基于黏土挖掘的绞刀模型试验研究

针对我国疏浚技术基础理论研究落后，数值模拟绞刀挖掘黏土不准确等问题，通过理论研究、小规模试制的方法，制备了目标试验用黏土，并研制了一款适用于实验室使用的模型黏土绞刀。在此基础上开展了模型绞刀挖掘黏土的实验室研究，分析绞刀转速、横移速度、泥层厚度、前移距等工艺参数对挖掘试验泥浆浓度的影响规律。得出其选取原则：选择中等绞刀转速，适当降低横移速度，以及在确保桥架前端不阻碍横摆的条件下，优先选用增加前移距的方法提高挖掘断面面积。该研究成果可为黏土挖掘工艺参数的选取提供参考。     

绞吸式挖泥船施工黏土混块石防石设备的应用

绞吸式挖泥船在施工黏土时,常发生绞刀头或绞刀吸口被黏土堵塞问题,特别是在黏土中夹杂块石的工况条件下,堵塞更加严重。通过在绞刀上加装防石环、绞刀吸口加装格栅等措施,解决了黏土及石块堵塞绞刀和泥泵等问题,使船舶施工生产效率显著提高,工程效益明显改善。     

大型绞吸挖泥船挖岩绞刀切削数值模拟

针对绞刀切削岩石的特点,建立了考虑步进距离和切层厚度的绞刀受力模型,然后分别建立5 000 kW绞刀物理模型和有限元模型。分析了在反刀切削岩石时绞刀的受力情况,绞刀在最大功率时的应力和变形。计算表明,5 000 kW绞刀在设计工况下,最大变形为1.84 mm,最大应力为140.5 MPa,分别满足刚度要求和强度要求,验证了绞刀设计的合理性。     

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。     

绞吸船施工黏土混砂土质的绞刀选型

针对绞吸船施工黏土混砂土质难开挖和不易输送的问题,对绞吸船在鲅鱼圈地区施工黏土混砂土质的绞刀选型（3种不同类型绞刀）进行分析,确定适宜的绞刀类型。研究分析及实践应用表明,绞吸船施工黏土混砂土质时宜采用ESCO-3G绞刀,该类型绞刀可提高船舶施工效率、降低工程建设成本,从而提高工程项目盈利水平。     

内河型绞吸船水库清淤作业的绞刀选型

内河型绞吸船是水库清淤作业的主流装备。在疏浚作业中，施工土质的类型是影响绞刀外形尺寸、刀臂数量和绞刀功率等参数的一个重要因素。针对不同土质选择合适的绞刀类型，有助于增加产量，提升施工效率。本文搜集了国内外绞刀尺寸参数，对国内相关工程的施工数据进行分析，计算绞刀的切削效率和配置功率，总结出适用于不同土质的绞刀综合配置方案。     

绞吸挖泥船绞刀切削过程数值模拟及刀臂曲线优化

为了研究绞吸挖泥船切削过程土体与绞刀相互作用的功率消耗和切削产量情况,基于离散元理论,结合实船施工数据,采用PFC3D程序,将土体离散为有限单元,模拟绞刀切削土体过程,监测绞刀功率消耗和切削产量,与实船数据对比分析,验证数值模拟的可靠性,在此基础上对现有绞刀刀臂曲线进行改进优化。     

大型绞吸挖泥船桥架结构性能研究

利用MSC.NASTRAN对三艘绞刀功率不同的绞吸挖泥船桥架结构进行结构强度比较分析,并对能够疏浚岩石的绞刀功率为4200kW的绞吸挖泥船桥架进行模态预报与响应分析,所得结果能够为以后研发具有更大绞刀切削功率、可疏浚更高强度岩石的超大型绞吸挖泥船桥架结构提供参考依据.     

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。     

挖泥船绞刀参数化三维建模

绞刀是绞吸式挖泥船的关键机具,对提高挖掘功效具有决定性作用。根据现有土壤切削理论和疏浚施工实践,分别建立了绞刀结构形状与不同类型土质的关系,绞刀切削动力特性与土质特性关系的数学模型,以及各种绞刀刀齿模型库。在VB语言环境下对三维建模软件SolidWorks进行二次开发,实现了绞刀参数化三维建模。设计者输入土质、产量或功率等参数即可得到相应的三维绞刀。这种参数化三维建模的方法使用简便、立体感强,既缩短了设计周期,又提高了设计的精度,更便于绞刀的应力分析和优化设计。     

真空预压法处理高液限黏土适用性模型试验研究

设计真空预压法处理高、低液限黏土的室内模型对比试验,研究真空预压法对某工程高液限黏土的适用性及其对高、低液限黏土两种土样的处理效果。结果表明:试验后各土样的含水率、孔隙比明显减小:密实性、强度明显提高;高液限土样的体积压缩率为47.4%,低液限土样的体积压缩率为22.9%。真空预压法适用处理本工程高液限黏土,处理效果明显。     

超密实地基堆场铺面结构优化设计

非洲某集装箱堆场已使用数十年,目前堆4层集装箱,采用正面吊作业,铺面结构无面层和基层,集装箱直接堆在地基上,地基为4 m的人工回填密实贝壳砂层,下面为原状黏土质砂。现堆场改造要求堆5层集装箱,并采用正面吊作业。按英标重型铺面设计手册规定,铺面结构厚度较厚,原因是高强度的贝壳砂层地基不能充分利用。通过铺面结构加铺层设计理论,利用已有的密实贝壳砂层来减少铺面结构设计厚度,同时采用有限元计算对优化后铺面结构基层底拉应力进行复核,优化后铺面结构可以满足设计要求。     

环境压力改变对土体强度影响实验研究

在不固结不排水剪试验中,由于周围压力的施加方式不同于土体的实际受荷情况,对灵敏度较高的饱和软黏土的原始结构造成一定程度的破坏,使其抗剪强度有所降低.     

