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浅谈挖泥船发展趋势及需要解决的技术课题2010-2-8 12:12:16来源：浙江航道疏浚工程处摘要 随着疏浚量的逐年上升，对挖泥船的需求量也在不断增长。本文主要谈了挖泥船分类及功能、挖泥船的发展趋势、挖泥船发展的市场前景以及发展挖泥船需要重视的技术课题等。 关键词 挖泥船 发展趋势 市场前景 技术课题 挖泥船是水利清淤、河道治理、航道疏浚、环保清污、水域吹填、岛屿建设及市政建设等水下开挖输送施工、水域工程的外科手术式治理的主要设备，其先进性、实用性、廉价性、安全性值得广大挖泥船作业者深入研究。 1 挖泥船的分类及功能 挖泥船种类较多，但不外于绞吸式挖泥船（斗轮式挖泥船）、耙吸式挖泥船、链斗式挖泥船、抓斗式挖泥船和铲斗式挖泥船五大类。 1.1绞吸式挖泥船（斗轮式挖泥船） 绞吸式挖泥船装有泥泵和吸泥装置，挖泥时用绞刀绞松河底泥土，再用泥泵将泥浆从吸泥管吸入，经过排泥管送到岸上或排入泥驳运走。它的挖泥、运泥、卸泥等工作过程可以一次连续完成，是一种效率高、成本较低的挖泥船。它一般是非机动的，多用于吹填工程，适宜于开挖河质土、淤泥等土质较松的河底。 斗轮式挖泥船是绞吸式挖泥船的一个分支，它只是将绞吸式挖泥船头部的挖泥装置改为斗轮。 1.2耙吸式挖泥船 耙吸式挖泥船是吸扬式中的一种。它通过置于船体两舷或尾部的耙头吸入泥浆，以边吸泥、边航行的方式工作。耙吸式挖泥船机动灵活，效率高，抗风浪能力强，适合在沿海港口、宽阔的江面和船舶锚地作业。 1.3链斗式挖泥船 链斗式挖泥船是利用一连串带有挖斗的斗链，借上导轮的带动，在斗桥上连续转动，使泥斗在水下挖泥并提升至水面以上，同进收放前、后、左、右所抛的锚缆，使船体前移或左右摆动来进行挖泥工作。挖取的泥土，提升至斗塔顶部，倒入泥阱，经溜泥槽卸入停靠在挖泥船旁的泥驳，然后用托轮将泥驳拖至卸泥地区卸掉。链斗式挖泥船对土质的适应能力较强，可挖除岩石以外的各种泥土，且挖掘能力强，挖槽截面规则，误差极小，最适用港口码头泊位，水工建筑物等规格要求较严的工程施工。此外，江中挖砂也较多采用链斗式挖泥船。 1.4抓斗式挖泥船 抓斗式挖泥船是利用旋转式挖泥机的吊杆及钢索来悬挂泥斗，在抓斗本身重量的作用下，放入海底抓取泥土。然后开动斗索绞车，吊斗索即通过吊杆顶端的滑轮，将抓斗关闭，升起，再转动挖泥机到预定点（或泥驳）将泥卸掉。挖泥机又转回挖掘地点进行挖泥，如此循环作业。抓斗挖泥船主要用于挖取粘土、淤泥、孵石，宜抓取细砂、粉砂。目前，江、浙、沪等地区内河航道施工的抓斗式挖泥船多为全液压式。 1.5铲斗式挖泥船 铲斗式挖泥船是单斗挖泥船的一种，它可以集中全部功率在一个铲斗上进行特硬挖掘。它利用吊杆及斗柄将铲斗伸入水中，插入河底、海底进行挖掘，然后由绞车牵引将铲斗连同斗柄、吊杆一起提升，吊出水面，至适当高度，由旋回装置转至卸泥或泥驳上，拉开斗底将泥卸掉，再反转至挖泥地点，如此循环作业。铲斗挖泥船适用于挖掘珊瑚礁、孵石、砾石、大小块石和粘土、粗砂及混合物。 2 挖泥船的发展趋势 近年来，国内外挖泥船发展十分迅速，由向大型化、多功能化、高智能化方向发展的趋势。 2.1大型化 施工企业为了追求较高的生产效率，挖泥船由向大型化发展的趋势，尤其是耙吸、绞吸和斗轮式挖泥船已经越来越朝着大型化方向发展。国内主要航道局和航道工程公司加大了对大中型挖泥船的建造，如天津航道局建造了舱容为13000m3的耙吸式挖泥船，武汉航道局建造了舱容为13280m3的耙吸式挖泥船，浙江宇大航道工程有限公司建造了4500m3/h绞吸式挖泥船等，这些船已成为我国沿海、河口疏浚、回填的主力。国外一些主要疏浚公司把大中型耙吸、绞吸和斗轮式挖泥船作为挖泥船队的主要组成部分，以追求最大利润率。 2.2多功能化 多功能化是工程船舶所追求的目标之一。经常会有一些挖泥船由于不能适应某些工程作业而被闲置，于是提高挖泥船的利用率就成了合理的追求，其中一个重要的途径就是通过较少的投资追加，使其具有一些附加功能，从而提高该船的利用率，增加额外利润。