重型绞吸挖泥船挖岩施工工艺优化

微风化岩具有强度高、裂隙少的特点,绞吸挖泥船在挖掘时产能较低。为提高绞吸船施工产能、降低施工成本,以大连大窑湾航道疏浚工程为例,对新建出厂的自航式重型绞吸挖泥船“天鲲号”开挖坚硬微风化岩的施工技术进行研究。分析绞刀姿态、刀齿损耗以及横移摆动对产能的影响,从而优化施工工艺。结果表明,“天鲲号”在挖掘硬微风化岩时的产能得到有效提高。     

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。     

砂岩磨蚀性在“天鲲号”绞吸挖泥船挖掘过程中的应用

广西某港航道扩建工程,重型绞吸船“天鲲号”疏浚典型风化砂岩时刀齿出现磨蚀和断裂现象,影响施工效率发挥。在分析疏浚风化砂岩抗拉强度和矿物成分特性指标基础上,结合疏浚岩石磨蚀性理论,推导出广西钦州砂岩磨蚀性指数与绞刀刀齿消耗的经验性关系公式,用来预测重型绞吸船挖掘风化岩石的绞刀齿消耗量。研究结果表明：1）中风化砂岩岩体完整性较好,单轴饱和抗压强度为9～41 MPa,疏浚岩土工程特性分级为12～13级。施工中风化砂岩岩体时绞刀刀臂和刀齿磨蚀断裂问题突出,中风化砂岩是影响疏浚效率的关键土质。2）创新性引入改进的Schimazek值F理论,综合考虑矿物成分种类、矿物含量、矿物硬度、岩石粒度和岩石饱和抗拉强度因素,来评估岩石材料的磨蚀性。3）基于疏浚岩石磨蚀性理论和施工参数,推导出“天鲲号”万方刀齿消耗量和改进Schimazek值F之间公式。4）预测“天鲲号”万方刀齿消耗量计算值和实测值的相对偏差绝对值在17.3%以下,可靠性良好,为疏浚岩石提供技术支撑。     

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。     

大型绞吸船开挖深水航道岩石方案优化

为避免破坏疏浚区水环境,采用大型绞吸船在不炸礁的情况下开挖深水航道岩石已成为现实。针对绞吸船开挖深水航道岩石施工,开展了前期策化,并在实施过程中进行了泥驳船的改造以及绞吸船施工工艺和构造优化,分析并测算出了挖岩生产率、开挖不同硬度岩石的齿耗、油耗及管线输送百万立方疏浚土的磨耗数据,并从中总结出绞吸船开挖深水航道岩石的规律性结论,可供类似工程施工借鉴以至推广。     

日照港区风化花岗岩力学指标和疏浚参数相关性分析

以山东日照港区重型绞吸船开挖风化花岗岩为例,依据疏浚区域岩石性质进行疏浚区域划分,进行风化花岗岩力学指标和疏浚参数相关性分析,建立疏浚区域风化花岗岩力学指标标准贯入击数和疏浚参数经验性公式。基于疏浚工程施工中疏浚生产率、风化花岗岩的分布和力学性质的相互关系,将重型绞吸船开挖日照港风化花岗岩的难易程度进行等级划分,为重型绞吸船开挖风化花岗岩提供施工技术支持。     

重型绞吸挖泥船挖掘砂岩混泥岩施工工艺优化

针对重型绞吸船挖掘砂岩混泥岩的复杂工况,以钦州港东航道扩建工程为例,开展“天鲲号”绞吸船挖掘与输送砂岩混泥岩土质的施工工艺研究。通过7G与8G 6臂绞刀的对比试验,综合比较不同绞刀型号的生产效率及刀齿损耗,对挖泥机具进行比选;通过对绞吸船施工时进尺、切厚等关键施工参数的分析优化,结合砂岩混泥岩的土质特性,确定了最佳挖掘施工工艺;通过对泥泵性能的分析计算,确定了绞吸船输送的最佳控制浓度;从挖掘、输送2方面进行施工工艺优化,总结了重型绞吸船挖掘砂岩混泥岩的施工技术。研究成果可为类似工况的绞吸船施工提供参考。     

钦州港东航道扩建工程挖掘砂岩比能

依托广西钦州港东航道扩建工程，基于重型绞吸船“天鲲号”疏浚典型砂岩时挖掘困难、刀齿和管线等磨损严重且输送时易堵管问题，分析疏浚砂岩特性指标。从风化砂岩挖掘比能与船舶施工参数相关性角度，基于挖掘施工参数及比能理论，推导出钦州砂岩的特性指标单轴饱和抗压强度、绞刀消耗功率与挖掘产量的计算公式。利用该公式，可预测重型绞吸船挖掘风化岩石的挖掘产量，为疏浚工程经营生产提供技术支撑。     

滨州港3万吨级航道工程绞吸船施工问题的排除与工艺优化

滨州港3万吨级航道工程土质具有颗粒细、密实、极硬等特点,绞吸船施工该土质时,存在绞刀电机电流波动幅度大、正刀施工容易跑刀、横移锚容易走锚、生产率较低等问题。为有效解决上述问题,通过对比分析绞吸船不同绞刀形式、调整挖掘进尺、优化施工关键参数、查找排泥管线额外阻力等方法,使绞吸船绞刀电机电流波动幅度下降,改善了正刀施工容易跑刀现象,横移锚不再走锚,生产率提高了约15%,节约施工成本的同时也缩短了工期。     

