沉管浮运阻力系数的影响因子与取值分析研究

为解决沉管拖航和静态系泊施工中水流阻力系数取值的技术难题,结合实际的施工工况和作业环境,通过调研国内外大型沉管浮运阻力系数的取值,采用数值计算和物理模型试验的方法对沉管模型分别在静止和浮运状态时的阻力系数进行分析,并进一步探究了浮运阻力系数的影响因子,得出了适用于沉管静态锚泊和浮运时的水流阻力,通过实测验证了数据的正确性。     

大型沉管管节转向过程局部流场与阻水系数分析

本文以国内某大型沉管隧道水上浮运为研究背景,利用fluent建立了三维流场数值分析模型,研究了沉管管节浮运转向过程中的局部流场,并计算了沉管管节不同转角下的阻力系数。研究表明管节转向过程中受到的水流阻力和阻力系数均有明显变化,水流速度对管节水阻力有着重要作用,但对阻力系数影响不大。本文研究转向过程和水流速度对管节阻水效应的影响,研究结果对沉管隧道浮运过程安全性研究和拖航船舶设置有一定参考价值。     

基于神经网络的沉管管节水阻力系数预报

针对沉管隧道水阻力系数取值区间变化范围较大的难题,采用径向基神经网络对模型试验中沉管管节的水阻力系数进行学习。根据训练好的网络参数,对不同的水深吃水比和拖航角度的水阻力系数进行预报。通过对比验证预报结果,神经网络方法可以较为准确地预报管节拖航的水阻力系数。该预报方法为后续类似工程中的同类管节水阻力系数的提供了新的预估手段,进而为管节拖航施工决策提供支撑。     

港珠澳大桥沉管快速锚泊定位系统开发

超大型沉管在外海风浪流作用下的稳定定位,对沉管安装起着至关重要的作用。根据港珠澳大桥沉管隧道工程施工工况,选择确定适合港珠澳大桥沉管隧道系泊锚系,并结合施工研究优化了的外海条件下超大型沉管的快速锚泊定位技术。保障了复杂海洋条件下超大型沉管系泊安全,可为类似工程提供施工借鉴。     

船舶航行对沉管安装的受力分析研究

大型沉管隧道管节在外海航道附近系泊等待沉放安装时,会受到过往船舶产生的船行波作用力的影响。为避免船行波对系泊管节及结构造成破坏引起工程事故,文章采用国内外船行波公式计算、现场实测的方法,对沉管系泊等待时通行船舶的船行波波高衰减情况进行了分析,得出了适用于本工程的波高计算公式,并推荐了波高衰减计算公式。结合工程的实际情况,采用Flory-Remery算法对船行波对管节的不同距离和方向的受力进行了分析研究,得出了船行波对大型沉管的影响受力情况,提出了沉管系泊等待时对隧址附近通行船舶的预控措施,确保了工程的顺利实施,为工程施工提供借鉴资料。     

超大型沉管与碎石垫层之间摩阻系数的推算方法

钢筋混凝土结构沉管与碎石基床之间的摩擦系数尚未在实际操作过程中确认,大多只是物模试验的模拟数据。借助沉管拉合作业过程中水流力、安装船缆力、千斤顶拉合力等数据,推算钢筋混凝土沉管与碎石基床之间的摩擦系数,为国内的沉管工程提供参考。     

沉管技术在航道疏浚施工中的应用

绞吸式挖泥船的排泥管有浮管、沉管、岸管3种形式,采用沉管施工能减少浮管长度,节省施工成本,不影响船舶通航。在过往船只较多的航道进行吹填施工要求采用此形式。结合实例阐述了沉管施工方法及其优缺点。     

