航道整治工程(疏浚、整治)课件.ppt
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1、1,第四章 航道整治工程,2,第一节 疏浚工程,疏浚:就是利用机具开挖水下土石方,以疏通港池、浚深港池和锚地水域。分类:基建性疏浚和维修性疏浚。疏浚的施工方法与使用的机械有关。现分述如下:,3,疏浚前的准备工作,向当地港航监督部门申请发布挖泥船施工航行通告 对施工区进行浚前测量 当挖泥船采用导标法定位施工时,应采用导标将设计挖槽的起始线、终止线、挖槽边线、边坡线、工程分界线、中线和转向点等标出,并根据需要设置里程标、边坡开挖导标和分条施工导标。,4,中线,终止线,起始线,边坡线,挖槽边线,转向点,边坡线,5,导标的精度要求:,(1)陆地导标相对设计轴线的横向偏差应不大于0.1m;(2)浅滩上的
2、导标相对其设计轴线的横向偏差应不大于0.3m;(3)导标放样的方向校核误差应不大于12”。 导标设置后,应在施工区的最远端对准导标做多点定位检查,6,一、 挖泥船及其施工方法,挖泥船是开挖水下土石方的工程船舶,按其工作原理,通常分为水力式:水+泥 泥浆 泥泵吸泥排泥机械式:泥斗挖泥,7,玉龙号非自航绞吸挖泥船,8,比利时绞吸挖泥船,9,10,绞吸式挖泥船,绞吸式挖泥船,11,3580方小时绞吸式挖泥船,12,(一)绞吸式挖泥船及其施工方法,绞吸式挖泥船是利用转动着的绞刀绞松河底土壤,与水混合成泥浆,经吸泥管吸入泵体并经排泥管输送至排泥区。绞吸式挖泥船的生产过程:挖泥、输泥和卸泥都是由自身连续完
3、成的,生产效率较高适用对象:适用于风浪小、流速低的内河湖区和沿海港口的疏浚,以开挖砂、砂壤土、淤泥等土质较适宜,采用有齿的绞刀后也可挖粘土,但工效较低。,13,新型的挖泥船功率大,绞刀功率达2000千瓦,可开挖粘土、密实砂土、碎石土和强风化岩。一般的绞吸式挖泥船的排距只有57km。 中交上海航道局在曹妃甸工地仓储区西区吹填工程中,通过双船四泵串联接力吹泥模式,使绞吸式挖泥船排距达到20.836公里,日吹填量高达5.3万立方米,再次打破我国绞吸式挖泥船长排距生产纪录。,14,挖泥开工前的准备工作,定船位、抛锚,架接水上、水下及岸上排泥管线等。定位方法:GPS法导标法,15,绞吸式挖泥船作业程序,
4、16,绞吸式挖泥船挖泥时的施工方法,钢桩定位横挖法 双桩前移横挖法 单桩前移横挖法锚缆横挖法施工,17,双桩前移横挖法,18,双桩前移横挖法,19,单桩前移横挖法,20,单桩前移横挖法,21,锚缆横挖法,22,施工中的挖泥船,23,(二)耙吸式挖泥船及其施工方法,24,新海龙耙吸挖泥船,新海龙耙吸挖泥船,25,赤湾2400m3/h自航耙吸挖泥船,26,13500方 小时舱耙吸式挖泥船,27,新海虎挖泥船,28,耙吸式挖泥船的特点:,1)船只大,抗风浪能力强;2)单船作业,辅助设备少;3)在航行中进行挖泥,对运输船舶航行干扰 少,施工时基本不影响港口、航道的使用;4)能自航,调遣灵活,开工展布简
5、单,29,耙吸式挖泥船示意图,30,耙吸式挖泥船的挖泥设备,1. 耙头挖掘土壤的设备 带齿耙头开挖较硬土壤 闷吸式耙头开挖较软土壤2. 泥泵3. 泥舱和泥门,31,耙吸式挖泥船作业程序图,32,耙吸式挖泥船施工方法,1. 装舱法施工可以满足船只航行和调头要求,有抛泥或排泥的地区可采用。影响效率的因素主要是泥浆的浓度。,33,耙吸式挖泥船施工方法,2. 旁通法施工泥浆由旁通口直接排出船体。其特点是泥浆不装船,挖泥船吃水浅。3. 吹填法施工用挖泥船自身的泥泵将泥船上的泥浆排至填筑地点。,34,挖泥船正在用旁通法疏浚施工,35,(三)链斗式挖泥船及其施工方法,链斗式挖泥船是利用上下鼓轮转动带动链节板
