大管径钢管浆体输送磨损特性与生命周期分析

本研究针对粗砂、钙化物和细砂等不同吹填介质和典型管线铺设工况,开展了钢质排泥管(Q235-DN850)管壁磨损特性的现场测试与生命周期分析。研究表明,输送土质对浆体输送管道的磨损速度有明显的影响,输送介质越粗磨损速率越大;不同管线铺设形式条件下,上坡管段的磨损速率最大、顺直管段次之、下坡管段的较小。基于此,给出了不同土质吹填工况条件下DN850-Q235钢质管的最大磨损点位和最大磨损速率,给出了管道剩余生命周期的预测方法,形成了不同土质条件下排泥管全生命周期管理流程。     

疏浚工程吹填区平整度控制

针对吹填工程施工区土质工况差、吹填区平整度要求高等问题，进行了平整度控制的研究。通过现场实测吹填区高程及复核吹填区坡度比并采用土方平衡计算方法，确定了干线布设间距和管线接口布设方式。工程完工后表明，在中粗砂土质吹填工程中，采用布设支管间距为40 m并依据排泥管的底高程来控制吹填高程和进度的方法，可以有效缩短吹填区机械整平时间，节省费用约47.3万元。     

大型耙吸挖泥船艏吹中粗砂造陆施工技术

大型耙吸挖泥船艏吹中粗砂施工对船机设备、临界流速、管线配置等的要求与常规的吹填工艺不同。针对中粗砂的特性,开发专用软件计算确定不同粒径中粗砂的临界流速和最低实用流速;结合泥泵特性和管线摩阻特性,测算典型耙吸挖泥船艏吹中粗砂的最佳效率;研究快速接管工艺,结合吹填区初平和后整平,提高大型耙吸挖泥船艏吹中粗砂造陆施工效率。     

潮流作用下疏浚吹填排泥管线输送技术优化

传统疏浚吹填排泥管线输送技术的淤泥输送效率较差,为此,提出潮流作用下疏浚吹填排泥管线输送技术优化方法设计。勘察水域施工条件,将排泥管线划分为岸管、沉管、浮管,根据潮位变化、围堰面积、吹填高程等勘察参数,选定一条远距离的最优线路,并通过橡胶管和水陆管,连接岸上、水面和水下的管线,下放挖泥船至河底,交替收换绞刀架前部的龙须揽,使用绞刀头破土挖泥,吊脱挖泥船分层开挖,再利用输出泵加压泥浆,使其通过输泥管线运输到回填区。对比实验结果表明,此次设计技术应用在排泥管线输送过程中,淤泥横截面密度降低了0.026kg/m³,有效提高了输送效率。     

灌河口吹填工程长排距管线水力特性分析

针对灌河口5万t级航道整治工程(H2-H3先导工程)施工项目中吹填管线排距长且敷设复杂,绞吸船吹填施工困难的问题,通过对吹填管线布置水力特性分析,推算出施工船舶新海豚轮采用不同泥泵组合方式时的施工能力,同时分析比较浮管、沉管和岸管单位长度阻力系数大小。结果表明:新海豚采用3泵施工能满足工程需求;本工程中管线单位长度阻力系数由大到小排序是浮管、沉管、岸管。研究成果为类似长排距吹填管线敷设线路规划和水力特性分析提供指导思路,帮助工程施工选用合适的吹填设备和采用恰当的管线布局。     

吹填施工作业中的管线延伸措施

对疏浚土处理的过程中,发展出了吹填项目,具体指挖泥船挖取的泥沙在排泥管线的帮助下运输到指定地点,最终形成陆域的过程。吹填的过程离不开管线的帮助,文章将结合具体的吹填工程,详细分析该施工过程中可能存在的管线延伸工艺问题及其注意事项。     

