波浪作用下1600t起重船作业能力试验研究

起重船外海作业条件要求比较严苛,其作业窗口条件主要靠经验积累或相关数值仿真计算。以起重能力1600t的起重船为研究对象,采用物理模型试验方法,对起重船吊装和未吊装两种状态下的动态响应进行测试与分析,得到吊装状态下的运动量比未吊装状态时有所减小;对起重船未吊装状态在风浪和涌浪长周期波作用下的运动量进行测试,给出起重船施工作业的波浪条件。有关研究成果可为起重船外海作业特别是涌浪长周期波海域施工作业提供技术参考和支撑。     

坐底式辅助桩稳桩平台在风电工程中的应用

近年来海上风电工程在国内沿海得到大规模建设,风机的诸多基础型式中单桩基础因其工厂整体化制作,造价低,施工方便,无需海床准备,安装简便等优点,目前广泛的应用于我国海上风电场建设中。根据我国主要海上风电场统计,单桩基础占比达到65%以上。随着风机单机容量增大及建设水深增加,海上风电单桩基础采用的钢管桩直径也越来越大,长度也越来越长,钢管桩沉桩施工对海上沉桩船机的选择、沉桩稳桩定位方式比常规沉桩工艺提出更高的要求。文章结合汕头某风电项目桩基施工情况,阐述超大型单桩施工中坐底式辅助桩稳桩平台选用及施工注意事项,确保沉桩施工质量满足设计规范要求,为类似大型海上风电工程和测风塔工程中推广使用。     

海上风机导管架基础钢管桩稳桩平台结构强度分析

海上风机导管架基础钢管桩沉桩施工通常需要专门的稳桩平台辅助进行。结合作业工艺要求、海洋环境条件和相关规范,对钢管桩稳桩平台进行结构设计。采用SESAM软件和ANSYS Workbench软件分别对稳桩平台整体结构强度和吊耳局部结构强度进行计算分析,并根据规范对计算结果进行评估。结果表明,稳桩平台整体结构强度和吊耳局部结构强度均满足规范要求。该计算分析方法同样适用于海上升压站导管架基础、海上单桩基础稳桩平台或其他类似导管架结构的强度评估。     

“南洋”号起重船

“南洋”号起重船(见封三)是目前华南地区起吊能力最大的起重船,起吊能力500吨。它由交通部广州救捞局原有的“南洋”号甲板驳船改建而成。广东省船舶设计研究院改装设计,广州造船厂建造。已于一九八二年底建成,交广州救捞局使用。该船为非自航固定式起重船。以港口及平水区域作业为主,能在我国沿海Ⅱ类航区中调遣拖航;在海况良好、风力不超过蒲氏四级的条件下,能在海上进行额定负荷作业。     

固化土加固海上风电桩基水平承载特性研究

为探究固化土加固对于海上风电大直径单桩基础水平承载特性的影响，以江苏如东H4#海上风电场工程为背景建立了固化土加固海上风电大直径单桩基础的有限元计算模型，研究了固化土加固前后单桩基础的水平承载特性，分析了固化土强度参数对单桩基础水平承载特性的影响。研究结果表明：利用固化土加固单桩基础可显著改善桩基的水平承载特性，桩基的水平承载力可提高147%;桩身位移对于固化土粘聚力的变化较敏感，内摩擦角的变化对于桩身位移的影响则较低。     

大直径钢管桩沉桩工艺及桩身垂直度控制

本文通过对单桩沉桩工艺、垂直度测量控制方法的剖析与总结,为后续海上风电场建设中无过渡段大直径钢管桩单桩基础的施工、质控提供实际经验。     

后装式抗冰锥结构设计及施工技术

抗冰锥结构作为一种有效的抗冰工程措施,能够减小海冰对海上风电大直径单桩基础的作用,保证寒冷地区单桩基础安全运行。因此,基于我国北方一典型海上风电工程单桩基础,考虑工程场址的环境与施工条件,采用后装式抗冰锥结构,结构与单桩基础灌浆连接。同时利用有限元软件对抗冰锥结构及灌浆连接的强度进行校核。最后介绍了后装式抗冰锥的施工相关内容。研究得到的相关成果可为其他寒冷地区海上风电工程提供参考。     

