自航耙装舱装置消能效果比较试验

通过物理模型试验模拟自航耙吸挖泥船装舱溢流施工过程,以舱内流速、舱内浓度、溢流进出口泥沙粒径、装舱量几方面为主要控制因素,进行实测、分析,并比较自航耙4种常用装舱装置的消能效果。试验结果表明各种装舱装置的优劣效果差距并不明显,仿新海龙型装舱装置效果略好。     

基于MIKE 3模型计算航道工程装舱溢流施工流失量

装舱溢流施工后输挖泥沙工程量统计时会包含沉落到航道范围内的泥沙，而落到航道范围外的泥沙无法确定，因此项目验收时根据航道体积计算的输挖工程量会远小于挖泥船实际作业时的工程量。依托盘锦港荣兴港区10万吨级航道工程，采用MIKE 3水动力数值模拟软件，搭建工程区潮流泥沙模型，计算出落到航道范围外的溢流泥沙流失量。结果表明，本方法能计算出整个施工期的装舱溢流施工流失量，对施工方统计实际施工量有重要意义。     

耙吸挖泥船泥舱消能结构特性数值研究

耙吸挖泥船泥舱的消能结构对装舱溢流损失有着重要的影响。采用数值计算方法对原型、对冲和45°挑高对冲共3种泥舱模型的进流结构进行了对比研究。计算结果显示：1）与原型相比,对冲和45°挑高对冲的泥舱内部流场的旋涡分布较为集中。2）进流管路的出流扩散范围基本位于进流管路的出口附近区域。3）泥舱内其它区域的流速及湍流强度均要小于原型,尤其在溢流筒附近区域湍流强度衰减更为明显。说明对冲和45°挑高对冲结构起到了一定的消能作用,将有利于泥舱装舱过程中泥沙的沉积,达到提高装舱效率的目的。     

耙吸挖泥船装舱溢流过程中非黏性泥沙沉积与冲刷的模拟

自航耙吸挖泥船(TSHD)在装舱周期中,在可能的情况下需要边施工边溢流以提高有效装载量.溢流损失量受到泥舱结构、泥沙组分等多重因素的影响,很难准确预测利用CFD方法结合非黏性泥沙冲淤的经验公式,建立了TSHD超大型泥舱(21 643.8 m3)二维沉积数学模型,利用该模型对装舱溢流过程进行了模拟,对产量、溢流损失进行了预测,预测结果与以往成熟模型的结果基本一致.在此基础上,分析了装舱过程中沉积面的变化过程、不同粒径组的冲淤特点.该模型的建立,有助于实现对泥舱水力布置和装舱效率进行研究,弥补空白.     

大型耙吸挖泥船外海取砂装舱施工工艺优化

针对厦门机场二期工程大型耙吸挖泥船外海取砂工效提升的目标,通过分析不同采砂区装舱溢流土质特性和现有取砂工艺问题,总结导致不同采砂区取砂装舱施工效率降低的主要原因,提出针对不同土质特性的外海取砂装舱施工优化工艺,并经实船测试和应用。结果表明,不同土质的取砂装舱工艺存在差异,对于易沉积、溢流损失小的土质条件,提升舱内平整度能够有效增加装舱土方量;对于难沉积、溢流损失大的土质条件,提升挖泥能力是提高取砂装舱效率的重要手段。     

大型耙吸式挖泥船泥舱格栅设计与装舱溢流损失探讨

耙吸式挖泥船的施工效率与溢流损失强度密切相关,减少溢流损失是提高施工效率的重要措施。为了确定减小溢流损失对装舱效率的影响,分析溢流损失的影响因素,并重点研究泥浆流速的影响,得出泥浆流速与溢流损失之间的关系。同时结合大型耙吸式挖泥船新海虎8轮的设备性能和实际施工经验,对常见的装舱系统消能方式进行分析,提出采用泥舱格栅的消能方式。通过理论分析,确定泥舱格栅设计与溢流损失之间的关系,采用此方式能有效减少溢流损失,提高装舱效率。为大型耙吸挖泥船泥舱装载系统设计提供参考。     

耙吸式挖泥船最佳装舱时间的确定

耙吸式挖泥船溢流施工作为疏浚施工重要的方法之一,其施工效率的提高与装舱时间有关.确定最佳装舱时间及生产模式,需要对施工区土质、装舱时间、装舱效率、施工区域漂流出的土方量等要素进行分析计算,并加以工程实践验证.依据确定的最佳装舱时间组织生产施工,可以提高施工效率和经济效益.     

装舱溢流施工在航道疏浚工程中的应用

装舱溢流施工工艺是耙吸挖泥船最常采用的施工方法,该方法可增大挖泥船的装舱浓度,以提高其挖泥效率、降低疏浚费用。基于装舱溢流施工工艺特点及固体颗粒在液体中的沉降运动规律研究,以工程实例为依据,分析溢流施工工艺在航道疏浚工程中的适用性。     

自航耙吸挖泥船装舱溢流施工对附近水域环境影响的试验分析

在根厦门东渡二期航道工程中所作的自耙吸挖泥船采用舱溢流施工方法产生的环境影响的现场试验，并运用国内外有关文献资料进行分析的基础上，对施工单位提出合理的施工方法，以使挖泥船装舱溢流施工既能提高功效，又对水域环境影响降到最小程度。     