简析吹填区采用泄水口结合排水明渠的施工方法

由于环保要求,某工程吹填尾水无法直排入河,因此采用泄水口+排水明渠排水施工方案。根据实际工况及相关规范,考虑吹填设计参数、现场地形特点、绞吸船吹填施工时的流量情况、降雨情况及潮位变动情况,提出了泄水口及排水明渠设计总体思路并给定了技术参数,通过理论计算验证了设计参数的可行性及安全性。同时,根据现场条件,总结并分析了吹填区围堰、泄水口及排泥管线布设主要施工过程控制要点,施工过程中应加以重视以规避相应风险。     

管线法兰阻力损失及寿命优化设计研究

吹填管线在法兰端面的管阻会比管道内壁更大，但是大部分吹填工程中管线距离都在2 Km以内，所以管线法兰增加的管阻几乎可以忽略不计。但是在超长排距管线（5～10 km）中管线法兰累计管阻损失可能就无法忽略。本文采用数值模拟的方式对吹填管线中单个法兰所产生的阻力损失和磨损机制进行研究，对南通港小庙洪上延航道吹填工程中超长排距管线的法兰阻力损失进行计算。同时给出提升法兰使用寿命的设计方案，并在工程中进行应用。     

疏浚排泥管在不同管道组合下的输送摩阻分析

疏浚排泥管是疏浚工程介质输送的重要组成部分,其输送阻力是吹填排距和性能的决定性因素之一。以细粉砂土质的三夹沙南航道工程为依托,针对疏浚排泥管开展2 m长橡胶管和12 m长钢制管在不同连接组合方式下的输送阻力现场试验与对比分析。结果表明：管道压力损失随着输送流速和浓度的增大而增大;纯钢管组合下的输送摩阻最小,“4钢管+1橡胶管”组合的输送摩阻次之,“1钢管+1橡胶管”组合的输送摩阻最大,其相比于纯钢管组合的输送摩阻增大约6%。研究结果可为工程现场的排泥管布设与施工提供指导。     

重型绞吸挖泥船1 m直径排泥管线输送微风化岩特性

以国外某疏浚工程为例,对自航式重型绞吸挖泥船“天鲲号”采用1 m管径的排泥管线输送坚硬微风化岩的施工数据进行分析,计算所给工况下的泥泵扬程和泥泵效率,得出密度、流速与摩阻系数的关系,给出土质换算系数、实验系数的推荐值。结果表明,该技术充分发挥重型绞吸船可直接开挖并吹填微风化岩的特点,在节约成本、保护环境的基础上提高施工效率,确保工程按期完工。     

中欧疏浚公司吹填管线对比

岩石与泥沙疏浚料在吹填管线输送过程中,破碎后的岩石疏浚料对吹填管线产生严重磨损,管线爆裂、管线断面磨损不均匀等问题会减少绞吸船有效作业时间及吹填管线使用寿命。通过对比沙特阿美贝里钻井岛项目中国与欧洲疏浚公司使用的吹填管线差异发现:欧洲疏浚公司通过在吹填管线中增加快速接头结构以及沉管采用焊接式钢管等方式来适应岩石疏浚吹填管线要求,可以为我国疏浚公司开展挖岩吹填项目时吹填管线的选择与制造提供参考。     

横沙八期吹填土粒径分布规律

横沙八期工程由于吹填面积巨大，导致了吹填土质的多样性和分布的差异性。为了研究超大围区内吹填土土质的变化规律，通过对实际吹填场地钻孔取样，进行土工颗分试验，分析了吹填管口横向和纵向吹填土质的分布规律。结果表明：超大围区内吹填土泥面下约3.0 m深度范围内基本为粉砂，该深度以下则为细砂；距吹填管口150.0 m范围内主要为细砂，该范围以外主要为粉砂。分析结果可为吹填造陆过程中的管线布设和平整度控制提供参考依据。     

耙吸船艏吹粉质黏性土疏浚物的管线清堵装备及实施方法

粉质黏土在中大型耙吸船艏吹施工过程中输送阻力大，会形成球块状聚集体堵塞吹泥管路，进而影响艏吹施工效率。在系统论述国内外已有的输泥管路堵塞防治方法的基础上，研制了一种耙吸船艏吹管线清堵装备及清堵作业方法，并依托青岛港某疏浚吹填工程进行现场原型试验研究。结果表明，与传统技术相比，此方法施工简易、快速灵活、可操作性强、经济适用且安全可靠；粉质黏土疏浚物艏吹作业在短、中长和长距离条件下均可开展；该方法极大提高了粉质黏土疏浚物艏吹作业实施效率。     

