提高耙吸船生产效率的几种方法

耙吸挖泥船施工产量优化的原理和方法王培胜1,江　万1,陈伟里1,史美祥1,张　戟1,王柏欢1,朱小明2(1.上海航道局,上海　200002; 2.上海交大东伟科技有限公司,上海　200052)摘　要:阐述了自主开发研制的耙吸挖泥船针对土质变化,进行产量优化,改进施工工艺的主要数学模型。

该系统已通过验收并安装在上海航道局二公司航浚1003轮上,使用效果良好。

关键词:耙吸挖泥船;土质变化;产量优化;数学模型中图分类号:U 615.351.2 文献标识码:A 文章编号:1003-3688(2004)05-0008-02Principle and Method to Optimize Production ofTrailing Suction Hopper DredgersWAN G Pei-sheng 1,JIA NG Wan 1,CHEN W ei-li 1,SHI M ei-x iang 1,ZHA NG Ji 1,WANG Bai-huan 1,ZHU Xiao-ming 2(1.CHEC-Shanghai Dredging Cor por atio n,Shang ha i 200002,China ;2.Shang hai Jiao da D ongw ei Sci-T ech Co.Lt d.,Shang hai 200052,China)Abstract :T he paper ex pounds the majo r mat hematical models that hav e been dev eloped independent ly for trailing suction ho pper dr edg ers to o pt imize their pr oduct ion and impr ov e t heir w or king technolog y accor ding to the chang es o f seabed .T he self -dev elo ped system has been appro ved a nd accepted and hav e been wo r king ver y w ellsince being installed on Dr edg er Hangjun 1003o f the Seco nd Eng .Co mpany o f CHEC -Shanghai D redging Cor po ra tio n.Key words :tr ailing suctio n hopper dr edger ;sea bed cha ng es;optimizat ion o f pr oduct ion;mathemat ical m odel 近年来,计算机、传感器、自动控制、G PS 定位系统和网络等技术在耙吸挖泥船上广泛应用,大大提高了耙吸挖泥船的科技含量,国外新建的耙吸挖泥船已普遍采用全集成控制系统,即挖泥船驾驶台上诸如测量、疏浚、导航等子系统都通过网络快速连接起来,使信息资源得到共享。

第1篇一、工程概况耙吸船施工方案适用于各种水下挖泥、疏浚工程。

耙吸船是一种利用耙斗和吸泥管将泥沙从水下吸入并运输到指定地点的工程船舶。

本方案旨在为耙吸船施工提供详细的技术指导和操作规范，确保工程质量和安全。

1. 工程地点：（具体工程地点，如：某河段、某海域等）2. 工程内容：（具体工程内容，如：河道疏浚、航道拓宽、航道疏浚等）3. 施工单位：（施工单位名称）4. 施工时间：（具体施工时间，如：2023年3月至2023年12月）二、施工准备1. 技术准备：- 熟悉工程图纸和相关规范，明确施工范围、施工要求和技术标准。

- 组织技术人员进行现场勘查，了解工程地质条件、水文条件、周边环境等。

- 对耙吸船进行全面的检查和保养，确保设备完好。

2. 材料准备：- 准备足够的泥沙排放材料，如：防尘网、覆盖材料等。

- 准备施工所需的工具和设备，如：测量仪器、挖掘设备、运输车辆等。

3. 人员准备：- 组织施工队伍，明确各岗位职责和操作规程。

- 对施工人员进行技术培训和安全教育，提高施工技能和安全意识。

4. 施工现场准备：- 清理施工现场，确保施工区域安全、整洁。

- 设置安全警示标志，明确施工区域和危险区域。

- 准备应急物资，如：救生设备、消防器材等。

三、施工工艺1. 施工流程：- 施工准备→测量放样→耙斗插入→泥沙吸入→泥沙排放→施工结束2. 施工步骤：（1）施工准备：- 根据工程图纸和现场实际情况，确定耙吸船的位置和施工路线。

