多石底质下耙吸船小流道泥泵的性能调整

针对耙吸船在俄罗斯布朗克工程中疏浚多石底质工况时,频繁出现块石堵泵、堵耙口等严重影响施工生产的难题,对耙吸船泥泵通道的通过能力及耙头格栅进行研究。采用泥泵相似性原理,从泥泵叶轮球面通道尺寸、叶轮切割对泥泵性能影响、叶片切割长度计算、叶轮切割操作等方面进行分析,调整泥泵叶轮通径以适应多石底质复杂工况。通过实施该方法,有效解决了多石底质下耙吸船小流道叶轮施工效率低的难题,单船过泵量平均提高44%,装舱生产率平均提高17%,周期生产率提高11. 5%。     

耙吸船犁齿软格栅挖掘硬黏土新工艺应用

耙吸式挖泥船在硬黏土底质施工中,存在堵耙、闷耙等问题,生产效率较低。介绍天航局耙吸挖泥船在鲅鱼圈港25万吨级航道施工开挖硬黏土时,成功研制犁齿、软格栅的施工方法,有效解决堵耙、闷耙等问题,综合生产能力提高60%以上。     

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。     

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。     

耙吸船拓宽浚深运营航道的高效施工技术

运营航道需要拓宽或加深疏浚时,常因施工船舶与运营船舶的频繁避让导致安全风险大、施工效率低。针对这一情况研究了船舶安全避让及效率提升措施,即：采用航道有效宽度计算方法,通过施工通航验算,采取科学有效的避让措施,解决耙吸船频繁驶离航道避让的问题。研发了耙吸船的堵耙快速取泥装置、耙头防溜耙装置,解决了耙吸船施工黏土堵耙清理难、边坡施工效率低下等技术难题。实践证明措施可行。     

耙吸挖泥船格栅适用工况应用分析

耙吸挖泥船已成为当前疏浚项目的首选施工船舶。随着疏浚物的复杂程度不断加大,防止杂物进入管道系统成为当今疏浚行业研究的重要课题。耙吸挖泥船防杂物的方式主要依靠格栅装置。研究各类格栅的适用工况,以期推动疏浚业的发展。     

大型耙吸船高效挖掘黏土专用耙头的研发

针对大型耙吸挖泥船在挖掘硬质黏土时,遇到耙齿难以入土、堵耙和闷耙等问题,通过对大型耙吸挖泥船的原始耙头模型进行研究,采用为耙头配置特殊高压(最大压力为38 MPa)冲水系统的方法,增加了三道高压冲水辅助装置及设计合适喷嘴,成功开发了高效黏土型耙头,有效解决了耙头堵耙、闷耙等问题,提高了船舶施工效率,为类似问题提供参考。     

加筋处理碓石体边坡的效果分析

碓石体是山区交通土建工程中常见的一种结构形式,文中结合某土工格栅加固处理高陡碓石体边坡的工程实例,采用ABAQUS有限元软件建模,对比分析了加入筋材对碓石体边坡的工后变形和整体稳定性的影响。分析表明,土工格栅的加入主要限制了碓石体边坡的侧向水平位移,另外增强了碓石体边坡的稳定性,采用加筋方法加固处理堆石体边坡具有显著良好作用。     

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。     

复杂疏浚工况下重型绞吸挖泥船施工工艺优化

盐城滨海港区疏浚工程工况复杂，土质分层不均，上层粉土具有粒径小、密实、坚硬的特点，船舶施工时出现正刀滚刀、绞刀功率波动明显；下层亚黏土土体密度大，14 km长排距输送易造成堵管；施工区内块石与障碍物较多，经常发生堵吸口、堵泵。对于新建出厂的“昊海龙”轮，通过更换绞刀分析不同绞刀防石方案适用性，寻找泥浆浓度、流速与施工效率的平衡点，对其船机性能进行试验。结果表明：挖掘密实粉土时，使用通用绞刀可以增加破土能力，减少绞刀功率波动幅度与频次；吸口加装钢板格栅可以有效减少堵吸口、堵泵；挖掘下层时，适当降低泥浆浓度可以达到生产率与输送效率平衡。     

耙吸式挖泥船高压冲水装置的数值模拟及水力优化

耙吸式挖泥船可利用耙头上的高压冲水装置有效提高疏浚作业的工作效率,现有高压冲水装置管路的设计仍不完善,一些结构亟待优化。采用数值方法对某高压冲水装置进行三维建模、模拟计算和分析,发现耙头内的高压冲水管路中存在较多漩涡流,水力损失较大,导致耙头施工时达不到理想的出口总压,影响效率;针对这些问题,通过使用渐变管、圆倒角等方式改善管内流动。结果表明,优化后的耙头高压冲水管路阻力损失减少,射流水速更高,冲水总流量提高约3%,出口总压增大,破土能力提升,从而提高疏浚作业的效率。     

