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。     

疏浚过程中疏浚黏土起球判别指标确定

对黏土成球判别指标进行探讨,分析现有指标的优势和缺陷,通过收集近几年天津航道局疏浚工程典型起球黏性土物性指标,应用数理统计的方法,对起球黏土的物理力学指标进行相关性分析,结合天航局工程实际,总结出一些值得借鉴的疏浚黏土起球判别指标,并利用实测值对疏浚判别指标进行验证,表明该判别指标在一定范围内的适用性。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

球扁钢肋骨纵向弯曲火工矫正研究

针对船体球扁钢肋骨三角形加热矫正纵向弯曲变形时加热区的计算,通过全站仪测量肋骨与板材线型,使用非均匀B样条拟合曲线后计算了两者的装配偏差。研究了矫正时加热区的计算算法和计算流程,在MATLAB的GUI模块中开发了球扁钢肋骨三角形加热区预报系统,实现了肋骨与板材线型测量数据的导入、曲线的拟合、装配偏差的计算、三角形加热的位置与工艺参数的准确预报。研究内容和成果对火工矫正球扁钢肋骨纵向弯曲变形的现场施工提供了一定的参考和指导。     

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。     

无围堰吹填技术在连云港某岸线修复工程的应用

无围堰吹填技术是开敞海域最理想的快速吹填成陆工艺，结合成熟的无围堰砂土吹填经验，研发高效、可靠的无围堰黏土吹填技术是提升淤泥质开敞海域吹填效率的重要方向。依托连云港某岸线修复工程，提出采用团块状硬质土泥饼取代传统泥浆材料的无围堰吹填技术，并通过现场试验段的多方案对比与施工参数的反复调整，提升了吹填土体自然排水与沉降效率。结果表明，基于黏土团块吹填技术所形成的土层在吹填后4～5 d内迅速沉降，主固结基本完成，施工机械可安全进入吹填区域；经过两个半月的自然固结沉降，吹填地基的承载力可达到45 kPa以上。黏土团块吹填技术能快速成陆，利于节能减碳、生态环保，具有良好的应用前景。     

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。     

电刷镀快速镍镀层摩擦磨损性能试验研究

为研究工作电压对快速镍镀层摩擦磨损性能的影响,采用电刷镀方法制备了快速镍镀层.在球一盘摩擦磨损试验机上,以Cr12钢球为摩擦配副进行油润滑条件下的摩擦磨损试验.通过磨损失重、摩擦表面形貌和油液铁谱分析方法研究了不同的快速镍镀层的摩擦磨损性能.结果表明:不同工作电压下的镀层的摩擦磨损性能存在较大差异.工作电压过高和过低时,镀层摩擦磨损性能均下降;当电压在14V时快速镍镀层的摩擦磨损性能最佳;快速镍镀层的磨损机制以磨粒磨损和粘着磨损为主.     

耙吸挖泥船挖掘多杂物珊瑚胶结砂施工工艺

耙吸船是疏浚工程中应用最广泛的船型之一,适合开挖淤泥、黏土甚至碎石等土质。坦桑尼亚某港口的土质主要是珊瑚胶结砂,其标贯击数达50击,挖掘易成块;且表层存在大量轮胎、渔网及船锚等杂物,堵塞耙头严重。耙吸船在施工过程中需要解决杂物及珊瑚胶结砂成块堵耙的问题,两者堵耙工况完全不同,无法单一处理。通过现场多方面技术参数分析,采取制作专用清杂工具、耙吸船设备改造以及施工工艺改进等措施,达到提升耙吸船施工效率的目的,可为耙吸船疏浚多杂物、易成块土质提供参考。     

聚氨酯耐磨复合管在中粗砂吹填工况下的应用

排泥管线作为疏浚吹填工程中介质输送的重要方式,其磨损性能决定了排泥管线的使用寿命。在中粗砂工况下,Q235钢质排泥管线磨损严重。基于厦门机场中粗砂吹填工程,在吹填现场串联布置Q235钢质排泥管和聚氨酯耐磨复合管,对相同施工条件下2种管线的磨损特性及摩阻损失进行对比与分析。结果表明:聚氨酯复合管的耐磨性至少为钢质管的10倍,摩阻损失相比于钢质管减小10%左右;聚氨酯涂层在钢基底上的附着力、耐冲击性能满足中粗砂的吹填施工要求;聚氨酯复合管相比于钢质管具有更加优越的耐磨性和减阻性,在中粗砂吹填工况下适用性更好。     

“新海牛”轮挖掘硬质黏土高压冲水耙头系统研制

针对挖掘硬黏土时耙头堵塞、破土能力弱等问题,对比硬质黏土与长江口土质性能,得知硬质黏土具有凝聚力大、颗粒细、抗剪强度大等特点。结合数值模拟技术,采用超高压射流技术,研制一套具有自主知识产权的高效挖掘硬质黏土耙头系统（最大压力为38 MPa）。该系统采用“高压头、低排量”的模式,减少挖掘阻力,缓解堵耙问题,增加破土能力,为航道疏浚工程提供了技术保障。     

模拟现场工况条件下的无纺布淤堵试验研究

通过对荆江长河段航道整治护坡工程的结构形式及其中常用的短纤针刺非织造土工布进行调研,针对反滤层中无纺布潜在的淤堵问题及其对岸坡稳定性的影响进行分析,研制了模拟现场工况条件的土工合成材料淤堵试验仪,分别将水力梯度、垫层砂厚度、砂的粗细、土质类别及无纺布孔径单一因子对无纺布淤堵的影响进行试验分析,探讨各因子对无纺布淤堵的影响规律。     

耙吸船各类防石格栅在多石区域的应用

当疏浚工程施工区存在大量石块时,常导致耙吸船在施工过程中频繁堵耙、堵泵。为此,对不同类型的防石格栅进行试验和研究。结果表明钢丝绳格栅最适合多石区域的施工,能大幅减小堵耙几率,提高生产效率,缩短施工工期。     

气候条件与施工工艺对混凝土拱坝裂缝的影响分析

结合国内外多个拱坝的开裂实例,从气候条件和施工工艺两方面分析了其对拱坝裂缝产生的影响,指出气温变幅较大、高温干旱等恶劣气候条件都会形成较大温度应力引起表面开裂,而坝块浇筑层间歇时间不当、冷却水管降温制度不当、水平施工缝处理不当等不科学的施工工艺也是裂缝形成的重要原因,在此基础上,提出了应加强温度控制与施工管理等控制混凝土拱坝开裂措施。     

球扁钢肋骨三角形加热仿真研究

针对球扁钢肋骨三角形加热矫正纵向弯曲变形,利用ANSYS软件和APDL语言编写仿真程序,实现了热-结构耦合场的数值模拟,得到了加热过程中温度场和结构场的求解结果。对于不同的加热速度与气流输入量,计算了肋骨表面最高温度和高度方向的变形量,利用MATLAB曲面拟合,得到了最高温度和变形量关于加热速度和气流流量的函数。并对这两个参数进行了优化,得到了满足温度约束下变形量最大的参数组合。研究内容和结果对球扁钢肋骨三角形加热的更深入研究和现场施工提供了一定的参考和指导。     

某铁路跨线桥主桥转体结构设计

转体施工方法具有安全可靠、费用低、工期短、适用范围广等特点,常用于跨既有线路或跨越大河及山谷等地段的桥梁施工。文中以郑州市一座跨铁路斜拉桥为例,介绍了转体结构中转盘、球铰等主要构造设计要点,以及转体施工实施方案。