴;十五滩横浪段, 流速达 5m/s,中肯段流急、流态紊乱,加长小松 PC200—3 反铲挖泥船也能 安全顺利地进行清碴,台班工效达 111m3/台班;排路进口水流紊乱,上堰压 段水流迭坎大(落差 2m 多) ,流速达 5m/s,加长臂 R942 反铲挖泥船也能安

  全顺利地进行清挖。由于该段采取钻炸与清碴交替施工的办法削掉迭坎,相 互间有一定的干扰,故挖泥船清碴工效受到一定的影响。 5 加长臂反铲挖掘机清碴优势 加长臂反铲挖掘机,在施工水深 9m 以内或流速 5m/s 的滩段清碴施工, 均能达到预期的工效、较好地控制开挖深度、极少出现欠挖或超挖;钻炸后 出现个别盲炮现象石碴未被炸透,只要四周有裂缝,反铲挖掘机也能清挖至 底标,确实有个别石丁挖不掉的,挖掘机斗臂可定位,便于标示上图或岸上 插标,减少了补钻时寻探的时间;由于反铲挖掘机每挖完一小块后,可自行 用斗底平面纵横扫检,故施工后扫床碰杆率较低。相同情况下,加长臂挖掘 机与普通挖掘机比较有如下优点:提高工期利用;扩大开挖范围,减少辅助 工作时间,提高了工效。与抓扬式挖泥船比较:解决了抓斗挖泥船在急流段 施工中出现“卧斗” “漂斗”工效低的难题,同时可以有效地控制了超挖, 、 也能节约成本。 6 体会及建议 6.1 通过十五滩清碴施工实践证明:加长臂反铲挖掘机能够在深水(施工 水深 9m 以下) ,急流(最大流速 5m/s)滩险上安全高效地进行清碴施工。 爆破后用该机清碴施工具有投斗准确、挖掘能力强、挖深易控、清底平整、 补炸补清率低、工期利用率高、工效高等优点。因此,用普通挖掘机改造为 加长臂挖掘机,作为内河水下清碴设备是可行的。 6.2 如今水下炸礁市场竟争激烈,欲占领市场,仅水下爆破的工效提高是 不够的,清碴设备选用正确与否才是关键。在水下爆破清碴工程中,加长臂 反铲挖掘机配合中风压钻机是最佳搭档设备。 6.3 建议装置加长臂反铲挖掘机的挖泥船的建造应相对轻巧、甲板面上的 主横绞操作系统与液压桩控制操作系统尽量靠近,并保持通视,以便挖泥船