大型耙吸船航道扫浅施工工艺

耙吸船由于其船型特点,受到风、流及涌浪的影响,布线、耙头下放深度都将时刻发生变化,直接导致开挖质量以及扫浅生产效率降低.结合日照港石臼港南区深水航道一期工程,对设备进行改进,对不同浅点采取不同的扫浅形式,对其效果进行分析,总结出一套大型耙吸船扫浅施工工艺.结果表明,通过改进耙齿、立板、制作耙平器等设备,有效解决了耙吸船...     

大型耙吸船在黏性土质条件下的施工

大型耙吸船在黏性土质条件下施工易出现耙头堵塞以及泥舱疏浚土板结、固化等问题,针对这一现象,研究施工设备改造及施工工艺优化。通过引入具备水下泵等先进设备的超大型耙吸船"浚洋1"、强化高压冲水设备、改造耙头等来降低耙头堵塞影响。采用"泥沙垫舱+黏土装舱"的施工工艺,以淤泥及少量沙土作为疏浚黏土与泥舱间的润滑剂,减少黏土在船舶泥舱的滞留,缩短船舶抛泥时间,提高船舶施工效率。     

耙吸船、耙平器施工区域水深变化规律研究及应用

通过对连云港30万t级航道、湛江港东海岛港区航道等回淤较小、土质较硬的航道疏浚工程的水深数据分析,发现耙吸船、拖轮耙平器施工区域的水深变化符合正态分布规律。利用正态分布的基本原理,推导出利用均方差理论超深取代设计允许超深,可提高耙吸船、耙平器扫浅工期预测精度。同时,综合运用均方差、浅点面积率、平均超深三项指标,可以对耙吸船施工质量、耙平器施工效率进行定量评定,为耙吸船、拖轮耙平器的合理配置提供给依据。     

水下平整耙的研制和实船使用

水下平整耙是耙吸挖泥船在航道施工中的重要配套装备，它可以有效的解决耙吸船施工中的超深超宽现象，减少废方，提高扫浅效率，确保航道开挖质量，目前国外使用较为普遍，我国尚处于研究试用阶段。本文结合湛江港的开挖，简述了自行研制的一种水下平整耙装船试验情况以及使用效果。     

自航耙吸挖泥船浅水施工加装艏冲装置施工技术与应用

浅区疏浚一直是内河航道维护疏浚的难题。当内河航道水深不能满足自航耙吸船空载施工吃水要求时,耙吸船将无法进行上线下耙疏浚施工。为了解决该问题,将最新研制的艏冲装置系统安装于耙吸船船艏,并利用艏冲装舱施工方法成功解决了浅区疏浚的难题,取得了良好的经济效益和社会效益。     

耙吸挖泥船浅窄航道施工技术

针对耙吸挖泥船自身体积大、吃水深、不适宜浅窄水域施工的问题,进行了耙吸船浅窄航道施工技术研究。通过分析潮汐、水深条件、耙吸船特性、施工工艺等要素,得出结论：确保选定的船舶上线位置不仅要满足上线时刻的船舶航行挖泥水深需要,还要保证在施工航速下各个时段的船舶富余水深要求。该施工技术以船底富余水深为关键控制量,尽量延伸上线位置,保证可施工区段长度,逐渐拓展工作面,突破了耙吸船浅窄航道水域施工的技术瓶颈。     

水下平整器在长江口深水航道中的试验研究

针对耙吸挖泥船扫浅效率低、浅点不易挖除的问题,采用水下平整器配合耙吸挖泥船在长江口深水航道治理一期工程的Ｄ１．２、Ｄ１．３标段进行了扫浅可行性试验和研究。对现场试验情况、经济效益分析和存在问题及建议作了介绍。     

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。     

天津港30万吨级航道耙吸船施工工艺优化

为提高耙吸船施工生产率、降低施工成本,分析耙吸船施工数据,机具性能,进行土质采样试验,深入研究并优化耙吸船施工工艺。新的施工工艺实施后,天津港30万吨级航道耙吸船施工生产率提高了37%,加快了施工进度,节约了施工成本。     

基于MATLAB的耙吸船施工方案优化软件的应用

针对耙吸船在浚挖水深较小、疏浚量较大、运距较远的航道作业时常常要浪费大量时间候潮的问题,开发基于MATLAB的耙吸船减载或候潮施工方案优化软件。该软件根据施工海域潮汐情况,预测耙吸船在候潮施工和减载施工2种工况下的生产率,从中选择更为高效的施工方案。同时,该软件可以精准计算挖泥时间,为施工人员提供更为合理的参考,在保障耙吸船安全施工的同时提高船舶施工效率。研究成果成功应用于马来西亚槟城吹填造地工程中,使施工周期缩短10%,生产率提高7%。     