凿岩棒工艺在疏浚工程中的应用

在港池和航道施工中,疏浚到硬底质——风化岩有一定几率。采用抓斗船配备凿岩棒技术取代炸礁和绞吸挖泥船施工工艺开挖硬底质,具有更方便、更环保等优点。     

绞吸船日常施工报表的效率统计与分析

疏浚工程施工过程中,监控疏浚船舶的日报信息对于监控船舶施工进度,了解船舶施工状况有着重要作用,由于绞吸船在施工过程中疏浚土质和开挖位置相对稳定,日报统计资料易于结合影响绞吸船绞刀破土能力的土质条件因素以及影响泥泵输送能力的管线长度等因素,运用统计学的原理,提炼、分析船舶当天的施工效率,较为准确的评估该船舶在其他项目中类似的土质,工况条件下的施工效率,评估疏浚单方成本的合理性。     

基于CFD对绞吸船桥梁前端结构改造性能分析研究

随着国内外港口建设的发展,疏浚吹填项目越来越多,绞吸船作为一种机械与水力形式相结合的疏浚船舶,在疏浚工程中发挥着异常重要的作用,绞吸船的生产能力在大多数情况下取决于绞刀的功率、水下泵的吸入能力与舱内泵的泵送能力,在目前的国内外绞吸船的建造过程中,对于上述的决定绞吸船生产能力的主要因素都有了比较周全的考虑,但是绞吸船吸泥口位置安装绞刀的桥梁顶端锥结构的形式一般都未做精密计算,而锥体结构形式的变化对于绞吸船施工时绞刀挖掘后泥水混合物的吸入影响也比较大,本文利用CFD理论对绞吸船吸泥口绞刀锥体结构改造进行了深入的理论研究,并根据实际改造情况给予说明。     

重型绞吸式挖泥船挖掘中风化岩影响因素分析

针对目前国内外疏浚岩石理论及岩石疏挖工艺研究较少的现状,以重型绞吸式挖泥船在中风化岩石条件下的挖掘施工数据为基础,提出了疏浚岩体基本质量指标修正值[BQ]TH,并对中风化岩石性质与施工参数的相互影响因素进行分析。结果表明,绞刀切片厚度、绞刀转速、绞刀功率等施工参数与岩体基本质量指标修正值[BQ]TH的相关性较好,并拟合得出相应的经验公式,对挖岩工艺的改进具有指导意义。     

华能曹妃甸煤码头工程绞吸船施工工艺优化

曹妃甸围海造陆吹填工程土质具有颗粒细、吹距长等特点,绞吸船产能较低,为提高绞吸船施工产能、降低施工成本,采用对绞吸船挖掘和输送分析、泥泵气蚀点分析等方法研究绞吸船施工,优化其施工工艺。优化后的施工工艺使曹妃甸围海造陆吹填工程绞吸船施工产能提高了15%,节约施工成本的同时也缩短了工期。     

提高绞吸式挖泥船施工能效的探讨

根据多年现场疏浚施工管理经验,从调整土质开挖厚度、完善施工工艺、科学布设挖泥管线等方面提出多种提高绞吸式挖泥船施工能效的方法.实践表明,这些方法的运用降低了绞吸船式挖泥船施工的成本,节约了能耗,取得了很好的经济效益.     

绞吸挖泥船大功率挖岩绞刀的荷载分析*

针对绞吸挖泥船在挖岩施工过程中绞刀荷载难以定量确定的问题,建立刀齿的坐标模型,根据施工参数判定刀齿大圈切削状态,利用单齿切削岩石的荷载模型建立绞刀整体的荷载分析模型,计算绞刀在不同转动速度、横移速度、姿态角度和岩层厚度等工况下的横向力、竖向力、纵向力以及绞刀功率情况,每种工况以正刀和反刀两种姿态进行分析。结果表明,无论正刀还是反刀施工,绞刀的转动速度和横移速度都对绞刀的功率消耗产生正相关影响,绞刀的姿态和泥层切削厚度对绞刀荷载的影响最大。     

绞吸式挖泥船绞刀臂轮廓线和刀齿安装角的确定方法

在总结现有绞吸式挖泥船绞刀臂设计经验的基础上,通过曲线拟合回归获得绞刀臂轮廓线的通用方程;探索通过空间直线投影确定绞刀齿安装方向的新方法,并给出确定绞刀齿安装角的通用公式,可供后续绞吸式挖泥船绞刀的优化设计参考。     

重型绞吸挖泥船1m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1m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...     

基于三维切削理论的绞刀载荷分析*

绞吸挖泥船在作业过程中,绞刀载荷对施工影响显著。由于刀具作用于岩石和土壤的过程是三维的,针对传统的二维切削理论在绞刀载荷分析上的不足,研究了适用于绞刀的三维切削理论。研究二维切削情况下绞刀齿和被切削岩土块的力学平衡方程,提出了用于绞刀载荷分析的力学模型。在绞刀齿的三维坐标矩阵的基础上,进行载荷的坐标变换,给出绞刀的横移载荷、对地载荷和顶推载荷的表达方式。实例计算表明,所提出的绞刀的力学模型可以用于绞刀载荷的计算和分析,对于绞刀的设计和绞吸挖泥船的安全施工具有一定的指导价值。     

亚洲最大绞吸挖泥船“天鲲号”下水

<正>11月3日,由中交天津航道局有限公司投资并联合设计,上海振华重工(集团)股份有限公司建造的、绞刀功率达6 600千瓦的重型自航绞吸挖泥船"天鲲号"轮在江苏启东顺利下水。该船建成后将成为亚洲最大、最先进的绞吸挖泥船,标志着我国疏浚装备研发建造能力处于世界先进水平。"天鲲号"轮长140米,宽27.8米,型深9米,最大挖深35米,总装机功率2.58万千瓦,设计每小时挖泥6 000立方米。该船根据地质条件配置4种不同绞刀,可开挖单侧抗压强度50兆帕以内的岩石。作