船舶智能设计浅析

随着《中国制造2025》提出综合实力进入世界制造强国前列的制造强国战略目标,基于新一代信息技术产业的智能制造工程正在各个产业迅速推进。但作为制造强国基础的智能工厂并不仅仅局限于智能制造,还应该包括智能设计、全范围的智能物流和智能管控等。其中智能设计是缩短产品研制周期的关键,通过智能设计产生最优化的数据、高正确率数据是缩减制造周期降低制造成本的关键。文章简要剖析智能设计在船舶行业的应用,基于现状展望智能设计的发展方向,并分析了发展智能设计所需的数据系统建设。     

不同应力路径下宁波粘土K_0固结三轴试验研究

利用GDS多功能三轴仪对宁波地区原状粘土进行了不同应力路径作用下K0固结三轴压缩试验,探讨了增P、等P和减P3种应力路径条件下宁波粘土的应力-应变、孔隙水压力和强度特性,并结合试验结果分析了粘土的总应力路径和有效应力路径特性。结果表明,总应力路径和有效应力路径的变化趋势基本一致,不同应力路径下q-ε1非线性关系明显,土体呈现弱软化型;不同应力路径下土的峰值强度和土中孔隙水压力差异明显;应力路径对粘聚力影响较大,对内摩擦角影响不大,有效强度指标则呈相反趋势。     

波浪循环荷载作用下软粘土软化机理研究综述

软粘土在波浪循环荷载作用下,会发生变形增加、强度降低的软化现象。软粘土软化特性的深入研究,对指导工程实践、科学预防工程事故,具有重要的学术价值和经济意义。文章依次对国内外关于波浪循环荷载作用下软粘土软化的研究进展、软粘土软化影响因素、软化机理以及现阶段常见的软化模型进行了阐述,并对防治软粘土软化的对策进行了探讨。     

吹填粉细砂动强度影响因素试验研究

针对汕头东部经济带吹填粉细砂,通过动三轴试验,研究粉粒含量、黏粒含量、初始相对密实度、固结应力、固结应力比对吹填粉细砂动强度的影响规律。试验结果表明,吹填粉细砂动强度随粉粒含量增加而降低,破坏振次相同时,粉粒含量为18%时的动强度为粉粒含量为0时的1/2。动强度在粉粒含量为6%～9%时降低幅度出现突变,相同破坏振次下,降低幅度约为22%。吹填粉细砂抗液化强度并不是随着黏粒含量的增加而单调增加的,临界黏粒含量值为12%。初始相对密实度对吹填粉细砂动强度影响较小。固结应力小于200 kPa时,吹填粉细砂动强度随固结应力的增加而增加;大于200 kPa时,试样已接近最小孔隙比,增加固结应力已不能增大试样密实度,动强度不再增加。当固结比小于2时,吹填粉细砂动强度随固结应力比的增加而增加。     

浅析粘性土的动孔隙水压力及其计算模型

介绍了应用于饱和粘性土的几种孔压模型,分析了这几种模型在饱和粘性土在循环荷载作用下的情况,由此选出最好的孔压模型。这对于粘性土孔压模型的建立和解决动荷载作用下土的强度变形问题,具有的参考意义。     

淤泥质粘土与粉砂互层土抗剪强度试验研究

互层土具有粗、细粒土交错互层的构造特点,受粗、细粒土组合一起的均匀性影响,淤泥质粘土与粉砂互层土的抗剪强度试验结果离散性较大。通过对营口某地区淤泥质粘土与粉砂互层土抗剪强度试验结果的分析,探讨选择淤泥质粘土与粉砂互层土抗剪强度试验的方法。     

十字板强度推算的抗剪强度指标在箱简型基础设计计算中的应用

新型箱筒型防波堤基础稳定性计算与抗剪强度指标的取值密切相关。在天津港地区,上覆较厚的软粘土层,处于欠固结状态,含水率高,承载力低。在施工期稳定性分析中,目前以十字板强度在工程中应用最广泛,但十字板强度实际上是土体各滑动面的抗剪强度的小值,单一的十字板强度指标无法估算新型箱筒型基础的地基土压力及承载力等。基于十字板强度随深度线性分布的规律及摩尔-库伦抗剪强度原理,结合收集的大量十字板强度实测数据,通过回归统计分析推算出地基土的2个抗剪强度指标,可应用于新型箱筒型基础稳定性和承载力的计算。该方法具有一般性,还可用于软粘土土坡稳定分析。