- 设置测量控制点，确保施工精度。

（2）测量放样：- 使用测量仪器进行测量放样，确定施工范围和深度。

- 标注施工区域，确保施工质量。

（3）耙斗插入：- 将耙斗插入预定位置，确保耙斗与泥沙充分接触。

（4）泥沙吸入：- 启动耙吸船，利用耙斗和吸泥管将泥沙吸入船舱。

（5）泥沙排放：- 将吸入的泥沙运输到指定地点，进行排放。

- 严格控制排放速度和排放量，避免对周边环境造成污染。

（6）施工结束：- 完成施工任务后，清理施工现场，恢复原状。

提升耙吸船在浅水区域施工效率研究◎ 范俊 广州港工程管理有限公司摘 要：疏浚施工过程中，会遇到各种影响施工效率的因素，本文结合项目实例介绍了在有限的工期内，如何减少影响施工的因素，控制项目成本，有效提高船舶施工效率，缩短工期，为同类项目提供借鉴。

关键词：耙吸船；施工效率；要因对策广州港出海航道是世界上最繁忙的黄金水道之一，是大湾区连接国际航道、通达国内外港口的水路运输大动脉，是海上贸易的大通道，是广州港、虎门港和深圳西部港区生存与发展的“生命线”，更是广州港建设世界一流港口的重要支撑。

本文以广州港深水航道拓宽工程VI标段为例，对项目建设过程中遇到的工期紧张问题进行分析，在保证施工质量和安全的前提下，通过提高现有耙吸船的施工效率，最终顺利完成了项目的建设。

此次提高耙吸船在浅水区施工效率的思路和方法，对推动项目建设有积极的意义。

1.项目概况广州港深水航道拓宽工程Ⅵ标段施工范围为伶仃航道FG段北段断面36+800～41+049长度4.249km航段及G点以北长约580m衔接段的疏浚工程。

总疏浚工程量约647.55万m³，疏浚土运至大万山南疏浚物临时性海洋倾倒区、二洲岛南疏浚物临时性海洋倾倒区、南海三类废弃物区共三个倾倒区水抛。

根据项目建设要求，本项目须确保2020年7月31日完成基建施工任务。

2.项目实施情况调查项目自开工以来，先后投入了“万顷沙”“浚洋1”“浚海2”“浚海1”“浚海5”等特大型、大型耙吸船。

根据项目2020年5月-6月测量数据显示，航槽剩余疏浚量约1695479.91m³，平均施工效率约46544.67m³/d，与以往其他项目施工相比，总体施工进度正常，但航道西侧浅区施工进度滞缓，且根据施工效率分析，完成项目剩余疏浚量还需约37天方可完成全部施工任务，将超过项目节点工期（2020年7月31日），超期比例高达119.35%。