波浪作用下起重船-吊物系统耦合运动响应数值模拟

起重船舶在外海作业时受长周期涌浪的影响,吊物会发生大幅度晃动,严重时会影响施工效率和海上施工安全,为解决该问题,需对起重船-吊物系统在波浪中作业时的耦合运动响应规律进行研究.文章建立起重船-吊物系统的计算模型,通过频域计算分析得到起重船运动响应幅频算子;对起重船-吊物耦合系统进行时域模拟,研究波浪周期和吊绳绳长对吊物及船体运动响应的影响.计算结果表明,吊物是否发生大幅度共振与船体总体参数、波浪周期和吊绳长度有关;吊绳越长,吊绳承受的张力越大;波浪周期对吊绳张力的影响较小;吊物晃动对船体运动响应幅值的影响较小.     

涌浪海域起重船运动响应特性与作业窗口分析

长周期涌浪对船舶耐波性是极大考验,对于作业条件要求严苛的起重船表现尤甚。以涌浪海域施工的起重船为例,采用数值计算方法对运动微分方程求解,并得到标准海浪谱作用下的船体运动幅值预测;与此同时,监测施工海域的波浪参数以及船体运动幅值,并与数值分析得到的结果对比,验证了理论方法预测船舶运动响应的可行性;此外,结合现场施工记录,分析得到了1 000 t起重船作业窗口条件。     

滨州港防波堤工程海上大跨度一次性铺排实践与应用

为在作业海域流速大、水体混浊、海况气象复杂多变的自然条件下,在预定的工期目标内完成大面积的铺排施工作业,海上大跨度铺排施工工艺就应运而生.分别介绍工程概况,设计铺排的要求,施工参数的确定以及铺排工艺.该工艺在海上开敞式施工中表现出经济性、可靠性和易施工的特点.     

变化趴杆角度对起重船吃水影响的计算

本文对固定趴杆式起重船在固定吊重下，变化趴杆角度对起重船吃水的影响进行了分析，并结合工程实例进行验证计算，为其他海上吊装作业提供参考及借鉴。     

高桩码头构件吊装新技术

在高桩码头预制构件安装中,传统工艺一般都采用起重船施工。在某些工程中,天气恶劣、海况复杂,在利用起重船安装时,受风浪等因素的影响,施工进度缓慢,配套船机投入大、利用率低、成本大,安全风险高。主要介绍一种码头预制构件吊装技术,转水上施工为陆上施工。采用该技术安装码头预制构件,作业时间长,安装速度快,风险小,精度高,造价低,在外海无掩护海域作业时尤为明显。     

起重船近海风电场坐底施工作业分析

以起重船"三航工5"为例,结合某海上风场环境条件,对不具有坐底相关入级符号的起重船坐底施工作业及坐底全过程所涉及的技术问题进行分析,并对锚固定位和坐底稳性进行计算,采用经验公式计算波流荷载、频域边界元方法计算波浪力.计算结果表明,"三航工5"在淤泥底质条件下,需要在流速小于1.3 m/s的条件下进行下潜或上浮作业,以避...     

