多功能清淤船及移动式脱水固化站组合施工应用

多功能清淤船+移动式脱水固化站组合应用于城市内河环保疏浚,可以迅速缓解河道底泥泛臭、淤堵问题,淤泥减量化效果明显。城市河道水深浅,水量少等不具备一般挖泥船疏浚作业的水深条件,多功能清淤船具有多功能性和良好的机动性,有良好清淤效果[1]。移动式脱水固化具备即插即用的特点,低能耗、环保地实现对城市生活污泥的处理。本文通过介绍多功能清淤船+移动式脱水固化站组合施工的原理、优势以及应用效果,为城市河道的定期或应急快速清淤及减量化处置提供参考。     

状态受限下的水下履带式清淤机器人轨迹跟踪控制北大核心CSCD

[目的]针对桥梁建设中运用履带式清淤机器人进行沉井清淤时易出现附着力不足而打滑的工程问题,设计基于障碍Lyapunov函数(BLF)的轨迹跟踪控制器。[方法]考虑到轨迹跟踪控制器算法质心与几何中心不重合的情况、外界未知有界扰动的影响和系统动态不确定性,建立运动学及动力学运动模型。利用终端滑模观测器(TSMO)在有限时间内逼近外界扰动和系统动态不确定性。通过时变对称有限时间BLF稳定性分析,验证控制系统的稳定性,同时限制系统速度状态以防止控制失效。[结果]仿真结果表明,履带式清淤机器人在所设计的控制器控制下能够平滑且快速地到达期望的轨迹。[结论]研究结果证明了所用方法可以将机器人系统的速度状态限制在符合工程实际的区间内。     

新型海底整平清淤平台总强度分析的关键技术

深中通道建设采用了中部大月池开孔的回字形浮式平台用于海底整平清淤工作，基于整平清淤平台的设计开发，分析确定回字形浮体结构设计的控制载荷工况，预报各控制设计工况的波浪载荷，并计算各工况下平台的结构总强度，探讨回字形浮式结构设计应关注的重点关键区域。梳理针对该类型浮式结构总强度直接计算的方法。结果表明，对于带有大开口的回形浮式结构，总强度计算中应重点关注结构整体扭转工况，结构设计中可采用在浮体角隅处设置抗扭箱型结构提高整体的抗扭能力。该研究可为回字形浮式结构或相似海洋工程结构物的结构设计提供参考。     

内河型绞吸船水库清淤作业的绞刀选型

内河型绞吸船是水库清淤作业的主流装备。在疏浚作业中，施工土质的类型是影响绞刀外形尺寸、刀臂数量和绞刀功率等参数的一个重要因素。针对不同土质选择合适的绞刀类型，有助于增加产量，提升施工效率。本文搜集了国内外绞刀尺寸参数，对国内相关工程的施工数据进行分析，计算绞刀的切削效率和配置功率，总结出适用于不同土质的绞刀综合配置方案。     

基于有限元法的螺旋式环保机具仿真研究

相对常规清淤工程，生态清淤施工有挖泥精度高、减少底泥扰动、高挖掘浓度等要求。针对这一生产需求，研发出一款螺旋式环保机具。该机具挖掘的泥浆浓度理论上大于60%,满足施工要求。根据设计要求，机具关键结构的强度和刚度应满足所有作业工况需求，但无法通过数学计算直接进行验算。利用有限元法分析复杂结构，采用整体建模方法构建机具仿真模型，并采用枚举法分析各作用力，模拟不同工况下的应力和形变，评估机具的强度和刚度。研究表明，机具各结构强度和刚度均满足作业需求；同时发现，深度缸和调向缸的上、下铰点存在位移差，螺旋刀组轴远、近马达侧的变形量也不同；最后提出可通过设计万向节来实现液压缸变形补偿，以防出现液压缸结构损坏。     

基于生态清淤耦合生态恢复的水环境污染负荷削减

为探究生态清淤耦合生态恢复技术措施对污染水体恢复的作用，选取水体水质指标总磷、总氮、化学需氧量为研究对象，依托白洋淀内源污染治理试点工程项目，针对目标鱼塘设置原位治理区、原状保留区、生态清淤耦合生态修复区3种工况，通过连续采样检测，获得了不同工况下的水质变化规律。研究结果表明：1)采用生态清淤和原位修复措施均可使水体总磷、总氮、化学需氧量提升至地表水Ⅴ类水标准，但水体水质难以达到地表水Ⅲ类水标准；2)相较于仅用单一的原位修复技术，生态清淤耦合生态恢复技术更具优势，一定时间后水体总磷、总氮、化学需氧量指标可达到地表水Ⅲ类水标准。