根据以上分析，为保证项目完成节点工期任务，同时考虑避免额外增加设备以造成施工成本的增加，提升现有耙吸船施工效率是当前的首选。

船舶推进效率优化的策略与方法在现代航运业中，船舶推进效率的优化是一个至关重要的课题。

提高船舶推进效率不仅能够降低运营成本，减少能源消耗，还能降低对环境的影响，增强船舶的竞争力。

那么，如何实现船舶推进效率的优化呢？这需要从多个方面入手，综合运用各种策略和方法。

首先，船舶的设计阶段是决定推进效率的基础。

在船舶的初步设计中，船体的线型优化是关键之一。

一个合理的船体线型能够减少水流的阻力，从而提高船舶在水中的行进效率。

这需要借助先进的流体动力学计算软件和模型试验，对不同的线型方案进行模拟和评估，以找到阻力最小的设计。

例如，采用细长的船体、优化船首和船尾的形状，可以有效地降低兴波阻力和粘滞阻力。

螺旋桨的设计也对推进效率有着重要影响。

螺旋桨的叶片数量、直径、螺距等参数需要根据船舶的主机功率、转速、航行速度等因素进行精心计算和选择。

现代螺旋桨设计通常采用计算机辅助设计（CAD）和计算流体动力学（CFD）技术，以精确模拟螺旋桨在水中的工作状态，优化其水动力性能。

此外，新型的螺旋桨设计，如可调螺距螺旋桨和导管螺旋桨，能够根据不同的航行条件调整工作状态，进一步提高推进效率。

船舶的动力系统选择也是影响推进效率的重要因素。

传统的内燃机作为船舶的主要动力源，其燃烧效率和排放性能对能源利用和环境影响有着直接的关系。

近年来，随着技术的发展，燃气轮机、电力推进系统和混合动力系统等新型动力方案逐渐受到关注。

燃气轮机具有功率密度高、启动迅速等优点，但燃油消耗较高；电力推进系统则具有调速范围广、机动性好等特点，通过优化能量管理系统，可以提高能源利用效率；混合动力系统结合了多种动力源的优势，能够根据航行工况灵活切换，实现最佳的燃油经济性。

在船舶的运营过程中，船舶的维护和管理同样对推进效率有着不可忽视的影响。

定期对船体进行清洁和保养，去除附着在船体表面的海洋生物和污垢，可以减少船体的粗糙度，降低阻力。

同时，对螺旋桨和轴系进行定期检查和维修，确保其处于良好的工作状态，避免因磨损和变形导致的效率下降。

船舶运营效率提升揭示提高船舶运营效率的关键措施和工具船舶运营效率是衡量船舶运营绩效的重要指标之一。

高效的船舶运营不仅可以提升运输能力，降低成本，还能保证航行安全。

然而，要提升船舶运营效率，需要采取一系列关键措施和使用合适的工具。

本文将就此展开讨论。

一. 工作流程优化优化运营工作流程是提高船舶运营效率的首要步骤。

下面是一些关键措施：1. 航线规划优化：利用现代航行技术和大数据分析，可以对航线进行精细规划，包括最短路径选择、海流、风向分析等因素，以减少航行距离和节省燃油成本。

2. 负载管理优化：合理安排货物的装载与卸载，根据货物的性质、数量和目的地等因素，确保船舶在航行中的载重量最优化，减少空载和超载的情况。

3. 维护计划优化：建立科学有效的维护计划和保养周期，及时对船舶的机器设备、船体结构等进行检修和维护，确保船舶设备的正常运行和延长使用寿命。

二. 自动化技术的应用利用先进的自动化技术可以大大提升船舶运营效率。

以下是相关措施和工具：1. 自动导航系统：安装全球卫星定位系统（GPS）和惯性导航系统等技术，实现船舶航行的自动导航，提高航行的准确性和安全性。

2. 自动化货物装卸系统：使用自动化的装卸设备，如集装箱桥式起重机和自动化码头设备，可以大幅提高货物装卸效率，减少操作时间和人力成本。

3. 远程监控与诊断系统：安装传感器和监控设备，实时监控船舶设备的工作状态和各项指标，通过数据分析和故障诊断，可以预测潜在问题并及时采取措施，以保证船舶运行的稳定和可靠。

三. 人员培训与管理除了技术措施外，合理的人员培训和管理也是提高船舶运营效率的重要因素。

以下是一些建议：1. 岗位培训和认证：为船员提供全面的岗位培训和认证，确保他们具备技术和操作能力，并熟悉船舶运营流程和相关规章制度。

2. 有效的沟通与协作：建立良好的沟通渠道和协作机制，促进船舶各个部门之间的信息交流和协同工作，确保船舶运营的高效和协调。

3. 管理绩效评估：建立科学合理的绩效评估体系，对船员的工作表现进行评估和激励，以激发他们的工作动力和创造力。

浅析自航耙吸式挖泥船的疏浚优化机理摘要：在现代的疏浚市场中，越来越多的自航耙吸挖泥船投入疏浚工程中施工作业，清理航道淤泥、围海造田、建造码头等工程都可以用到耙吸挖泥船来施工。