奥里诺科工程施工控制及量舱效率的提高

自航耙吸式挖泥船的施工效率将直接影响企业的效益。针对奥里诺科航道疏浚维护工程的具体施工特点,分析达到最佳施工效率时的施工参数控制,探讨以往装舱工艺中存在的量舱效果较差的问题,通过改造闸阀冲洗水和采用装舱三次溢流法提高量舱效率。     

绞吸挖泥船横移过程二次型最优控制

在疏浚作业过程中,挖泥船主要的作业参数是由操作人员根据自己的经验、试挖情况以及挖泥船实际作业效果灵活确定的,而疏浚操作人员的经验和理论水平也相差较大,所以手动作业的实际产量要远远低于预计产量,效率低下,作业成本偏高,作业质量较差。为了克服该缺点,本文提出了一种基于疏浚系统状态空间模型的线性二次型最优控制策略,并设计了最优控制跟踪器应用于绞吸挖泥船横移过程的控制中,该跟踪器是智能控制替代人工操作的一种有效方法。文中对应用二次型最优控制策略的效果进行了MATLAB仿真分析,仿真结果表明：采用了二次型最优控制策略后,系统稳定、响应快、滞后小,对期望输出的跟踪性好,可以应用于挖泥船疏浚作业过程中。     

耙吸式挖泥船耙头内部泥沙运动及防淤堵策略分析

针对耙吸式挖泥船进行航道疏浚作业时,吸入的黏土容易在耙头内部堆积造成堵塞,导致疏浚效率下降的问题。通过研究耙头的结构发现,防止杂物进入泥泵的格栅为黏土堵塞的主要位置,对其进行基于双欧拉模型的流体动力学仿真研究,得出不同的工作参数和格栅角度对耙头压力、速度、泥沙浓度的影响。结果表明,耙头内部低速区容易发生泥沙沉积,高压水射流能提高局部流速,促进泥水混合,有利于泥浆的输送,施工过程如遇黏土将格栅前移能有效防止施工过程中的堵耙现象,提高耙吸式挖泥船的工作效率。     

连云港海域波浪场数学模型研究

采用MIKE21水动力模拟软件的Nearshore Spectral Wind Module建立了波浪数学模型,对连云港海域的波浪场进行了计算,根据计算结果对该海域的波浪特征进行了分析。模拟结果为泥沙数学模型提供了波浪动力条件。     

施工期天鲸号适应能力分析

天鲸号绞吸式挖泥船在海上进行疏浚作业时,波浪要素需要满足一定条件,才能保证安全施工。为了确定防波堤修建后掩护区的波浪条件是否满足天鲸号的施工要求,采用数学模型计算了某集装箱码头工程在不同节点时防波堤掩护区的波浪条件,对天鲸号挖泥船适应能力进行分析,并给出如果不满足施工要求时防波堤需延伸的长度。结果表明:波浪数值模拟技术可以很好地为挖泥船海上安全作业提供可靠的依据,避免风险。     

基于CFD的绞吸船绞刀防石设备水力性能研究

绞吸船施工过程中常常会遇到石块、杂物糊堵吸入口或泥泵而影响绞吸船的连续施工,目前解决该问题最有效的方法是在绞刀处加装防石设备。然而防石设备没有标准的形式,不同单位研制了不同的防石设备,各种防石设备对绞吸船吸入能力的影响一直没有办法定量评估。首先总结了目前常用的防石设备形式,然后采用CFD方法对加装不同防石设备前后绞吸船吸入口附近流场进行模拟,计算加装防石设备前后绞吸船的吸入段水力损失,确定了由于加装防石设备造成的局部水力损失系数。经研究表明,防石网和双防石环结构引起的水力损失较大,单防石环和犬牙式防石格栅水力损失最小。为选择防石设备提供了基础数据。     

长兴潜堤后方滩涂圈围工程疏浚土利用研究*

疏浚土正逐渐成为长江口滩涂造地泥沙资源供给的有效补充。长兴潜堤后方滩涂圈围工程紧邻长江口12.5 m深 水航道南港圆圆沙段,航道疏浚土利用的区位优势显著。在调查掌握南港圆圆沙段航道疏浚土产量、分布、土质及稳定性 的基础上,针对圈围工程特点,比选适合的疏浚吹填工艺,并提出可行的吹泥上滩技术方案。结果表明：南港圆圆沙段航 道疏浚土产量丰富稳定、运距短且土质条件较好,可满足圈围工程吹填用砂的要求。各类疏浚吹填工艺中,艏吹和耙吸装 驳工艺的技术适用性较好,现阶段可采用技术成熟的艏吹方案进行疏浚吹填,而耙吸装驳方案可作为备选,待2013年底正 式投入运营时可应用于圈围工程。研究成果为圈围工程吹填开辟了砂源,实现了航道疏浚与圈围造地的双赢。     

大型绞吸船开挖深水航道艉吹装驳工艺

为避免破坏疏浚区水环境,采用大型绞吸船在不炸礁的情况下开挖深水航道岩石,已成为现实。绞吸船通常需对接排泥管线以便将疏浚土吹填成陆域,而在航道中使用绞吸船挖岩在无适合吹距的吹填区时,可采用直接装驳和艉吹装驳两种施工工艺。重点阐述大型绞吸船开挖航道岩石疏浚土处理的新方法,移动艉吹装驳工艺的产生、实施过程的优化改进,并从中梳理、提炼、总结出绞吸船艉吹装驳的输送原理,供类似工程施工借鉴以至推广。