疏浚浮筒是疏浚工程(如挖泥、清淤、吹填造地)中的關鍵輔助設備。它們的主要作用是為水下的疏浚管道提供浮力,使其能夠漂浮在水面上或懸浮在水中特定深度,從而形成一個連續的、高效的泥漿輸送通道。
一、 概述與核心功能
??核心使命??:在疏浚作業中,挖泥船(如絞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船)通過水下泵和管道將泥沙、淤泥等物料以泥漿的形式抽吸并輸送到指定的排放區域(如吹填區、拋泥區)。連接船體與排放區的管道很長,且部分需要經過水域。疏浚浮筒就是用來支撐和漂浮這些管道的設備。
??主要功能??:
1.提供浮力??:承擔水下管道、內部泥漿(比重較大)以及連接件的重量,使管道保持預定深度,避免管道沉底造成磨損、堵塞和巨大牽引阻力。
2.??保持管線形狀??:確保輸泥管線在水面上形成平滑的曲線,減少不必要的彎折和應力集中,保障輸送暢通,降低能耗。
3.??便于移動和布設??:漂浮的管線易于拖航、連接和重新部署,提高了施工靈活性。
4.保護管道??:避免管道直接與海底、礁石、船體等硬物摩擦碰撞,延長管道使用壽命。
5.標識作用??:浮筒通常涂有鮮艷的顏色(如橙色),起到警示作用,提醒其他船只避讓,確保航行安全。
二、 主要結構與類型
疏浚浮筒通常由兩部分核心結構組成:
1.浮體??:提供浮力的核心部分。現代浮筒主要采用??高密度聚乙烯(HDPE)?? 通過??滾塑工藝??一次性成型。內部為空心結構,并通過加強筋設計確保結構強度。
2.金屬骨架??:嵌入或固定在浮體內部的鋼結構框架,通常由碳鋼或不銹鋼制成。其作用是:
•提供與管道的連接點(通過卡箍、鏈條或繩索)。
•分散吊點和受力,保護塑料浮體不被破壞。
•提供吊耳和系固點,便于起重和拖航。
??主要類型??:
•??整體式浮筒??:
•一個浮筒單元與一個管段(通常為6米或12米)固定連接,提供浮力。結構簡單,通用性強。
•??半潛式浮筒??:
•設計可使管道懸浮在水面以下一定深度,減少風浪潮流的影響,尤其適用于開闊海域或航道,避免影響其他船舶通行。
•夾套式浮筒??:
•浮筒本身是一個可開合的“夾子”或“外殼”,可以直接夾持在現有的管道上,安裝和拆卸非常方便,無需切割管道。
三、 特點與優勢(以主流HDPE浮筒為例)
•高浮力??:經過精密計算,提供充足的浮力儲備,即使部分浮筒損壞,整個管線仍能保持漂浮。
•耐久性強??:HDPE材料具有強的?抗腐蝕??能力(耐海水、化學品、電化學腐蝕),壽命遠超傳統鋼制浮筒。
•抗沖擊性好??:韌性好,能承受風浪沖擊和輕微的碰撞,不易開裂或破損。
•維護成本低??:無需像鋼制浮筒那樣定期進行防腐蝕處理(如涂漆),日常幾乎免維護。
•重量輕??:便于搬運、安裝和拖航,降低操作成本。
•環保??:材料無毒無害,符合環保要求。
四、 應用場景
疏浚浮筒廣泛應用于所有需要通過管道進行水下物料輸送的場合:
1.港口與航道疏浚??:挖掘航道、維護港池水深。
2.吹填造地??:從海底取沙,通過管道輸送至指定區域,填充形成新的陸地(如機場、港口新區)。
3.湖泊河流清淤??:治理水域環境,清除污染底泥,增大庫容。
4.采礦作業??:海底采礦(如采集金剛石、錫礦砂)時,用于輸送礦物漿體。
5.??環保工程??:處理水下污染物和工業廢料。
五、 工作流程
1.規劃??:根據管道規格、泥漿密度、水深、海況等參數計算所需浮筒的數量和間距。
2.組裝??:在岸上或工作船上,將浮筒通過其金屬骨架上的連接件固定到疏浚管道上。
3.布放??:用工作船將連接好浮筒的管段逐段拖至指定位置并連接成整體管線。
4.拖航??:整個疏浚作業期間,管線會隨著挖泥船的前進而緩慢移動。
5.??回收??:作業完成后,將管線分解,回收浮筒和管道,清潔后儲存以備下次使用。
總結
疏浚浮筒雖不是疏浚工程中的核心挖掘設備,但卻是??連接“挖”與“輸”的關鍵橋梁??。其性能直接關系到整個疏浚項目的效率、成本和安全性。從傳統的鋼制浮筒到現代的主流HDPE浮筒,技術的進步使得疏浚作業更加高效、可靠和經濟。它們是默默無聞卻至關重要的“幕后英雄”,確保了數以億計的泥沙能夠通過“水上高速公路”被精準地輸送到目的地。

(圖為疏浚浮筒)