最近几年，耙吸挖泥船建造量增长迅速，其操作越来越简易人性化，实现自动作业，效率也有很大的提高。

本文结合遗传算法和模型预测控制来优化耙吸挖泥船的疏浚方法，可以把周期产能作为方向，使用最好的控制系数，以便把周期产能发挥到最好的效果。

按环境和工艺技术的差异建立不同耙吸挖泥船耙头数学模型，然后按照不一样海域的疏浚参数对两个模型加以试验，得出正确的结果，根据这些精算出来的模型得出的试验结果，可以为技术人员进行参考。

现在依据数据库研究出了一种可以帮助优化疏浚的系统，可以很直观的反应以往的疏浚数据记录，实施疏浚时可以参照数据更改疏浚已有的工作方式，效率更快更便捷。

关键词：耙吸挖泥船；疏浚优化；模型预测控制；遗传算法1 自航耙吸式挖泥船的发展状况近几年，我们国家的港口和航道发展迅速，各地沿海港口为了吸引超大型的船只，包括货轮，不停的拓宽、整治航道，清理砂石和淤泥。

在疏浚作业过程中，为了不让挖泥船耽误船舶正常的通行，较大的港口都选用自航耙吸挖泥船来对河道进行拓宽和整治。

海岸线绵长、湖泊众多、江河流域广阔的我国面临的江河淤泥堆积的问题日益严重，各河口段最为显著，早期这成为江河治理课题中的一大难题。

我们国家的这个疏浚行业历史悠久，百年之前荷兰IHC公司就已帮助中国造作了一艘可以进行疏浚作业的工程船，专门清理河道里面的淤泥。

和普通的船相比，这种用于工程的船不管是内部构造还是外形设计都比较难，就像挖泥船这样的工程，技术还是比较落后，之前的河道由于当初清理的不是很干净，已经开始导致淤泥堵塞很严重，常常发生水灾，我们国家的有很多的江河湖海，水资源相当丰富。

有些地方的淤泥堵塞非常多，尤其是黄河，淤泥堵塞严重会造成河流泄洪障碍，不是很顺畅，清理河道淤泥、减少资源损失、增加挖泥船的投入施工量、疏浚装备的高效化和智能自动化成为当务之急。

提高绞吸式挖泥船生产效率的探讨摘要：绞吸挖泥船因其对土壤适应范围广，并能够将挖掘输送吹填等工序次性完成，而成为疏浚工程中使用最广泛的挖泥船型之一，绞吸挖泥船应用的推广，但绞吸挖泥船施工操作水平偏低、效率不高。

本文通过总结经验介绍了在绞吸船实践施工中提高生产效率进行分析和探讨，以求为同行提供一些工作借鉴。

关键词：绞吸船；施工管理；效率；引言绞吸式挖泥船具有一次性完成挖泥、输送、排出等疏浚工序的特点，绞吸式挖泥船在疏浚挖泥及吹填造地过程环节多，每个环节都影响生产效率，如能合理做好各个环节，能大幅提高生产效率。

