超大型自航绞吸船的经济性分析及发展趋势

文章介绍了绞吸式挖泥船的特点及自航绞吸船为适应市场需要产生、发展的历史和现状,并在此基础上评估了自航绞吸挖泥船的发展趋势.同时,对自航和非自航绞吸式挖泥船的经济性进行了分析.     

4500m3/h非自航绞吸挖泥船电力系统设计

4500m^3/h非自航绞吸挖泥船是目前国内生产能力最大的绞吸式挖泥船,也是国内自行设计和建造的第一条施工设备大范围采用变频驱动的绞吸挖泥船.本文主要介绍其电力系统概况以及由于采用变频驱动而带来的电力系统设计的要点及难点.     

基于CFD的绞吸挖泥船风流载荷分析

绞吸挖泥船在作业过程中受到载荷影响的情况较为复杂。以某绞吸挖泥船为研究对象,采用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）数值模拟模型对绞吸挖泥船风流载荷进行分析,得到无因次的风流载荷系数,总结绞吸挖泥船风流载荷规律。研究结果可为绞吸挖泥船的系泊分析和作业过程安全性分析提供一定参考。     

绞吸挖泥船吹砂修筑围区子堰施工工艺

针对国投湄洲湾石门澳陆域填海一期工程(C标段)原设计方案无法满足快速形成围区、具备吹填条件的问题,研究可行的替代方案。通过分析取土区土质,发现泥砂分层明显,决定采用绞吸挖泥船直接吹砂分层修筑围区子堰、路网的优化方案,满足工程要求,节约了工程成本,缩短工期,发挥绞吸挖泥船的最大效益。     

绞吸挖泥船吸扬系统数字仿真匹配计算

针对绞吸式挖泥船吸扬系统匹配选型不佳和产量预测不准等问题,利用数字仿真建模技术重构绞吸挖泥船吸扬系统的镜像数字模型。针对不同的绞吸挖泥船,通过调整模型参数可求解得到与之相对应的各子系统数字模型。在绞刀及其驱动系统中定量分析了绞刀转速、横移速度和吸口流速与泥浆比重的关系;在泥泵与管路系统中根据相似定律构建了泥泵-管路模型,研究了不同土质和泥浆浓度对泥泵扬程的影响,并求解预测出不同管道流速下的施工最佳工况点。将仿真系统应用到实验室小型疏浚平台上进行试验验证,试验结果显示数字系统能准确预测施工动态参数和产量,并能提前为施工策略提供指导性建议。     

大型绞吸挖泥船可变载重力式箱形锚的研发

大型绞吸挖泥船在挖掘硬质土时,采用传统的钢制海锚作为横移锚无法提供足够的抓地力,使挖泥船绞刀挖掘力无法正常发挥。提出一种可变载重力式箱形锚作为横移锚来代替传统的钢制海锚,并以大型绞吸挖泥船“天鲸号”为例,分析可变载重力式箱形锚的结构与特点。此箱形锚的大小可根据施工水域的土质、海况及对地压力进行确定,同时调整压载铁的数量进行变载,通过箱形锚自身的重力提供足够的抓地力,可为大型绞吸挖泥船提供足够的横移拉力,大幅提高其生产率。     

绞吸挖泥船输泥管路的摩擦阻力损失计算

考虑到绞吸式挖泥船输送系统中泥浆摩擦阻力损失计算所采用的达西-魏斯巴赫（Darcy-Weisbach）方法在理论上只适用于特定的条件,在实际的应用中误差较大,结果的可靠性低。针对此局限性,提出了适合于绞吸式挖泥船管路特性的摩擦阻力损失计算方法,实际应用表明新的计算方法能够满足工程需要。     