耙吸挖泥船耙头高压冲水喷嘴改进

针对耙吸挖泥船耙头高压冲水垂直冲刷剪切作用效果不明显的问题,对耙头高压冲水喷嘴进行设计及改装。采用梯形耐磨块内安装斜冲式高压冲水喷嘴的方法,增加高压冲水对土质的剪切破坏作用,并对改进前后效果进行分析。结果表明,在射流压力足够大时,该方法能有效剪切泥面,达到泥块脱离泥层的效果,从而提高施工效率,可为类似工程提供借鉴。     

长江南京以下12.5 m深水航道一期疏浚施工中的难点与对策

长江南京以下12.5 m深水航道一期疏浚工程作为国内首个长江内河疏浚吹填工程,在施工期间遇到了前所未有的困难和技术难题。基于对长江内河、细粉砂和亚黏土土质等复杂工况条件的分析,改进耙头和耙齿,优化挖泥施工工艺参数和艏吹方案,提高施工效率,为今后大型自航耙吸挖泥船在长江内河疏浚和艏吹施工提供借鉴。     

肯尼亚拉姆港疏浚工程施工工艺优化

肯尼亚拉姆港疏浚及吹填工程土质以珊瑚质石灰岩混黏土为主。针对绞吸船在施工时易堵口堵泵、硬质珊瑚岩易造成绞刀损坏并严重影响船舶正常施工等问题,对绞刀的型号、防石装置及挖掘工艺进行研究。采用理论分析与现场试验相结合的方式,对绞刀和刀齿进行强度改造,有效提高生产效率;同时安装拨石碎石装置,防石效果较好;时间利用率达到75%以上,在节约施工成本的同时缩短了工期。     

钢筋混凝土锚桩在振冲密实区施工的探讨

钢筋混凝土锚桩在振冲密实区以锁口形式组成连续墙体的施工具有较大的难度。文章通过QICT二期项目这个实例,以试桩的方式对钢筋混凝土锚桩施工进行了尝试性的探讨,从而发现在振冲密实区施工存在的锤击数问题、偏位问题和桩头破碎问题,并对产生的问题进行分析和采取应对措施,取得了较好的效果。     

自升式钻井平台电缆拖链的设计

自升式钻井平台作业时,在桩腿固定后,钻台和井架需要根据目标井口位置进行调整。电缆拖链安装于平台主船体与悬臂梁之间以及悬臂梁与钻台之间,用来实现在上述平台滑移过程各部分之间连接电缆的固定保护。文章基于S116E型自升式钻井平台对电缆拖链的设计进行分析,阐述了拖链在钻井平台整体设计中选型,综合布置,安装要点,电缆排布和敷设接口等优化措施,实现了减轻重量,减小尺寸,降低成本的目的。     

超长斜拉索软硬组合牵引系统安装受力机理

随着斜拉桥跨径的不断增大,传统的牵引工艺已不适合超长超重的斜拉索安装,软、硬组合牵引工艺在千米级斜拉桥的斜拉索安装中得到了广泛的应用。斜拉索在牵引过程中为非静定体系,牵引系统结构受力复杂。以苏通大桥超长斜拉索为例,通过对牵引过程进行仿真分析,对斜拉索软、硬组合牵引系统受力机理进行了探索,对优化牵引系统结构、认识评估牵引系统的施工风险提供参考。     

自航式耙吸挖泥船疏浚性能评估系统设计*

目前耙吸挖泥船疏浚效果的评价主要依靠施工人员的常识经验，例如以牺牲大量的施工时间来换取泥沙产量的最大化，反而造成单土方成本较高。结合耙吸挖泥船厦门港实测施工数据，构建多指标疏浚性能评价体系，各性能指标的权值采用熵值法进行确定。研究表明：多指标评估体系能够更加全面、客观地反映耙吸挖泥船疏浚性能，且与挖泥船辅助决策系统的测试结果保持一致。     

高速航行体的自然超空泡流阻力特性研究

利用Fluent6.2对水下带圆盘空化器高速航行体的自然超空泡流动进行了数值模拟,计算分析了超空泡高速航行体的阻力特性,研究了空化器直径、航行体长细比对航行体超空泡减阻效果的影响,分析了高速航行体的超空泡减阻率。结果表明,超空泡形态下随着航行体速度衰减,航行体压差阻力系数缓慢减小,粘性阻力系数迅速增大,航行体的总阻力系数增加;航行体阻力系数与头部空化器直径的平方成反比;增加航行体的长细比,可以获得更小的阻力系数;高速航行体的超空泡减阻率可达95%以上。最后将仿真计算结果与水靶道试验进行了对比,二者基本相符。