耙吸挖泥船耙头高压冲水喷嘴改进

针对耙吸挖泥船耙头高压冲水垂直冲刷剪切作用效果不明显的问题,对耙头高压冲水喷嘴进行设计及改装。采用梯形耐磨块内安装斜冲式高压冲水喷嘴的方法,增加高压冲水对土质的剪切破坏作用,并对改进前后效果进行分析。结果表明,在射流压力足够大时,该方法能有效剪切泥面,达到泥块脱离泥层的效果,从而提高施工效率,可为类似工程提供借鉴。     

耙头高压冲水与高压冲水泵匹配性研究

以上航局3000 m3等级耙吸挖泥船建造项目为依托,结合项目中4500 m3耙吸挖泥船耙头研制,深入研究耙臂冲水管系沿程阻力及喷嘴布置对耙头冲水的影响.采用数值模拟方法对4500 m3耙吸挖泥船耙头高压冲水管路及喷嘴流速进行了计算,依据高压冲水泵性能曲线开展工况点的匹配性分析.针对喷嘴附近局部过流面的流场分布,进一步优...     

耙头高压冲水喷嘴流场数值模拟及分析

针对耙吸挖泥船耙头高压冲水喷嘴流场,采用CFD技术进行喷嘴淹没射流数值模拟计算.分析不同喷嘴直径、不同出口射流速度、不同靶距及不同射流喷射角度条件下的射流压力.其他参数不变的情况下,泥面所受到的压力随射流速度的提高而增大、随喷嘴直径增大而略微增加、随靶距增大而减小.喷射角度为90°、60°和45°时,同等射流速度下喷射...     

耙吸船超高压冲水耙头集管数值模拟

针对耙吸挖泥船耙头高压水箱最大承受压力为2. 2 MPa,而设计耙头高压冲水压力为38 MPa,需要重新对耙头集管进水方案进行设计,为研究高压冲水耙头高效冲刷泥沙提供机理研究。采用湍流模型中Realizable k-ε,用混合网格描述高压冲水状态,建立3种不同进水方式的数值模型。结果表明:3个方案都满足喷嘴出口均分流量的效果,3个方案出口断面平均流速大致相同。但是方案2的出口断面流场差异性很大,集管各个出口断面流速呈现沿集管中心对称分布;方案3的弯管进水处流速变化大,很容易对弯管造成破坏。     

耙吸挖泥船高压冲水淹没射流演化过程试验

通过模型试验方法,在风浪流水槽中研究耙吸挖泥船高压冲水淹没射流演化过程。采用超高速相机对静止和移动状态下的高压冲水淹没射流的流动形态进行研究,不仅可提供高压冲水在淹没状态时射流和扩散状态,还可为耙吸挖泥船耙齿设计改进提供依据。结果表明,当高压水射流压力增加到一定程度后,射流形态形成中间大两头小的"藕"形分布状态;试验工况下,在较小射流压力时,移动速度对高压淹没水射流较远处流态影响显著;在较大的射流压力时,移动速度的影响并不明显。因此,提高高压冲水压力可有效解决低压冲水时的拖尾问题。     

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。     

自航耙吸挖泥船耙头模型试验研究

为了提高自航耙吸挖泥船耙头疏浚饱和硬质土时的效率,根据模型相似的原理推导了耙头的局部模型试验方法,并通过该方法试验了不同位置高压冲水辅助下的挖掘效果,分析了垂直高压冲水和耙齿内高压冲水在耙齿挖掘中的作用,并根据两种高压冲水的作用机理,提出了沿齿面冲水的辅助挖掘新型式,进一步提高了耙头的挖掘能力和疏浚效率,同时降低了耙头的挖掘阻力.研究了耙齿对地压力、耙头吸腔密封度等因素的影响,并做出了调整和改进.结果表明,改进后的模型耙头疏浚坚硬的黄骅港密实砂质粉土时,泥浆密度换算到原型耙头可达1.19t/m3,相对于国内现有耙头同类土质下的施工密度1.10 t/m3已有大幅提高.     

耙吸式挖泥船耙头冲水系统喷嘴布局的优化研究

基于计算流体动力学基本理论,分析水射流冲击硬质黏土过程中产生的冲击压力,比较不同喷嘴间距及排列方式对靶物冲击效率的影响。选取单排和双排流场模型,用Fluent软件进行数值模拟,进行网格无关性验证,发现模拟结果与已有的试验数据对比的误差为5.53%。研究结果表明:合理减小喷嘴间距能够增强高压冲水系统对泥沙的破碎能力,单排排列方式时,喷嘴间距L不宜大于126mm;间距过小,高压水射流冲击靶面形成的回流会削弱射流的发展,降低高压射流对泥沙的破碎效率;间距过大,则会导致靶面上两高压射流之间有压力较低的区域形成沙脊。双排时,喷嘴采用正三角形排列,可有效消除沙脊,且双排交叉排列对靶距变化具有较强的适应性。     

大型耙吸挖泥船岩石疏浚方案优化

分析大型耙吸挖泥船开挖岩石的难点。 结合耙吸挖泥船设备性能特点,从施工工艺、疏浚机具设备选型及适应性改造等方面,提出耙吸挖泥船挖掘岩石的优化措施。通过实际工程应用、改进和提炼,形成较成熟的方案,取得了较好的使用效果。     

