高壓水射流技術(shù)在疏浚工程應(yīng)用中的五大特點:
1、降低耙頭的切削力
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在挖泥船疏浚硬質(zhì)土壤時,為了得到高濃度泥漿,必須要讓耙齒嵌入土壤中,這就需要耙頭和耙臂具有足夠重的重量,如果重量不夠,耙齒就不能深入到土層中去切削土壤,從而導(dǎo)致挖泥船產(chǎn)量降低。若將高壓水射流的噴嘴和耙齒結(jié)合起來,在耙齒插入土層前先使用超高壓水射流切削土壤,沖擊破壞硬土的結(jié)構(gòu),便可使耙齒嵌入土層所需要的力降低,從而提高切削效率。
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2、預(yù)防耙頭堵塞
挖泥船疏浚粘土?xí)r,耙頭很容易被大塊粘土所堵塞。為了防止堵塞現(xiàn)象的發(fā)生,須盡可能將粘土切削成小塊。若在耙頭罩殼內(nèi)也就是耙齒上方安置一個高壓水射流噴嘴,使得超高壓水射流直接射向耙頭的吸口,這樣就可以預(yù)防耙頭堵塞。
3、預(yù)切削
耙頭上的超高壓水射流還可作為水里翻挖器使用,當(dāng)超高壓水射流垂直射向土壤時,土壤即被切削,其作用與土壤翻挖器相類似,一方面可降低耙齒的切削力,另一方面可減少耙頭堵塞。
早期耙吸式挖泥船的自航耙是利用泥泵產(chǎn)生的高速水流沖刷底土,從而達到浚深的目的,但其沖刷效果較差,且泥泵壓頭損失很大,因此對泥漿的輸送非常不利。而今自航耙頭設(shè)計的趨勢越來越不依賴于沖刷,取而代之的是利用超高壓水射流開挖底士,而泵產(chǎn)生的真空全部用于泥漿的輸送。應(yīng)用超高壓水射流開挖底土的基本原理是基于高壓水使砂液化,從而大大提高砂的滲透性,既可有效破壞底土結(jié)構(gòu)達到開挖目的,又保證了泥泵輸送壓頭的需要。
4、破巖切割
在挖泥船在疏浚礦石、巖石這類硬度較強的材料時,如果單純使用絞刀進行切割,須產(chǎn)生相當(dāng)大的切削力才能破碎巖層,因此必須使用很大的功率才能驅(qū)動絞刀。另外,在切割巖石時,絞刀和巖層接觸引起的激烈振動很容易對挖泥船造成損害,特別是容易產(chǎn)生疲勞裂縫,并使其他零部件發(fā)生故障。由于巖石的密度較大,材料被絞刀切割下來卻沒有被泵吸走,這就需要額外進行切割和清掃工作,從而大大影響疏浚的效率。
采用高壓水射流技術(shù)進行輔助切削,一方面水射流能以較低的輸入功率使得材料被破碎到超細(xì)的粒度范圍,易于高壓泵系統(tǒng)輸送;而另一方面,通過高壓水射流破碎巖層,可以延長絞刀及挖泥船等疏浚設(shè)備的使用壽命。因此,這項新技術(shù)具備了安全、節(jié)能、高效等優(yōu)點。
5、沖刷式清淤
疏浚工程中,還有一個問題已經(jīng)困擾人們多年卻一直沒有得到解決,那就是高挾泥沙水流道的淤積問題。在含沙量較高的水域,由于水中泥沙的自然沉降,使得河道局部區(qū)域淤積嚴(yán)重,不僅影響了河道洪水的排泄,而且還影響到了船舶的正常通航。在挖泥船耙頭上安裝高壓水射流系統(tǒng),利用大流量高壓脈沖水射流(俗稱水炮)進行水下沖刷式清淤作業(yè),可使河床上沉積的細(xì)沙揚起并懸浮于天然水流中,天然水流便可作為載體將懸浮的泥沙帶走。這種作業(yè)方式,設(shè)備無需與淤泥直接接觸,不產(chǎn)生相對磨損,因此具有壽命長、維護簡單、費用低等優(yōu)點。
綜上所述,我們總結(jié)了高壓水射流技術(shù)在疏浚工程應(yīng)用中的五大特點,由此可以看出,超高壓清洗機非常適合在疏浚行業(yè)推廣應(yīng)用。