基于PID的沉管隧道施工监控系统的设计与实现

以水下沉管隧道碎石基础铺设的整平清淤船项目为背景,采用可编程逻辑控制器(PLC)与数据库等技术,实现了沉管隧道碎石基础铺设施工过程的实时监控。PLC 控制部分采用"比例-积分-微分"(PID)算法,实现沉管浮运沉放过程的闭环控制。该实时监控系统设计了上位机界面,可实现沉管浮运沉放全过程的实时可视化监控,以实现沉管隧道碎石基础铺设高精度、高效率的技术要求。这种作业方式目前在国内属首创。     

大型沉管在狭窄航道上沉放水动力数值模拟

本文以大型沉管在狭窄航道上沉放的工程实践为背景,对狭窄航道沉放大型沉管的水动力特性进行了数值分析,提出了相应的计算模型和方法。利用计算流体力学商用软件FLUENT对沉管沉放过程中的水动力特性进行了数值模拟,利用计算结果分析、观察了大型沉管在狭窄航道上沉放过程中的主要水动力特性。     

滨海电厂排水沉管设计及施工工艺

沉管法目前被广泛应用于滨海电厂排水工程,随着新工程的不断建设,新的设计理念不断涌现,施工工艺得到了不断发展和完善。依托国内外已建及在建沉管工程,针对排水沉管施工过程中的基础处理方法、接头处理方式及浮运安装工艺等相关技术难题进行了研究。归纳总结了排水沉管安装、回填、使用及检修过程中的受力工况,针对电厂排水沉管结构内力提出了一套系统的计算方法,采用国际上通用的有限元软件ANSYS实现了沉管全生命周期受力分析。通过对电厂排水沉管的关键技术及计算方法研究,为类似项目提供了参考和借鉴。     

港珠澳大桥沉管隧道管节压舱水系统

港珠澳大桥沉管隧道压舱水系统是设计与施工的关键技术之一。基于在建的港珠澳大桥沉管隧道项目的工程实践,结合方案制定阶段国内的调研成果,对压舱水系统的总体布置、结构设计、设备选型、制作、安装以及操作等进行综合论述。工程已进行了成功的应用。     

浅谈绞吸船沉管放沉施工

绞吸式挖泥船是目前在疏滩工程中运用较广泛的一种船舶,但在施工工程中也常因环境的不同而无法正常发挥效率。自沉管施工法问世之后,该问题方才得以解决。本文将结合笔者自身的工作实践,对绞吸式挖泥船沉管施工工艺的特点、操作要素、沉管沉放方式、质量控制、安全措施等方面进行全面阐述     

浅谈绞吸船沉放沉施工

绞吸式挖泥船是目前在疏滩工程中运用较广泛的一种船舶,但在施工工程中也常因环境的不同而无法正常发挥效率。自沉管施工法问世之后,该问题方才得以解决。本文将结合笔者自身的工作实践,对绞吸式挖泥船沉管施工工艺的特点、操作要素、沉管沉放方式、质量控制、安全措施等方面进行全面阐述。     

日本沉管隧道最终接头施工新工法

沉管隧道最终接头施工是沉管隧道建设的难点,从大约20年前开始,随着日本国内大量沉管隧道的建设,沉管隧道最终接头施工相关技术得到了丰富和发展。通过在日本的调研,系统介绍了日本沉管隧道最终接头施工的新工法以及相关技术,可为类似工程提供经验和借鉴。     

高强度洋流作用下沉管的力学性能研究

沉管水下沉放中,管节与船舶采用缆索连接吊放下沉.为解决外海复杂海况条件下,船管缆系耦合受力的状态与水下管节的位移不受控和缆力超限的问题,通过数值仿真计算和物模试验相结合的方式,分析了不同沉放深度的沉管沉放过程中,船舶受外载荷和管节水下受水动力双重作用时的动力响应情况.通过计算和试验,开展了自由状态下的衰减试验、系泊系统下模型单自由度运动衰减试验、作业状态下沉管和安装船运动响应及各缆绳的受力测量,得到系泊缆、沉管吊缆和安装缆,在浪、流组合作用下的受力和水下运动位移情况,选取了适用于本项目管节沉放施工缆系的关键力学取值,并进行了工程应用验证和对比分析,证明了该研究成果的正确性,研究成果可为类似工程大型构件水下精确沉放和施工提供技术依据.     

