一种用于海洋测绘工程清淤疏浚装置的研究

何泳成，段春磊，冼业剑

（1.广州强信勘察测绘工程有限公司，广州510800；2.广东省地质测绘院，广州510800）

1 引言

海洋测绘工程清淤疏浚是非常复杂而系统的工程， 涉及多方面的内容，任何一个环节出现质量问题，造成的影响和损失都是不可估量的。 为此，相关人员应全面把握清淤疏浚的关键技术要点，及时恢复海洋、河道系统的功能，使海洋、河道能够充分发挥其作用。

2 清淤疏浚行业前景

我国清淤疏浚市场行业的发展已有近百年历史，影响力从弱小到强大，成为获得国际认可的疏浚市场行业大国。 现阶段清淤疏浚工程包括以下4 种类型：基建疏浚、维护疏浚、吹填疏浚、环保疏浚。 为不断发展和壮大行业市场，国内企业、单位将在清淤疏浚行业中继续整合自身资源，加快清淤疏浚设备的研发以及专门的技术人才培养。在业务整体结构上实行原有业务横向拓展，新业务纵向延伸，将从原来单一、较少的清淤疏浚业务市场延伸至各个行业领域，这就需要大量的设备和专门的技术人才[1]，并在一定程度上充分利用清淤疏浚设备。

3 清淤疏浚行业现状

清淤疏浚工程属于基础性建设，对于农田水利建设、水系综合治理、吹填造陆、提高港口运航能力以及水下埋设管道具有重要的意义。 随着航道、港口、农田水利、沿海城市的发展，疏浚市场行业领域也得到了较大程度的延伸， 从以往的港口航道疏浚及维护、江河湖泊治理和水利设施兴建等，先后拓展至农田水利与水库建设、维护、国防工程建设、环境保护[2]、吹填造陆等领域。

因国内的河道、湖泊等水质污染较严重[3]，环境保护疏浚在中国刚刚起步，想要达到西方国家的环保水平，还需很长的时间，因此，环境保护疏浚的市场需求空间很大。 疏浚工程业务的持续发展也使得其市场行业容量稳步增长， 在经济发展中的地位和重要性日益提高， 疏浚行业市场已成为世界沿海各国和海上运输大国不可或缺的基础性产业之一。 疏浚工程是疏浚业务的传统领域， 现阶段主要应用于沿海港口航道的疏浚、治理及维护；江河湖泊治理及农田水利设施建设及维护等方面。 我国清淤疏浚市场行业在经过自身整合后，淘汰了不合格企业，并随着居民消费观念的转变和消费需求的提升，清淤疏浚行业市场依旧保持增长趋势，未来必定会向高品质、高质量的方向发展，呈现多品种、多元化等新趋势。

4 疏浚装置背景技术

海洋测绘是以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制工作，随着电子计算机和计算技术的开发、应用，海洋测绘工作逐步由手工方式向自动化方向转化， 疏浚工程是指采用挖泥船或其他机具以及人工进行水下挖掘， 为拓宽和加深水域而进行的土石方工程， 疏浚工程的挖槽设计应力图通过改变河道水流几何边界，引起水流内部结构的变化，使得新形成的水流结构不但可以保证泥沙不再淤积在航道内， 而且能将进入挖槽内的泥沙输送到下深槽中，维持航道稳定。

但是，由于淤泥中含有大量水分和垃圾，增加淤泥质量和体积，现有的清淤疏浚装置不能将淤泥中水分挤出，不能将成团垃圾粉碎，增加了船体往返次数，加大了能耗，降低了工作效率。

5 装置整体结构设计图

针对上述问题， 本文提出发明一种用于海洋测绘工程用清淤疏浚装置，其设计图如图1～图6 所示。

图1 结构设计图

图2 固定架与第一粉碎辊连接结构示意图

图3 固定架剖视图

图4 过滤箱剖视图

图5 图4 中A 部分结构放大图

图6 图4 中B 部分结构放大图

6 工作原理

参照图1～图6，在使用时，将固定板1 固定安装在船体上，启动抽泥泵3，则淤泥由输入管4 到达输出管5，最终由出辊8 和第二粉碎辊9 转动， 则淤泥到达固定架7 内部后被第一粉碎辊8 和第二粉碎辊9 粉碎， 之后落入到过滤箱11 内部，启动真空泵19，粉碎后的淤泥依次经过第一过滤网14 和第二过滤网16 过滤， 真空泵19 使过滤箱11 内部产生低压，提高过滤效率，固体被截留在第一过滤网14 和第二过滤网16顶部，过滤出的水分留在过滤箱11 内部，之后定期排出，第一过滤网14 和第二过滤网16 便于拆卸， 通过将淤泥中垃圾粉碎，并将淤泥进行过滤，将淤泥中水分挤出，减小淤泥质量和体积，减少船体往返次数，降低能耗，提高工作效率。

参照图1，在使用时，将吸泥罩31 放到淤泥顶部，配重块32 带动吸泥罩31 沉入淤泥内部，便于吸泥，将液压杆29 输出端下移，则支撑板28 带动硬管27 下移，同时支撑板28 在固定块2 一侧向下滑动，则使吸泥罩31 下移，便于调整吸泥罩31 高度，提高吸泥效率。

7 技术优势

本装置采用国内先进的技术， 具有劳动强度小、 机动灵活、生产效率高、资金占用少、资源消耗低的特点，且具备以下4 项优势：

1）设计优化，自动化水平高，在产品质量水平上相对其他生产技术性能费用比优越，结构合理、占地面积小、功能齐全、运行费用低、使用寿命长；

2）具备良好的技术适应性，能保证最高挖泥效率和挖掘产量；

3）技术路线简洁，方便技术人操作及维护；

4）装置投资和生产成本较低，具有较强的经济合理性。

8 发展方向

清淤疏浚设备经过多年的发展，已经有了长足的进步，在未来的清淤疏浚设备的发展上有几点建议：自动化程度要高，尽可能减少辅助人员，一人即可操作甚至实现全自动；环保方面要注意减少对水体的污染；清淤疏浚设备要具有低功耗、易操作、功能齐全、用途广泛等特点，不仅能对河道、港口等淤泥、污物有收集作用，而且在一些港口浅滩、河底的坡面能够修坡；对清除水下淤泥有实时监控；对鱼类等水生动植物的保护等。 相信未来经过本领域专业技术人员的努力，高效、环保、快捷、实用性强的清淤疏浚设备会更多地涌现出来，为构建清淤疏浚行业新发展格局，推动市场高质量发展做出更大贡献。

9 结语

本文根据海洋、港口、河道清淤疏浚特点，提出了一种全新型的清淤疏浚设备，并具有高效、快捷、环保、多用途、轻量化等特点，使用中取得了良好的清淤疏浚效果，符合当前发展的实际要求，对于提升海洋、港口、江河湖泊、河道的整体功能，保护环境、保护水质等具有重要意义。 同时也为将来的清淤疏浚工程的顺利推进提供技术支持。