“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。     

密实粉土单耙齿及三耙齿水下切削试验及耙齿切削阻力计算

滨州港分布的回淤性密实粉土含水量低、标贯击数大、坚硬难挖,给疏浚施工带来很大的麻烦,特别是对耙吸船的挖掘提出挑战,影响了施工效率。为了研究密实粉土的切削机理,进行了密实粉土的切削试验研究。对3种含水量的密实粉土在不同切削角、不同切削深度和不同切削速度的工况下进行了单耙齿和三耙齿水下切削试验,并进行了高压冲水条件下的切削试验研究。试验过程中,通过刀具上布置的切削力传感器监测切削力。通过密实粉土切削试验得到了密实粉土的破坏特性,总结了密实粉土切削的特点,并根据试验数据建立密实粉土耙齿切削阻力计算经验公式。     

基于高压旋喷桩试桩的滨海滩涂淤泥层软基处理*

为提升高压旋喷桩施工在滨海滩涂淤泥层的成桩质量,在深圳某陆域形成工程围堰区的插排水板区和非插排水板区进行高压旋喷桩试桩施工。通过对双重管和三重管2种工艺下的水灰比、泥浆泵压力进行调控,分析滨海滩涂淤泥层软基处理中影响高压旋喷桩成桩的主要因素,总结高压旋喷桩在淤泥层成桩过程中存在的主要问题,并给出施工建议。主要结论为：针对滨海滩涂淤泥层的高压旋喷桩软基处理宜采用双重管法施工,施工前应在施工区打设排水板,施工过程中采用较小的水灰比,采用复喷工艺可有效提升成桩质量。     

高压旋喷桩在护岸结构加固中的应用

结合深圳港西部政府码头护岸结构高压旋喷桩加固工程实例,介绍三重管法高压旋喷桩在护岸结构加固中的应用.通过对高压旋喷桩加固中桩位布置、施工参数确定、施工工艺、成桩质量控制以及成桩检测结果的阐述,充分验证了高压旋喷桩在护岸结构加固中应用的可行性,说明在护岸结构防护中采用高压旋喷桩加固,技术上可行,经济上合理,为推广旋喷桩应用提供了有效参考.     

基于硬质黏土切削理论的耙齿切削阻力分析

耙头在挖掘硬质黏土时,耙齿切削阻力较大,需要匹配的主机负荷也相应增加,使得工程经济性降低.为了分析硬质黏土切削过程中耙齿切削阻力的大小及变化趋势,优化耙头设计和使用工艺,对一定含水率和标贯击数的硬质黏土进行多工况下耙齿水平和垂直切削阻力计算.通过计算模型对2种耙齿切削过程中土体破坏长度和宽度进行计算.结果表明:硬质黏土...     

垂直铺塑和高压旋喷联合止水帷幕在深水海堤围堰中的应用

围堰止水效果的好坏将直接影响工程后期施工的安全和施工进度。垂直铺塑和高压旋喷均是近年来发展起来的新型围堰止水帷幕技术,而在潮差较大的深水海堤围堰止水中采用单一的止水方法其止水效果较差,必须采用联合的止水方法才能满足要求。通过在集杏海堤开口改造工程海堤围堰特殊海水环境下垂直铺塑和高压旋喷联合止水帷幕的设计和施工实例阐述该项技术。     

高压旋喷桩在石渣层施工中漏浆问题的解决

针对高压旋喷桩在石渣层中施工时发生漏浆而导致喷浆过程中不返浆的问题,比较采取填砂、降压、调浓水泥浆液以及充填灌浆等措施的效果。结果表明:高压旋喷施工过程中若出现不返浆的情况,采用充填灌浆进行堵漏效果显著,在漏浆不严重的情况下,通过简单的调控措施(填砂、调整施工参数等)亦可保证高压旋喷施工的正常进行。     

高压旋喷桩防渗墙钻孔注水和压水试验检测对比研究

为保证土石围堰的渗流稳定性和减少渗水量,需要在堰体内施工防渗墙。高压旋喷桩由于施工速度快、成本低而在围堰防渗结构中广泛应用。采用钻孔压水和钻孔注水试验对高压旋喷桩防渗性进行检测,分析钻孔压水、钻孔常水头注水和钻孔降水头注水试验检测高压旋喷桩防渗墙渗透系数的试验原理和计算方法。在现场检测中选取若干根整体性较好的高压旋喷桩,在同一钻孔取芯孔内分别进行压水、常水头注水和降水头注水试验。通过对3种试验方法的渗透系数结果对比分析发现,在桩体通长整体性较好的情况下,三者得到的渗透系数比较接近,分段压水试验得出的渗透系数比通长注水试验的结果稍大,但没有量级上的差异。在桩体某段存在缺陷漏水点的情况下,分段压水试验能够发现桩体漏水点,通长注水试验可能难以准确发现桩体漏水部位,当取芯发现桩体不均匀时要避免采用通长注水试验。     

喷气燃料静电消除技术研究

详细分析了喷气燃料中产生静电的原因,静电引起火灾的条件,讨论了避免静电产生的措施和消除静电荷的办法,研究了静电消除器的设计方法、材料选择、性能特点和应用注意事项.多年的应用及测试数据证明,自感应静电消除器能高效地消除喷气燃料输送过程中产生的静电荷,能确保喷气燃料使用中的静电安全.     

舰载喷气燃料综合安全保障技术

随着海军装备技术的不断发展,大型水面舰船都装备了舰载机,这就要求舰船本身必须携带大量的喷气燃料,而喷气燃料的质量和安全性又对飞机和舰船形成了重大安全隐患。简要介绍了舰载条件下喷气燃料质量污染因素及其主要危害,分析了喷气燃料发生爆炸的主要危险因素,针对喷气燃料污染的主要途径和引起喷气燃料发生爆炸事故的主要因素,提出了相应的控制方法和今后的研究方向。