绞吸挖泥船施工受波浪作用研究

绞吸挖泥船在风浪较大的环境施工时,风浪对绞吸挖泥船施工影响较大,严重时会造成钢桩断裂等安全事故。目前的主要措施是根据气象情况及时避风,但波浪对绞吸挖泥船施工的影响一直没有办法定量评估。采用AQWA软件对波浪力进行计算,再把作用力传递到船体和钢桩上,利用有限元软件计算钢桩的承载能力。研究结果表明,"电天牛"系列绞吸挖泥船在波高为1 m,波的频率为0.167 Hz的波浪条件下能正常施工,但钢桩在此波浪条件下的受力接近安全许用应力,因此当波高或周期再增大时,应考虑停止施工。     

提高绞吸式挖泥船生产效率的探讨

文章以理论为指导，总结和探讨于不同土质、不同施工方法的实践经验，提高绞吸式挖泥船的生产效率。     

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.     

简述环保型多功能绞吸船结合土工管袋河道清淤

采用环保型多功能绞吸船结合土工管袋施工方法,通过施工实践过程中优化设计设备指标、施工作业流程,结果表明,所引进的环保绞吸船作业效率可达40 m^3/h,充灌经排水后淤泥含水率可达80%以下。该清淤工艺的成功应用,可为类似工程标准化施工提供借鉴依据。同时建议对绞吸船的船舶时利率进行统计计算,积累实践经验,为采用该工艺时的施工计划编排、成本测算等方面提供依据。     

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。     

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。     

绞吸挖泥船施工经济性选型分析

为合理控制投资,需根据项目施工条件合理选择疏浚船型。以绞吸挖泥船为基础,依据现行疏浚定额,分析疏浚价格组成及影响因素,通过分析不同疏浚船型在不同吹距时的价格曲线得到单价的变化趋势,找出吹距相同时的经济船型;总结得出大中型绞吸挖泥船的经济适用的疏浚工程量范围。结果表明,当吹距相同时,采用大型绞吸挖泥船成本优势明显,更适合远距离吹填;当疏浚工程量较小时,中小型绞吸船疏浚成本优势明显;当工程量大于200万m³时,大型船舶具有成本优势;当运(吹)距超过14 km时,选用抓斗挖泥船比耙吸挖泥船经济性更优。     

大型自航绞吸挖泥船的发展与新的技术要求

论文介绍了国内外自航绞吸挖泥船的发展现状,对比了国内外大型自航绞吸挖泥船技术特点,提出了大型自航绞吸挖泥船新的技术要求;探讨了自航绞吸挖泥船装机功率科学合理增加的可行性;文中表述了绞吸式挖泥船关键技术的研究和应用。     

加装砂斗装置绞吸船吹填砂质土施工技术

为适应香港某吹填工程严格的环保要求,创新改造普通绞吸船,并提出一种加装砂斗装置的绞吸船吹填施工工艺.针对改造后船舶施工效率较低、吹填砂易外漏、砂斗易堵口等问题,基于型号公称产量2000～3000 m3/h的加装砂斗装置绞吸船,采用试验类比和现场数据采集论证的方法,提出效率控制要点、环境保护措施以及格栅改造思路,同时分析...     

基于神经网络和最大产量估算的挖泥船横移控制

针对目前绞吸挖泥船疏浚作业依靠人工手动操作无法保持较高产量的问题,研究了影响绞吸挖泥船产量的控制参数。采用神经网络预测和最大产量估算方法,得出在不同条件下挖泥船横移控制系统的最优控制参数,同时对此控制参数进行了对比仿真试验。结果表明：在一个不含边界减速的有效横移周期内,仿真产量高于实船操作产量。该方法可为绞吸挖泥船疏浚施工中横移系统的自动控制提供理论依据与技术参考,使绞吸挖泥船可以兼顾不同的控制要求和性能限制条件,在一个横移周期内稳定输出最大产量。     

绞吸挖泥船维护保养管理系统的开发与实现

针对绞吸挖泥船的维护保养管理问题,提出绞吸挖泥船维护保养管理系统开发的必要性。分析业务需求,设计系统架构,分解定期首排、定期保养、维护保养发现和定期更新设置等功能模块,实现对绞吸挖泥船的全生命周期管理,可规范绞吸挖泥船的维护保养管理流程,有效提高维护保养效率。