本文通过对绞吸式挖泥船施工过程中相关资料的收集和对比分析，研究影响绞吸船施工效率的主要因素，为加强绞吸船管理水平，提高绞吸船施工效率。

一、绞吸式挖泥船基本原理绞吸式挖泥船是水力式挖泥船中较普遍的一种，是目前世界上使用较广泛的挖泥船。

绞吸式挖泥船是用装在绞刀桥梁前端的松土装置一绞刀，将水底泥沙不断绞松，同时利用泥泵工作产生的真空和离心力作用，从吸泥口及吸泥管吸进泥浆，通过排泥管输送到卸泥区。

其特点是能够将挖掘、输送、排出和处理泥浆等疏浚工序一次完成，能够在施工中连续作业。

绞吸式挖泥船在疏浚挖泥及吹填造地过程环节多，每个环节都影响生产效率，如能合理做好各个环节，能大幅提高生产效率。

绞吸式挖泥船的主要设备由船体、桥梁（桥架）、绞刀、绞刀马达、泥泵、定位装置（钢桩或三缆）、排泥管等构成。

绞吸挖泥船简要构造如下图。

二、影响绞吸式挖泥船生产率的关键因素绞吸挖泥船生产率分挖掘生产率和泥泵管路吸输生产率两种，两者之中，取其较小者代表其生产率。

因为绞吸挖泥船施工的特点就是挖掘与吸输同时完成，两者是相互制约的。

（一）挖掘生产率挖掘生产率主要与挖掘的土质、绞刀功率、横移绞车功率等因素有关，按下式计算： W=60KDTV式中 W一绞刀挖掘生产率( m3/h);D—绞刀前移距( m ) ;T——绞刀切泥厚度( m ) ;V-—绞刀横移速度( m/ min) ;k一绞刀挖掘系数,与绞刀实际切泥断面积等因素有关，可取0. 8-0. 9。

耙吸挖泥船疏浚生产效率的计算方法耙吸挖泥船的疏浚生产是在不同土质、水文、气象海况和泥土处理条件下进行的，要就一艘挖泥船在某种特定情况下的生产效率事先做出非常确切的计算是很难办到的，但若能够拥有使用该船在不同条件下长期积累并有所分析的真实数据资料，掌握本船设备性能现状和施工人员的作业水平，结合对现行工程的深入了解，仍可能求得施工生产率的合理的近似估算。

同一挖槽的疏浚生产率，还可因施工前后期不同，疏浚部位不同产生相当大的差异，对此应予以充分注意。

下面按照施工方法不同来介绍耙吸挖泥船施工生产效率。

一、 旁通、边抛施工法直接抛出舷外的泥浆，视土质、入水位置、水流流向流速、水深、本船吃水，槽外河床地形等因素，泥沙入水后实际输出挖槽以外的效果差别很大。

估计生产率时，可通过分析上述诸因素，觅取有效出槽系数，然后乘以单位时间抛出土方量得之。

如有类似施工条件的实践经验数据，或事先在施工现场测试资料提供依据，更有利于参照估算。

δ⨯⨯=1P Q W式中： W —生产率（h m /3）（未经折减调头等时间的影响）； Q —抛出泥浆流量（h m /3）；δ—有效出槽系数。

二、 装舱溢流法耙吸挖泥船施工一般以采用装舱抛泥法为主。

其生产率可按平均每一装舱抛泥船次的实载土方除以每一船次疏浚作业循环周期而得。

213322111t t v l v l v l V W ++++=式中： W —生产率（h m /3）； 1V —泥舱土方量（3m ）；1l —重载航行地段长度（km ）；1v —重载时航速（h km /）；2l —空载航行地段长度（km ）；2v —空载时航速（h km /）；3l —挖泥地段长度（km ）；3v —挖泥时航速（h km /）；1t —抛泥时间(h )，包括抛泥及抛泥时的转头时间； 2t —施工中转头及上线时间(h )。

（一）实载土方量泥舱实载土方量由两个阶段所得合成。

第一阶段从开始装舱到开始溢流时止(舱内水面壅高不计入)。

经验谈：如何提高挖泥船产量王望金翟光俊(长江武汉航道工程局）我们都知道，在挖泥船疏浚工程施工中，每月产量在很大程度上决定了这一工程的效益，提高了每个月的产量，也就可以为一项工程提高效益。

