耙吸挖泥船工作原理

第１６卷第１期　２０１７年３月　南通航运职业技术学院学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＮＡＮＴＯＮＧ　ＶＯＣＡＴＩＯＮＡＬ＆ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ　ＳＨＩＰＰＩＮＧ　ＣＯＬＩ　ＧＥ　Ｖｏ１．１６　Ｎｏ．１　Ｍａｒ．２０１７　

ｄｏｉ：１０．３９６９０．ｉｓｓｎ．１６７１—＿９８９１．２０１７．Ｏ１．００８　

大型自航耙吸挖泥船的总体设计　

陈新华　（上海振华重工（集团）股份有限公司启东海洋工程股份有限公司，江苏南通２２６２５９）　

摘　要：文章对耙吸挖泥船的特点和分类进行了概述，并以某１２　０００　ｍ　耙吸挖泥船为例，对其进行了总体设计，并提　出了自身的体会，为大型耙吸挖泥船的设计与建造提供了参考。　关键词：大型耙吸挖泥船；总体设计；体会　中图分类号：Ｕ６７４．３１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—９８９１（２０１７）Ｏ１—００２７—０４　

０　引言　我国江河湖泊众多，海域也非常辽阔。由于上游长期的水土流失，下游及人海口流沙淤积问题严重，疏　

浚工作也越来越急迫。另外，沿江、沿海大型港口与深水航道不断开工建设，这就需要大量挖泥船来疏浚。在　各类疏浚船舶中，耙吸式挖泥船轻巧灵便，功能多样，自动化程度高，因而需求量很大。而耙吸式挖泥船中，　

大型耙吸挖泥船凭借其“挖得深、装得多、可自航、卸（吹）得快”的特点，可以独立完成整个疏浚过程，受到了　各大疏浚公司的青睐。［１１近年来，在国内各大航道疏浚单位的主持下，大量耙吸式挖泥船开工建造，使我国在　

大中型耙吸式挖泥船的设计和建造领域逐渐积累了许多成熟的技术经验。笔者将结合自身工作经验，在分　析自航耙吸式挖泥船特点的基础上，阐述某１２　０００　ｍ３耙吸挖泥船的总体设计及布局，以供参考。　

１　自航耙吸式挖泥船概述　耙吸挖泥船是自航式的深海或内陆船，通常配有泥舱和挖泥设备，可以自行装舱和卸载，实用性非常　

强。其主要具有如下特点：耙吸式挖泥船在工作状态中，船体不在固定位置上工作，不需专用定位设施，挖泥　时不用锚缆及辅助机具，占用水域面积不大，从而对其他航行船舶作业不产生影响；耙吸式挖泥船非常适合　

耙吸挖泥船

英文名称：trailing suction hopper dredger

定义：装有耙头、吸泥管、泥泵和泥舱等，在慢速航行中自水底耙吸泥沙装舱，装满后快速航行至抛泥区卸泥的挖泥船。

应用学科：水利科技（一级学科）；航道与港口（二级学科）；疏浚（水利）（三级学科）

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。是利用泥耙松土，船中设开底泥舱，舱容积表示船的大小。有单耙或对耙，分别布置于船中或两侧。耙吸式挖泥船机动灵活，效率高，抗风浪力强，适宜在沿海港口、宽阔的江面和船舶锚地作业,在风浪大又无掩护的滨海和河口地区，宜选用自航式耙吸挖泥船。适于松散和低于粘土硬度的土质作业。

耙吸装舱挖泥船,基本上是一种从海底挖泥的船,其挖泥方法与真空吸尘器类似.船上装有一台或几台离心泵,用离心泵从海底吸起水和泥,排入本船泥舱.这些操作都在航行中进行,边航边挖,泥舱装满就驶往抛泥区排泥,通过舱底门把泥例出.耙吸船一船都用其泥舱容量来表明规格大小,一般舱容为753～0003最小的耙吸船能在水深3左右条件下施工.最大耙吸船挖深可达3～35以上.这种耙吸船属于海船,可在风接相当大的海上挖泥,航行及抛泥.这种船多在船首装有横向推进器,操纵性能都此较好.施工时不用锚或缆索定泊,对航行干扰小,因此非常适用于在港口或通航的河道,运河中施工.耙吸挖泥船的缺点是底质硬时挖不动.在疏浚中带有大量水份的泥沙一起运往抛泥区,因此影响产量.耙吸船在基建性疏浚和维护性疏浚中都可使用,但不能在范围狭窄的水域施工.

绞吸挖泥船

中文名称：绞吸挖泥船

英文名称：cutter suction dredger

定义：用旋转绞刀绞松水下泥沙、形成泥浆，并通过吸泥管将泥浆吸起排走的挖泥船。

应用学科：水利科技（一级学科）；航道与港口（二级学科）；疏浚（水利）（三级学科）

铰吸式挖泥船装有泥泵和吸泥装置，挖泥时用铰刀铰松河底泥土，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。铰吸式挖泥船一般为非机动的，多用于吹填工程，适宜于开挖沙质土、淤泥等土质较松的河底。采用有齿铰刀的挖泥船也可挖较硬的砾石粘土。

船型推介952019年·第1期·总第178

期

“沧航浚1”号自航耙吸挖泥船DOI:10.19423/ki.31-1561/u.2019.01.095

“沧航浚1”号是由中国船舶及海洋工程设计研究院（MARIC）设计、中船黄埔文冲船舶有限公司建造的自航耙吸挖泥船，于2018年12月交付给河北沧州黄骅港务工程有限公司。󰀁