绞吸船泥泵特性曲线在吹填施工部署中的应用

泥泵工作时各参数间的变化情况可用泥泵特性曲线表示,通过该曲线可测算绞吸船吹填施工的生产效率、最大吹距,对吹填施工船舶、管线部署具有重要指导意义。本文结合具体实例,介绍了该推算过程。     

绞吸船超长距离多点吹填专项方案设计

随着港口建设、航道维护、岛礁填筑等工程不断朝着更远吹距、更硬底质、更大挖深等复杂工况方向迈进,对疏浚装备选用、技术方案设计及施工组织都提出了更高的要求。针对东营港进港航道现场条件复杂、海况恶劣,且疏浚纳泥区分散、疏浚土输送距离远、成本控制难度大等问题,通过对超长距离多点吹填施工方案进行疏浚装备比选、管线冗余设计、输送能力计算和施工组合优化,设计了一套技术可行、安全环保、管理便捷、经济实用的绞吸船超长距离多点吹填专项组合施工方案,可为类似疏浚吹填工程提供借鉴。     

天津南港某吹填造陆工程关键施工方法

本文针对天津南港某吹填造陆工程中的工程难题进行技术分析和施工方法总结,如海上施工充填袋、吹填黑砂等工序受海上风况等环境因素影响情况严重;吹填施工时,为确保后期地基处理后交地标高达到设计要求,吹填过程中需进行停吹,待吹填泥沉降后再吹填至施工标高。本工程中吹填施工关键技术对后续类似工程具有一定的借鉴意义。     

小口径排泥管输送加气技术现场试验研究

小型疏浚工程通常采用小型绞吸船进行施工,小型绞吸船由于泥泵功率较小,导致输送排距无法满足需求,本文探讨小口径排泥管加气技术对管道排距的影响。现场试验依托石门澳蓄滞浚清淤吹填工程,在吹填管上相距300 m的2个位置进行试验,分别使用空压机直接加气和射流器混合加气两种方式。试验结果表明,管道加气技术能够有效提升输送排距。空压机直接加气效果比射流器混合加气效果更好,加气点靠近船端位置效果最好,平均增加排距22.2%,射流器混合加气平均增加排距12%。现场试验验证了疏浚排泥管加气技术的可行性,为疏浚工程排距问题提供了新的解决思路。     

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。     

绞吸式挖泥船采用分流管在工程实践中施工方法探究

本工程暨长江口北支新村沙水域河道综合整治工程围区吹填砂工程,与以往吹填工程不同的是在于管线的组合铺设上,首次采用岸上分流管接塑料管的形式吹填施工,主要是因为该施工水域正在进行大堤的护坡施工,为防止挖掘机损坏袋装砂棱体,业主要求岸管布设采用塑料管人工接管。同时本工程还有一个特点就是排距较近,初始排距在1km左右,只能采用单泵施工。本文主要根据该工程的具体施工方案,分析介绍管线铺设情况,然后具体分析了施工过程,对施工时间、施工过程中的主要参数选定做了必要介绍;最后,分析了施工过程中遇到的问题,并制定了相应的解决方案。     

输送成球黏土混砂土质对管线磨损的监测

吹填工程中,疏浚土对管线的磨损是工程实施的重要影响因素,目前针对成球黏土混砂土质对管线的磨损程度尚无相关研究。以厦门蔡庴工程统计数据为基础,对成球黏土混砂土质对管线磨损进行研究,分析不同部位的管线在该种土质情况下的磨损程度,并与定额中典型土质进行对比,确定出该种土质对管线的磨损,以此来指导管线的调整和优化安排。结论对类似工程有较高的指导意义,同时对管线的监测、对比、分析的方法具有普遍适用性。