而产量的最大影响因素是土质和挖深，但是土质是先天决定的。

从绞吸式挖泥船的产量工式：产量=挖泥运转时间流速泥浆浓度，可以知道，绞吸式挖泥船的产量决定于挖泥运转时间、流速、泥浆浓度这三个因素。

1挖泥运转时间在流速、泥浆浓度两个因素固定不变的情况下，提高挖泥运转时间，就可提高产量。

而每个月的时间是一定的，要想提高挖泥运转时间，只能从减少停歇时间上做文章。

导致绞吸式挖泥船停歇的主要因素有：移船、移锚、接移管线、清障、换齿、加油加水、改泵和船舶检修。

而减少换齿、加油加水、改泵和检修等四项因素引起的停工时间的空间很小，在此不作讨论，只对移船、移锚、接移管线、清障等四项内容作一讨论。

2移船当每一挖槽挖完、每一分层挖完、管线限制、避让等时，往往需要移船。

而目前的绞吸式挖泥船绝大多数是非自航式的，移船时要借助外力，如拖轮，锚艇等的配合。

移一次船最少需要半个小时，多的话可能需要一、两个小时甚至更长。

在移船次数少的工地，移船所占的时间可能微不足道，但像黄骅港一期内航道疏浚、锦州港203#泊位疏浚等避让频繁的工程，移船所花费的时间就相当大了，可占到停歇时间的90％以上。

降低移船时间可以从两个方面来着手：一是尽量减少移船的次数，二是尽量提高移船的速度。

减少移船次数的方法有：①合理分层分条。

在工程开工前对整个疏浚区域进行分层分条时，在条件许可的情况下，尽可能按各船舶的性能划分最合适的槽宽层厚，不能过宽过厚，也不能过窄过薄，因为过宽过厚会影响施工效率、船舶安全，过窄会导致移船、移锚、进桩频繁②合理安排施工顺序。

在施工时，先施工后期受外界因素(如风浪、过往船舶、后期施工)干扰大的，后施工干扰小的；③准确把握过往船舶动态。

在避让频繁的工地，及时获取准确的过往船舶动态，能够有效地降低移船次数。

疏浚工程施工新技术随着我国经济的快速发展，内河航运业日益繁荣，航道疏浚工程在国民经济建设中的地位越来越重要。

近年来，疏浚工程施工技术不断革新，新型疏浚设备不断涌现，为我国内河航道疏浚工程提供了强有力的技术支持。

本文将探讨疏浚工程施工新技术，以期为行业内同仁提供参考。

一、绞吸船施工技术绞吸船是目前内河航道疏浚工程中应用最广泛的设备之一。

新型绞吸船具有更高的施工效率、更好的疏浚质量以及更低的能耗。

其主要技术创新如下：1. 采用大功率、高效率的绞刀，提高了绞吸船的疏浚能力。

2. 优化船体设计，降低船体阻力，提高船速。

3. 采用变频调速技术，实现绞刀转速的实时调整，适应不同土质的疏浚需求。

4. 安装先进的导航和定位系统，确保疏浚路径的准确性和施工质量。

二、耙吸船施工技术耙吸船在航道疏浚工程中具有很高的适用性，尤其适用于粉砂、细沙等松散土质的疏浚。

新型耙吸船的主要技术特点如下：1. 采用高效率的耙吸装置，提高疏浚速度和产量。

2. 优化船体结构，降低船体阻力，提高航行性能。

3. 配备先进的泥浆处理系统，实现泥浆的即时处理和环保排放。

4. 安装精确的导航和定位系统，确保疏浚路径的准确性和施工质量。

三、斗轮挖泥船施工技术斗轮挖泥船适用于大开挖、深挖的疏浚工程。

新型斗轮挖泥船的主要技术创新如下：1. 采用高强度、高耐磨的斗轮，提高挖泥船的疏浚能力。

2. 优化斗轮传动系统，降低能耗，提高工作效率。

3. 配备先进的土质识别系统，根据土质变化调整挖泥参数，确保疏浚质量。

4. 安装高效的泥浆处理设备，实现泥浆的即时处理和环保排放。

四、环保型疏浚技术随着环保意识的不断提高，环保型疏浚技术逐渐受到关注。

新型环保疏浚技术如下：1. 采用封闭式挖泥装置，减少泥浆泄漏，降低对环境的影响。

2. 配备高效的泥浆处理设备，实现泥浆的即时处理和环保排放。

3. 采用绿色施工材料，减少施工过程中对环境的污染。

4. 严格执行环保法规，确保施工过程中的环境安全。