一種用于海洋測繪工程清淤疏浚裝置的研究

何泳成，段春磊，冼業劍

（1.廣州強信勘察測繪工程有限公司，廣州510800；2.廣東省地質測繪院，廣州510800）

1 引言

海洋測繪工程清淤疏浚是非常復雜而系統的工程， 涉及多方面的內容，任何一個環節出現質量問題，造成的影響和損失都是不可估量的。 為此，相關人員應全面把握清淤疏浚的關鍵技術要點，及時恢復海洋、河道系統的功能，使海洋、河道能夠充分發揮其作用。

2 清淤疏浚行業前景

我國清淤疏浚市場行業的發展已有近百年歷史，影響力從弱小到強大，成為獲得國際認可的疏浚市場行業大國。 現階段清淤疏浚工程包括以下4 種類型：基建疏浚、維護疏浚、吹填疏浚、環保疏浚。 為不斷發展和壯大行業市場，國內企業、單位將在清淤疏浚行業中繼續整合自身資源，加快清淤疏浚設備的研發以及專門的技術人才培養。在業務整體結構上實行原有業務橫向拓展，新業務縱向延伸，將從原來單一、較少的清淤疏浚業務市場延伸至各個行業領域，這就需要大量的設備和專門的技術人才[1]，并在一定程度上充分利用清淤疏浚設備。

3 清淤疏浚行業現狀

清淤疏浚工程屬于基礎性建設，對于農田水利建設、水系綜合治理、吹填造陸、提高港口運航能力以及水下埋設管道具有重要的意義。 隨著航道、港口、農田水利、沿海城市的發展，疏浚市場行業領域也得到了較大程度的延伸， 從以往的港口航道疏浚及維護、江河湖泊治理和水利設施興建等，先后拓展至農田水利與水庫建設、維護、國防工程建設、環境保護[2]、吹填造陸等領域。

因國內的河道、湖泊等水質污染較嚴重[3]，環境保護疏浚在中國剛剛起步，想要達到西方國家的環保水平，還需很長的時間，因此，環境保護疏浚的市場需求空間很大。 疏浚工程業務的持續發展也使得其市場行業容量穩步增長， 在經濟發展中的地位和重要性日益提高， 疏浚行業市場已成為世界沿海各國和海上運輸大國不可或缺的基礎性產業之一。 疏浚工程是疏浚業務的傳統領域， 現階段主要應用于沿海港口航道的疏浚、治理及維護；江河湖泊治理及農田水利設施建設及維護等方面。 我國清淤疏浚市場行業在經過自身整合后，淘汰了不合格企業，并隨著居民消費觀念的轉變和消費需求的提升，清淤疏浚行業市場依舊保持增長趨勢，未來必定會向高品質、高質量的方向發展，呈現多品種、多元化等新趨勢。

4 疏浚裝置背景技術

海洋測繪是以海洋水體和海底為對象所進行的測量和海圖編制工作，隨著電子計算機和計算技術的開發、應用，海洋測繪工作逐步由手工方式向自動化方向轉化， 疏浚工程是指采用挖泥船或其他機具以及人工進行水下挖掘， 為拓寬和加深水域而進行的土石方工程， 疏浚工程的挖槽設計應力圖通過改變河道水流幾何邊界，引起水流內部結構的變化，使得新形成的水流結構不但可以保證泥沙不再淤積在航道內， 而且能將進入挖槽內的泥沙輸送到下深槽中，維持航道穩定。

但是，由于淤泥中含有大量水分和垃圾，增加淤泥質量和體積，現有的清淤疏浚裝置不能將淤泥中水分擠出，不能將成團垃圾粉碎，增加了船體往返次數，加大了能耗，降低了工作效率。

5 裝置整體結構設計圖

針對上述問題， 本文提出發明一種用于海洋測繪工程用清淤疏浚裝置，其設計圖如圖1～圖6 所示。

圖1 結構設計圖

圖2 固定架與第一粉碎輥連接結構示意圖

圖3 固定架剖視圖

圖4 過濾箱剖視圖

圖5 圖4 中A 部分結構放大圖

圖6 圖4 中B 部分結構放大圖

6 工作原理

參照圖1～圖6，在使用時，將固定板1 固定安裝在船體上，啟動抽泥泵3，則淤泥由輸入管4 到達輸出管5，最終由出輥8 和第二粉碎輥9 轉動， 則淤泥到達固定架7 內部后被第一粉碎輥8 和第二粉碎輥9 粉碎， 之后落入到過濾箱11 內部，啟動真空泵19，粉碎后的淤泥依次經過第一過濾網14 和第二過濾網16 過濾， 真空泵19 使過濾箱11 內部產生低壓，提高過濾效率，固體被截留在第一過濾網14 和第二過濾網16頂部，過濾出的水分留在過濾箱11 內部，之后定期排出，第一過濾網14 和第二過濾網16 便于拆卸， 通過將淤泥中垃圾粉碎，并將淤泥進行過濾，將淤泥中水分擠出，減小淤泥質量和體積，減少船體往返次數，降低能耗，提高工作效率。

參照圖1，在使用時，將吸泥罩31 放到淤泥頂部，配重塊32 帶動吸泥罩31 沉入淤泥內部，便于吸泥，將液壓桿29 輸出端下移，則支撐板28 帶動硬管27 下移，同時支撐板28 在固定塊2 一側向下滑動，則使吸泥罩31 下移，便于調整吸泥罩31 高度，提高吸泥效率。

7 技術優勢

本裝置采用國內先進的技術， 具有勞動強度小、 機動靈活、生產效率高、資金占用少、資源消耗低的特點，且具備以下4 項優勢：

1）設計優化，自動化水平高，在產品質量水平上相對其他生產技術性能費用比優越，結構合理、占地面積小、功能齊全、運行費用低、使用壽命長；

2）具備良好的技術適應性，能保證最高挖泥效率和挖掘產量；

3）技術路線簡潔，方便技術人操作及維護；

4）裝置投資和生產成本較低，具有較強的經濟合理性。

8 發展方向

清淤疏浚設備經過多年的發展，已經有了長足的進步，在未來的清淤疏浚設備的發展上有幾點建議：自動化程度要高，盡可能減少輔助人員，一人即可操作甚至實現全自動；環保方面要注意減少對水體的污染；清淤疏浚設備要具有低功耗、易操作、功能齊全、用途廣泛等特點，不僅能對河道、港口等淤泥、污物有收集作用，而且在一些港口淺灘、河底的坡面能夠修坡；對清除水下淤泥有實時監控；對魚類等水生動植物的保護等。 相信未來經過本領域專業技術人員的努力，高效、環保、快捷、實用性強的清淤疏浚設備會更多地涌現出來，為構建清淤疏浚行業新發展格局，推動市場高質量發展做出更大貢獻。

9 結語

本文根據海洋、港口、河道清淤疏浚特點，提出了一種全新型的清淤疏浚設備，并具有高效、快捷、環保、多用途、輕量化等特點，使用中取得了良好的清淤疏浚效果，符合當前發展的實際要求，對于提升海洋、港口、江河湖泊、河道的整體功能，保護環境、保護水質等具有重要意義。 同時也為將來的清淤疏浚工程的順利推進提供技術支持。