河北沧州黄骅港是我国能源海上进出口的要塞，是海上丝绸之路重点建设的港口之一，维护港区航道及港口建设是实施国家海洋战略的有利保障。随着“沧航浚1”号的交付，沧州黄骅港区将增添新的装备力量，开启港务工程公司自有船队建设的新篇章，将有效保障黄骅港港区航道维护和港口的建设。“沧航浚1”号是一艘双机复合一拖三驱动、双导管桨、双耙、B级冰区加强、带高效球艏的流线型耙吸挖泥船。设计之初，针对黄骅港港区特殊的泥质条件及船东的实际使用需求，经过反复论证，确定了以回淤细粉砂为主要疏浚对象，并兼顾中细砂和粗砂等土质，采用主机通过三速齿轮箱驱动泥泵的方案。该船在功能配置上还充分考虑参与国内外其他沿海港口航道的疏浚和吹填造陆工程建设。󰀁“沧航浚1”号主要参数见下页表

1。

96“沧航浚1”号自航耙吸挖泥船

表1 “沧航浚1”号主要参数总󰀁长131.7󰀁m垂线间长122.3󰀁m型　宽25.4󰀁m型　深9.8󰀁m设计吃水7.0󰀁m挖泥吃水8.45󰀁m泥舱最大舱容10󰀁200󰀁m3推进柴油机6󰀁120󰀁kW×2台主轴带发电机2󰀁500󰀁kW×2台辅柴油发电机800󰀁kW应急发电机400󰀁kW船级社CCS船级符号★󰀁CSA󰀁Trailing󰀁Suction󰀁Hopper󰀁Dredger，Dredging󰀁within󰀁R2，WD（8.45󰀁m），Ice󰀁Class󰀁B★󰀁CSM󰀁BRC船型推介972019年·第1期·总第178

期“沧航浚1”号具备无限航区航行能力，续航力达8󰀁000󰀁n󰀁mile；具备沿海航区挖泥作业能力，作业油水装载量可保证连续作业20天。该船满足最新生效规范、规则公约，船舶环保性能以及船员居住环境均较以往的挖泥船有了大幅提升。该船的艏尖舱作为纵倾调节舱，能够迅速注排水，以减少船舶在空载或轻载时的纵倾；泥舱甲板设置一台跨距25󰀁m、吊重20󰀁t的行走式液压甲板吊机，用于设备维修和起吊重物；配置通用型耙头和专用型耙头，以适用不同土质的挖掘需求；定员40人，艏楼前端设置居住甲板室，船员卧室均为单人间。该船设置了一套动态数据通讯系统，有效提升船岸数据融合的能力，也强化了码头对船舶资源的合理分配和利用。

ＳＨＡＮＧＨＡＩ　ＳＨＩＰＢＵＩＬＤＩＮＧ上海造船２０１１年第２期（总第８６期）　

海洋工程　：．．．．．．．．．．．．．．．．．，　

“通程＂号超大型耙吸挖泥船开发设计　

仲伟东，费龙　

（７０８研究所，上海２０００１１）　

摘要：阐述了７０８研究所自主开发设计的国内第一艘超大型挖泥船，采用全通甲板，适用于深、远海作业；泥舱　舱容达１８３７４ｍ　，最大挖深可达８５ｍ，为目前中国设计建造的最大舱容、最大挖深的深水疏浚工程船；疏浚设备　（即：泥泵、水下泵、高压冲水泵等）采用全变频电力驱动，泥舱首次采用箱形泥门形式。　关键词：超大型耙吸挖泥船；全通甲板；大挖深；水下泵；电力驱动疏浚设备；箱形泥门　中图分类号：Ｕ６７４．３１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００５—９９６２（２０１１）０２．００２９．０４　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｅｌａｂｏｒａｔｅｓ　Ｃｈｉｎａ’Ｓ　ｆｉｒｓｔ　ｊｕｍｂｏ　ＴＳＨＤ　ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｂｙ　ＭＡＲＩＣ．Ｔｈｉｓ　ｖｅｓｓｅｌ　ａｄｏｐｔｓ　ｆｌｕｓｈ　ｄｅｃｋ　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｄｒｅｄｇｉｎｇ　ｉｎ　ｄｅｅｐ　ａｎｄ　ｆａｒ　ｓｅａ；ｔｈｅ　ｈｏｐｐｅｒ’Ｓ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｉｓ　１　８，３７４ｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｄｒｅｄｇｉｎｇ　ｄｅｐｔｈ　ｃａｎ　ｒｅａｃｈ　８５ｍ，ｂｏｔｈ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ　ａｒｅ　ｔｏｐ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　ｕｐ　ｔｏ　ｎｏｗ；ｆｕｌｌ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｐｏｗｅｒ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ｄｒｉｖｅ　ｔｈｅ　ｄｒｅｄｇｉｎｇ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ（ｉ．ｅ．ｍｕｄ　ｐｕｍｐ，ｓｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅ　ｐｕｍｐ，ｈｉｇｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｆｌｕｓｈ　ｐｕｍｐ　ａｎｄ　ｅｔｃ．）；ｂｏｘ－ｓｈａｐｅ　ｂｏｔｔｏｍ　ｄｏｏｒ　ｉｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｔｉｍｅ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｈｏｐｐｅｒ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｊｕｍｂｏ　ＴＳＨＤ；ｆｌｕｓｈ　ｄｅｃｋ；ｄｅｅｐ　ｄｒｅｄｇｉｎｇ　ｄｅｐｔｈ；ｓｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅ　ｐｕｍｐ；ｄｒｅｄｇｉｎｇ　ｅｑｕｉｐｍｅｍｓ　ｄｒｉｖｅｎ　ｂｙ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｐｏｗｅｒ；ｂｏｘ—ｓｈａｐｅ　ｂｏｔｔｏｍ　ｄｏｏｒ