如部分大中型绞吸、链斗式挖泥船自航化；大型耙吸式挖泥船加装自排吹岸系统；常规绞刀、斗轮的互换；耙吸式挖泥船同时兼顾污油回收；小型耙吸式挖泥船上加装抓斗；小型抓斗式挖泥船加长扒杆兼做起重等。 2.3高智能化 高智能化主要是指挖泥船作业的仪表化和自动化。由于疏浚作业时取土过程在水下，所以其操作过程不可见。随着高科技的推广应用，通过计算机技术和仪表将人不可见的过程及时、准确地显示在操作人员面前，大大简化了操作程序，提高了效率，进而提高了经济性。因此，装舱监视仪、耙管绞刀位置显示仪、产量计、挖泥断面显示仪等的设置是必不可少的，这些设备的使用保证了挖泥船工作时的挖掘精度。近年来，有关部门还开发了远程监控系统，管理人员座在办公室可以实时掌握千里之外挖泥船的生产状况。 3 挖泥船发展的市场前景 随着世界经济的发展，在全球物流持续增加、船舶大型化的驱动下，港口的港池和航道必须不断加深，港口数量日益增加；随着人类生活水平的提高，钢铁、能源需求量大大增加，这些煤、电、钢铁等的建设都向物流方便的治海地区发展；房地产和旅游的发展也向填海造地（成本低、环境好）方向发展。这些特点在中国及发展中国家尤为突出，它促使世界范围的疏浚量不断上升，从而对疏浚船舶的需求量日益增加。 有关专家预测，在我国沿海港口、航道建设与维护方面，未来十年间，沿海疏浚市场每年约有100-200亿元投资，主要是大型枢纽港深水航道的建设和维护、用于建港和临江工业区建设的沿海大型陆域吹填项目以及港口航道的改造升级。 在沿海工业区与沿海城市建设方面，国家将把临港工业区建成国家级钢铁、石化和造船基地，鼓励钢铁企业在沿海布局。如首钢迁往唐山曹妃甸，一期工程造地面积达11.95平方公里，总量达300平方公里。同时，广钢将向南沙搬迁，建立南沙临海钢铁工业基地；韶钢集团决定在沿海建设钢铁基地；鞍钢整合本钢并拟到营口海边建新厂；武钢、攀钢、济钢和莱钢等都倾向于沿海建基地。洋山、黄骅、烟台一期港区，青岛前湾港区、广州新沙港区、澳门机场以及香港新机场等均是通过疏浚吹填或挖沙吹填形式的。上海规划造地7万多平方米，将江南造船厂、沪东造船厂迁至崇明、长兴两岛。洋山港的大型配套项目海港工程已启动，将在原海滩上建设一座现代化的城市。台州地区计划到2010年投资50亿元围海造地40万亩。 另外，我国大部分地区因环境问题而进行的清淤疏浚工作已提到议事日程，一些经济发达地区已经开始着手进行大规模的环保清淤工程。清淤疏浚已不仅仅在防洪建设中发挥着重要作用，而对改善水环境、提高供水质量、美化城市和观光旅游等方面也有着重要作用。未来中国环保疏浚市场无疑将呈现高速增长态势，其市场潜力不可估量。 从上述可知，挖泥船发展有广阔的市场前景。 4发展挖泥船需要重视的技术课题 荷兰、法国和日本等国建造的挖泥船比我们国家建造的挖泥船要先进，我们应下功夫，追赶他们。笔者认为当前发展挖泥船需要解决以下技术课题： 4.1技术方面 发展挖泥船在技术方面应做到： 4.4.1可靠实用、工况适宜、操作方便； 4.4.2高起点、高标准、技术先进、性能齐全； 4.4.3高效与节能、技术与经济综合考虑； 4.4.4技术创新与技术组合相结合； 4.4.5自动化与智能监测、显示、控制一体化； 4.4.6清淤与清污相结合； 4.4.7通用型与专用型并举，小型多功能与大型配套并存； 4.4.8引进挖泥设备技术的同时也要引进和借鉴疏浚施工技术与疏浚施工管理方法。 4.2重要课题 挖泥船与疏浚施工技术是一门技术含量较高的综合系统工程，我们应很好地解决以下重要课题： 4.2.1疏浚施工技术与工况研究，包括疏浚土的分类规范及其与国际接轨； 4.2.2疏浚施工规模与工程效益研究，如疏浚土排出后的综合利用； 4.2.3疏浚施工对基础设施、环境的影响研究； 4.2.4特殊疏浚施工研究，如环保疏浚的施工技术与专用施工设备； 4.2.5.土机系统土动力学及作业装置优化设计与极限技术研究； 4.2.6实时工况监测显示系统与智能型控制技术傻瓜型泥船研究； 4.2.7有效开挖技术与经济作业理论研究，包括泄漏控制、成束与输束理论； 4.2.8系统总体设计与主要关键部件研试开发研究； 4.2.9人机学设计研究； 4.2.10挖泥船配套运用、辅助船舶设