波浪作用下沉管隧道管段沉放过程的频域响应(英文)

大型沉管隧道管段的沉放是沉管隧道施工中的关键环节之一.为了解沉管隧道管段沉放过程中的运动特性,对双驳船施工沉放的沉管隧道管段进行了频域计算分析.基于线性波理论和三维分布源法,计算得到波浪作用下沉管管段沉放过程中的波浪荷载及频域运动响应.计算中假定驳船本身的运动较小,忽略了驳船的运动对管段运动响应的影响,缆绳作用力由静力学方法计算.计算结果表明,沉管受到的波浪荷载在靠近水面的位置较大,并随着沉管沉放深度的增加而减小;随着波浪周期的增大,沉管受到的波浪荷载先增大而后减小;沉管的运动响应一般在离水面近的位置较大,并随着沉放深度的增加而减小.     

浅谈通航水域沉管的安全技术管理

文章针对通航水域沉管的敷设、移除及使用过程中的安全风险进行分析,主要围绕上述3个阶段的安全技术管理工作展开了详细的研究和探讨,并提出勘察拟敷设区水下地形和土质情况、采取多种方式禁止航行船舶靠近沉管作业区等系列管理措施,降低了沉管故障率和安全风险,保障挖泥船的施工效率。     

高强度洋流作用下沉管的力学性能研究（英文）

沉管水下沉放中,管节与船舶采用缆索连接吊放下沉。为解决外海复杂海况条件下,船管缆系耦合受力的状态与水下管节的位移不受控和缆力超限的问题,通过数值仿真计算和物模试验相结合的方式,分析了不同沉放深度的沉管沉放过程中,船舶受外载荷和管节水下受水动力双重作用时的动力响应情况。通过计算和试验,开展了自由状态下的衰减试验、系泊系统下模型单自由度运动衰减试验、作业状态下沉管和安装船运动响应及各缆绳的受力测量,得到系泊缆、沉管吊缆和安装缆,在浪、流组合作用下的受力和水下运动位移情况,选取了适用于本项目管节沉放施工缆系的关键力学取值,并进行了工程应用验证和对比分析,证明了该研究成果的正确性,研究成果可为类似工程大型构件水下精确沉放和施工提供技术依据。     

单驳船沉放对沉管管段动力响应影响的物理模型试验研究

波浪作用下沉管管段和驳船的运动属于耦合运动,是极为复杂的水动力学问题。论文通过物理模型试验,研究了不规则波作用下、单驳船沉放情形下的沉管管段的动力响应问题,采用Welch方法对沉管管段动力响应进行了频谱分析,并探讨了不同波浪周期和波高情形下的沉管管段运动和缆绳张力的频谱特性。研究结果表明:与固定平台沉放情形相比,单驳船沉放情形下,不仅沉管管段低频运动周期和幅值的谱分析结果均发生改变,而且波频运动幅值的谱分析结果也发生变化。此外,还探讨了波浪条件对沉管管段运动幅值功率谱结果的影响情况,并对考虑驳船运动的沉管管段稳定性进行了研究。     

海上振动沉管碎石桩施工关键技术

舟山市岱山县大小鱼山促淤围涂项目大桥接线成陆工程采用斜坡堤结构,地基处理采用塑料排水板和振动沉管碎石桩2种形式,其中振动沉管碎石桩全部为水上施工,是国内港航工程至今应用的桩长最长的振动沉管碎石桩。针对海上振动沉管碎石桩施工技术难点,通过改造打桩船、优化桩位布置、制定有效的质量保证措施以及碎石出运监控措施,解决了设备功效低、定位慢、定位精度差、碎石拒落、灌量不足、密实度差等一系列难题,形成一套海上振动沉管碎石桩施工关键技术。