高桩码头施工新工艺应用

以某高桩码头为例，针对在恶劣海况条件下海上梁板安装施工效率低、海上搅拌船浇筑混凝土施工成本高等问题，进行了工艺创新，采用架桥机安装预制梁板、泵车上船浇筑混凝土、预制梁采用大理石底胎等新工艺及方法，很好地避免了恶劣海况对预制梁板安装的影响并控制了施工成本。     

基于VR的船载遥操作机械手设计与研究

针对无人潜水器在恶劣海况下收放作业挂钩困难的问题，设计一套基于虚拟现实（VR）的遥操作机械手装置，搭载于船载无人潜水器收放A型门架上，以操控VR手柄灵活、高效地完成无人潜水器收放时的辅助挂钩作业。利用Unity3D引擎搭建并开发一套机械手虚拟仿真系统，实现对机械手的正、逆向运动控制，并与实际机械手建立Socket网络通信，实现虚实同步；通过串流VR一体机实现对机械手的实时可视化仿真与VR遥操作。相较于现有的主手及示教器遥操作，VR遥操作机械手的作业效率更高，操作难度低，且系统具有较强的沉浸感和临场感，提高了机械手海上作业的可视性、灵活性和安全性。通过搭建波浪模拟试验平台模拟不同海况进行验证，结果表明，VR遥操作机械手挂钩作业的效率较示教器遥操作提高49.4%。在海上试验中，机械手也成功完成了各类潜器收放的挂钩作业。     

海上风电单桩基础冰激振动及抗冰措施

为研究冰激振动对海上风电机组单桩基础的影响,基于我国北黄海海域海上风电工程的典型单桩基础,采用室内模型试验的方法研究单桩与海冰相互作用时,海冰的破坏模式及结构的振动特点,并验证抗冰锥结构的作用效果;建立ANSYS和SACS数值计算模型,对比分析典型冰激振动条件下单桩基础的动力响应。结果表明:直立的大直径单桩在海冰作用下会发生明显的冰激振动,试验得到的冰力与采用ISO 19906规范推荐方法的计算结果更加接近,并且在某一冰速下单桩结构会出现动响应明显的"锁频振动",这将威胁到风机的运行安全;而增加抗冰锥体后,海冰转化为弯曲破坏模式,结构的动力响应明显降低,能够满足风机运行需求。相关成果可以为其他有冰海域风电机组单桩基础设计与研究工作提供参考。     

波浪作用下单桩式风机基础防护设施极限强度研究

针对防护设施的研究多集中于船撞下的抗碰撞性能方向,缺少对防护设施自身安全性校核的问题,基于单桩基础海上风机的防护设施在波浪载荷下的情况,提出了一种防护设施的设计方案。该方案使用GeniE模块建立结构的有限元模型,在HydroD模块中计算结构在各海况下的应力分布,并在Xtract模块中对结果进行后处理,对恶劣海况下结构的极限强度进行校核。结果表明：防护设施满足安全要求。     

应用三维千斤顶精确安装海上大型预制箱梁施工技术

随着码头建设逐步迈向深水化、外海化,带动上部预制梁板向大型化发展,但外海海况恶劣,传统起重船安装工艺无法保证精度。以青岛港董家口港区40万t矿石码头为例介绍外海精确安装500 t预制箱梁的整套施工工艺,主要包括采用海上塔吊、三维千斤顶与调梁扁担结合使用等。该工艺的成功实施,为海上大型预制箱梁的安装开辟了新思路。     

海上风电大直径单桩基础倾斜改进分析

根据我国南部海域极端海洋环境条件下的海上风电大直径单桩基础设计现状及单桩基础施工工艺，以单桩基础产生倾斜为研究对象，文章研究了规范对基础倾斜的规定，分析了基础倾斜对风机安全运行的重要性，提出了基础倾斜问题的处理方案建议，然后采用有限元方法对基础加固方案进行了分析。分析结果表明，经过处理的风机基础结构安全性可得到进一步提高。     

不同吊重下大型回转式起重船的系泊计算

采用MOSES软件计算某大型回转式起重船不同吊重工况下的系泊缆张力及运动响应。通过软件计算结果对比,分析不同吊重形式、风浪流、吊重量、吊距等参数对起重船起吊作业下的系泊缆张力、吊点运动等结果的影响,为今后回转起重船起吊作业的设计方案和施工提供参考。