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。     

耙吸船艕带泥驳疏浚工艺在长江口维护施工中的应用研究

为有利于长江口深水航道的可持续性维护和发展,在借鉴已有工程实例的基础上,开展耙吸挖泥船艕带泥驳疏浚工艺在长江口应用的研究工作。综合现场模拟试验情况、长江口专用耙吸挖泥船及配套泥驳的设计性能等,对耙吸装驳工艺在长江口应用的施工工艺、施工时间和效率、施工作业条件和工况、经济效益等进行研究。结果表明该工艺技术上可行、安全有保障、经济效益明显,可在长江口航道维护疏浚中应用,并提出相关建议。     

耙吸挖泥船航迹控制策略分析

随着船舶动力定位技术日趋完善,耙吸挖泥船DP/DT(Dynamic Positioning/Tracking)系统的使用大大提高了疏浚作业效率.DP/DT系统包括DP和DT两大功能,耙吸挖泥船以DT功能(动态寻迹)为主要特点.本文以耙吸挖泥船为背景,采用一种“视线”航迹控制策略,对其疏浚过程进行分析,并通过设计航迹控制器来验证该策略的可行性,同时运用VC++编程来显示实际航迹控制效果.     

装舱溢流施工在航道疏浚工程中的应用

装舱溢流施工工艺是耙吸挖泥船最常采用的施工方法,该方法可增大挖泥船的装舱浓度,以提高其挖泥效率、降低疏浚费用。基于装舱溢流施工工艺特点及固体颗粒在液体中的沉降运动规律研究,以工程实例为依据,分析溢流施工工艺在航道疏浚工程中的适用性。     

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.     

长江口深水航道疏浚土“十三五”造地利用研究Ⅱ——疏浚吹填工艺和方案

在分析评价长江口不同疏浚吹填工艺的特点及适用性的基础上,结合疏浚土资源供需关系和圈围工程现状条件,提出"十三五"期长江口深水航道疏浚土造地利用的初步技术方案。结果表明:1)长江口航道常用的"挖运抛+挖吹"和"挖运吹"工艺仅适用于较短运距的疏浚吹填工程;新研制的"耙吸装驳"工艺能适用于长运距的疏浚吹填工程,"十三五"投入应用后可显著拓展深水航道疏浚土的利用空间。2)"十三五"期间,横沙东滩七、八期圈围工程可利用深水航道北槽段疏浚土,采用"挖运抛+挖吹"和"耙吸装驳"的"挖+运+吹"工艺实施疏浚吹填;南汇东滩圈围工程N1库区可部分使用深水航道疏浚土,采用"耙吸装驳"工艺实施吹填;其他零星建设用地圈围工程可使用深水航道南港圆圆沙段疏浚土,采用"挖运吹"工艺吹泥上滩。     

耙吸挖泥船装舱溢流过程中非黏性泥沙沉积与冲刷的模拟

自航耙吸挖泥船(TSHD)在装舱周期中,在可能的情况下需要边施工边溢流以提高有效装载量.溢流损失量受到泥舱结构、泥沙组分等多重因素的影响,很难准确预测利用CFD方法结合非黏性泥沙冲淤的经验公式,建立了TSHD超大型泥舱(21 643.8 m3)二维沉积数学模型,利用该模型对装舱溢流过程进行了模拟,对产量、溢流损失进行了预测,预测结果与以往成熟模型的结果基本一致.在此基础上,分析了装舱过程中沉积面的变化过程、不同粒径组的冲淤特点.该模型的建立,有助于实现对泥舱水力布置和装舱效率进行研究,弥补空白.     

耙吸式挖泥船及耙头耦合运动数值模拟

耙吸式挖泥船是航道与水下沟槽开挖、航道疏浚与水下挖泥等工程中广泛采用的施工设备,深水及复杂作业环境下耙吸式挖泥船的挖掘精度控制是挖泥船施工作业需解决的重要问题.在考虑风、浪、流、船舶操作力、海床反力、波浪补偿器及其滞后等影响因素的情况下,建立了耙吸式挖泥船与耙头耦合运动的数学模型,并用实船测试数据对数值模型进行检验.通过实例计算,研究不同水深和不同风、浪、流等环境因素对耙头运动的影响,为挖泥船—耙头运动的预测及超深、超宽开挖控制提供了依据.     

大型耙吸式挖泥船在浅水区疏浚工艺的应用

针对大型耙吸式挖泥船大面积浅水区施工的问题,基于船舶的施工特性及项目工况条件,探讨在水深不满足船舶设计最小吃水的环境中,利用抽舱旁通与打开前泥门装舱的方法结合疏浚集成控制系统形成的浅水区疏浚工艺进行疏浚作业的可行性.依托非洲东部某港池疏浚工程项目实践,说明浅水区疏浚工艺可以优化船舶吃水,提高大型耙吸式挖泥船大面积浅水条...     

耙吸挖泥船耙头内流场分析与优化

为了提升泥浆输送效率、避免泥沙淤积,采用CFD手段对耙吸挖泥船耙头的内流场进行分析优化。通过对耙头内泥浆流动特点的分析,确定了CFD分析所用多相流模型、进出口边界等条件。根据内流场分析结果提出按流线对耙头修型的优化方案。与原方案计算对比,优化后的耙头内流场实现降低流动阻力、减少涡流的目的。