6、使一系列泥斗连续运动而自河底挖掘泥土的机械。,36,37,斗轮式挖泥船,38,1.链斗挖泥船施工的特点,其挖后平整度较好,适用于开挖港池、锚地和建筑物基槽等。链斗挖泥船可以挖掘各种淤泥、软粘土、砂和砂质粘土等。缺点是噪声大,振动大、部件磨损大、成本高。,39,(1)泥泵链斗式挖泥船,泥斗挖取的泥土自顶部卸入本身的泥舱中,经冲水搅拌成泥浆后,由泥泵抽吸泥浆,经排泥管输送至排泥区。,40,(2)高架卸泥链斗式挖泥船,挖泥船泥斗挖取的泥土由高架着的长输泥槽或皮带输泥机直接送至排泥区,41,2.泥驳链斗式挖泥船作业程序,42,3.施工方法,链斗式挖泥船大多为非自航式,其施工方法应采用横挖法,可以逆流横
7、挖,也可以顺流横挖。挖泥时均用一个主(尾)锚和四个边锚定位和移动船身。,43,平行横挖法适用于槽宽流速大,44,斜向横挖法常用方法,45,扇形横挖法适用于槽宽为挖泥船长的情况,46,十字形横挖法,47,(四)抓斗(扬)式挖泥船及其施工方法,抓斗式挖泥船有自航式和非自航式两种。,自航式一般自带泥舱,泥舱装满后自航至排泥区卸泥;,非自航式利用泥驳装泥和卸泥。,48,抓斗式挖泥船施工图,泥驳,49,盐田港池疏浚用抓斗挖泥船,50,抓斗挖泥船施工,51,金刚号非自航抓斗挖泥船,52,1.适用性,抓斗式挖泥船一般用于航道、港池及水下基础工程的挖泥工作。 它适合于挖掘淤泥、砾石、卵石和粘性土等,但不适合挖
8、掘细砂和粉砂土。若采用特制的抓斗,也可用于水下的清除碎石。,53,抓扬式挖泥船示意图,54,2.施工方法,多采用顺流挖泥,前边锚不考虑超前角,后边锚多向后抛 。采用纵挖法施工,可据施工条件而采用顺流、分条、分段、分层施工。当泥层厚度较薄,土质松软时,可采用梅花挖泥法。,55,梅花形挖泥示意图,56,(五)铲斗式挖泥船及其施工方法,铲斗式挖泥船是一种非自航的单斗式挖泥船,其工作机构与反铲、正铲挖土机类似。挖起的泥土卸入停靠在船旁的泥驳,满载后运至卸泥区卸泥。铲斗容量一般为24m3.,57,铲(斗)扬式挖泥船示意图,58,铲斗式挖泥船,59,1.铲斗式挖泥船适用性,它适用于挖掘粘土、砾石、卵石、珊
9、瑚礁和水下爆破的石块等,还可以清理围堰、打捞沉物和排除水下障碍物等。,60,2.铲斗式挖泥船施工方法定位桩定位施工,船舶定位时将挖泥船拖至挖槽起点导标附近,对准施工导标,待拖轮航行惯性消失后,放下铲斗和船尾定位桩,校正船位,然后下船首定位桩。采用分条横挖法施工,61,吹扬式挖泥船,62,浚峰号非自航铲斗挖泥船,63,作业宽度示意图,64,边坡开挖示意图,第一层,第二层,第三层,第四层,设计底宽,设计边坡线,留待坝塌的部分,设计挖除的部分,65,二、作业船的选择和数量的确定,(一)选择挖泥船应考虑的因素1、挖泥船的性能应与所承担的任务和施工条件相适应。2、与待开挖的土质相适应3、挖泥船的生产能力
10、和经济合理性4、施工区的水文、气象和地理条件5、挖槽条件和排泥方式,66,(二)辅助船只配备,1、链斗式、抓斗式和铲斗式挖泥船应配 备拖船和泥驳2、绞吸式挖泥船应配备排泥管、水上浮 筒、拖船和绞锚艇或拖船和泥驳3、尚需配备供应船、抛锚艇、宿舍船、交通 船和舢板,67,(三)作业船数量,1、挖泥船数量N的确定 N=Q/E Q总工程量,m3 E每艘船完成的工程量,m32、泥驳数量n和拖船数量B的确定 n=t1/t2 + n0 B= t1/(t2 D) t1泥驳完成抛泥及往返所需的时间。 t2每只泥驳装泥所需的时间。 D拖船一次拖带的泥驳数。,68,三、疏浚泥土的处理及吹填工程,(一)疏浚泥土的处理
11、方法1. 水下抛泥法将疏浚泥土运往指定的水 下抛泥区抛弃不用。2. 边抛法边挖泥边将吸起的泥浆排入水 中,随水流带走。3、吹填法是将疏浚泥土送往陆地或水下 边滩等进行填筑。,69,水下抛泥法的注意事项:,1.尽量缩短抛泥距离2.抛泥区要便于船只进出和调头3.沿途水域的风浪不妨碍抛泥作业4.不影响水上交通及其他用水事业,符合环保 要求5.抛泥区应流速小,且流向偏离挖槽一侧,70,(二)吹填工程,71,吹填,72,水上吹填管布置,73,吹填施工的主要工序,1.接力泵站的布置1)设中间泥浆池贮存泥浆方式,此时 吹泥船和泵站单独工作,互不干扰2)将吹泥船与接力泵站直接串联的方 式,74,2.泥场的选择
12、因工程性质而异,对以吹填为主时,主要取决于所吹填的范围,其考虑因素有:,1)由挖槽的土质、数量确定泥场的范围和 容量大小2)选择低洼、废坑、荒地3)要便于排水4)就近吹填的泥场,其数量和容量要由挖 泥船的扬程和排泥管长度决定,75,3、修筑围堤,围堤的作用:构造泥场,护岸或护坡。围堤的布置要按照地形,尽量把堤线布置在有高岗、土埂处,以减少工程量围堤的断面形式一般为梯形 围堤的尺度,依不同的土质而定。当围堤高度大于3m时,一般采用分期吹填分层填筑 HHo+H (4-8)式中:H围堤标高(m) Ho要求吹填的泥场设计标高(m); H预留超高,取0.30.5m。,76,原地面,一期围堰,二期围堰,二
13、期吹填标高,一期吹填标高,围堰断面形式,H,77,土围堤施工应满足下列要求:,1)基础处理2)应就近取土,并离开围堤坡脚一定距离从围堤内侧取土,以保证吹泥时围堤的稳定性;3)土围堤应分层修筑并分层夯实。宜每铺0.30.5m土厚为一层,夯实后再铺第二层,直到达到设计堤顶高程。围堤的顶部和边坡应整平、夯实。,78,4泄水口施工,泄水口的布设位置,一般距排泥管出口越远越好,从排水口排出的水流不得冲刷附近的建筑物和堤岸或淤积;在潮汐河口地区,应考虑在高潮延续时间内泄水畅通。泄水口布设方式 见下图,79,泄水口(水门)的布设示意图,图4-10 水门的布设示意图a)死角处水门布设图;b)多向分流布设示意图
14、;c)单向流水门布设图;d)双向流水门布设图1-排泥管;2-围堤;3-水门;4-死水处 b)多向分流布设示意图,a)死角处水门布设图;,c)单向流水门布设图,d)双向流水门布设图,1-排泥管;2-围堤;,3-水门;4-死水处,80,泄水口的施工要求:,(1)泄水口水门的基础应夯实;(2)泄水口与围堤结合处应采取护坡错施,防止水流冲刷;(3)泄水口出水处底面应用块石、土袋和软体排等护底,防止冲刷;(4)采用埋设排泥管做泄水口时,排泥管应伸进泥塘内并超过堤身1m,管间的泥土应夯实,泄水管与堤的结合应紧密。,81,5排泥管线的布设,1)排泥管线尽量取直,避免急弯,缩短管线长度和减小坡度,减少管线的总
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