深中通道最终接头临时锁定装置设计

深中通道沉管隧道部分的整体预制水下推出式最终接头为世界范围内首次应用。为减少水下操作,浮运前最终接头需根据E22、E24管节安放后的轴线偏差调整其在扩大段内的相对位置后再锁固于扩大段内。受工期影响,钢壳及锁定装置需在E22、E24管节轴线偏差测量前完成制造,钢结构焊接、最终接头及扩大段钢壳注浆、最终接头推退试验均会对锁定装置的安装精度有一定影响,进而影响最终接头的锁固。为满足施工需求,对可适应横向±5cm、纵向±1 cm、垂向±1 cm三向对接偏差的临时锁定装置进行了设计研究。该锁定装置在深中通道最终接头浮运阶段得到了成功应用,有效节约了沉管安装窗口期时间。该临时锁定装置可为类似工装设备的设计提供借鉴和参考。

基于改进版YOLOX的水下结构物裂纹检测算法研究

裂纹是水下结构物中最常见的缺陷之一,得不到及时检修可能会危害整体结构安全,造成重大事故。传统的裂纹检测方法费时费力且效率低下,文中提出了一种由水下机器人搭载目标检测算法的水下裂纹检测方法。算法基于YOLOX模型,在检测网络中引入自注意力机制和添加空洞空间卷积池化金字塔(ASPP)结构,同时改进激活函数,并制作了水下裂纹数据集。将算法在数据集上进行试验,结果表明,改进后的算法训练损失更低,模型收敛更快,AP值相比于原始YOLOX模型提升了2.07%,相比于YOLOv5提升了4.35%;使用不同大小的数据集进行试验,发现改进后的算法随着数据集的增大检测性能提升更快,更适用于大规模数据集;最后将算法应用于水下裂纹的检测取得了较为良好的识别结果。

一种新型水下机器人的研究与开发

详细介绍了一种全新概念的水下机器人—ARV(Autonomous&Remotely-operated Vehicle)。它综合了遥控水下机器人(ROV)和自治水下机器人(AUV)的优点,既可以像AUV一样依靠预设指令进行自主巡航来完成大范围搜索探测任务,又可以像ROV一样,通过水面遥控完成精细作业。ARV最显著的特点是用微细光缆取代了传统的脐带电缆,使水下机器人更具长距离、大深度、实时操作、机动灵活及高可靠性等特点。着重阐述其研究背景、关键技术、实物样机的研制及其发展的重要意义。

基于水声传感器网络的目标纯方位运动分析

研究了基于水声传感器网络的目标纯方位运动分析原理及方法,建立了基于水声传感器网络的目标运动分析模型。在此基础上,讨论了模型中多维非线性估计问题,提出了一种基于传感器网络新的水下目标运动分析方法。该方法采用改进的粒子滤波EKF-PF(扩展卡尔曼-粒子滤波)算法实现,并与传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)和粒子滤波(PF)算法进行了比较。通过Monte Carlo仿真分析,表明基于水声传感器网络的目标运动分析方法充分利用了网络的优势和当前测量信息。这种方法对水下目标运动状态估计时,不仅降低了计算量而且表现出较高的估计精度。所得结论为水下传感器网络进行目标被动定位提供了参考。

水下地基形态自动监测控制系统

随着海上建筑增多,急需一种适合于远离岸线,特别是在台风时也能够准确便捷地对地基进行水下自动监测的仪器。采取了诸多措施,将测控系统和设备构成的监测系统,放在远离岸线的海底进行长期监测。经几项工程均长达一年半的监测实践表明,监测数据规律性很好、长期稳定性强、无零飘现象、通讯传输便捷而可靠。

离岸深水构筑物的自动监测新方法

目前水运工程建设距离陆地越来越远,水深也越来越大。离岸深水构筑物的监测受网络信号覆盖范围、恶劣天气、施工等干扰,一直无法很好地实现既实时又方便的数据采集。文中介绍了一种新的自动监测方法,该方法包括监测传感器、自动采集系统、水下无线传输系统和数据处理系统。工程实践证明,该方法能实时、可靠地得到离岸深水构筑物的监测数据,可供类似工程借鉴。

海上构筑物地基自动监测系统在深水中的密封保护措施

目前海上建筑物逐渐向深水方向延伸,对深水建筑物地基土体的监测已经成为重要环节,一种新的具有水下无线传输系统的自动监测技术已成功开发应用。着重介绍在深水中自动监测系统的密封保护措施,使其能够顺利地对地基土体进行实时监测,为以后的类似工程提供工程经验和技术支持。

对水下隧道工程公铁共建方式的探讨

对修建公铁共建水下隧道可选工法进行论证,并以规划建设的莲花山过江公路通道为例,通过对公路与铁路共建沉管方案中涉及到的航运、锚地及码头等敏感建设条件分析,以及盾构方案中的盾构机直径、地层适应性、运营管理及风险分析等方面的深入研究,提出预留线通道采用公路与城际铁路共建方案的实施建议。

港珠澳大桥沉管预制端钢壳测量技术

端钢壳面板的平整度直接关系到GINA止水带压接后的止水效果及管节安装轴向偏差。文章介绍了港珠澳大桥直线段沉管预制端钢壳的安装和测量方法,以及管节在预应力张拉压浆及顶升转换完成后端钢壳平整度的检测方法。工程实践表明,此方法切实可行。

混凝土裂缝水下封闭修复技术及其工程应用

针对水下混凝土构件裂缝缺陷修复难题,提出了一种水下混凝土构件裂缝封闭修补技术及与之适应的水下修补材料,在某工程的应用中取得良好效果,保证了水下混凝土结构的耐久性,可为类似工程提供借鉴。

具备水下无线传输功能的深水地基自动监测系统

目前海上水工建筑物向深水延伸的情况越来越多,深水环境下的地基监测就成为亟待解决的技术问题。重点介绍通过具有水下无线传输功能的自动监测系统对深水地基土体进行实时监测的新技术,该技术能在台风等恶劣天气条件下实现对深水地基的连续监测。工程实践证明其稳定性高、数据误码率低,能够有效降低施工对监测数据的干扰,可实现信息化监测。

新型消防用水下搜救机器人研发设计

介绍了一种消防用水下搜救机器人的设计,该水下机器人具有价格低廉、功能齐全、实用可靠和操作简便的特点,可完成水下多自由度方向运动、水下定位,不同目标的可视化探测和成像识别等作业。本文完成了消防用水下机器人的总布置设计,设计了电子舱的结构并对其进行了强度校核,评估了机器人水下稳定性,设计和论证了机器人的推进系统。

水下升浆矿石混凝土在中远6万t级船坞中的应用

中远船坞底板采用预填骨料升浆砼新工艺 ,叙述了这一工艺在大连中远 6万t级船坞工程中的应用 。

人工岛施工监测

根据工程地质勘察报告,某人工岛的施工区域内有淤泥质黏土、黏土、粉质黏土等软弱土质,且围堤堤身较高,工期紧,围堤和吹填施工速度快,施工速度不均匀,所以有必要对围堤地基和吹填区进行施工观测。工程通过分层沉降、深层位移、孔隙水压力等施工监测方法来指导和控制施工,有效预防地基和堤身发生滑动或产生过大位移变形,确保施工安全和使用要求。监测数据分析为类似工程提供了参考。

包覆法钢桩水下防腐修复自动化施工技术与装备方案

文章提出了一种包覆法钢桩水下防腐修复自动化施工设备总体方案,对防腐材料的自动化包裹工艺开展了具体研究,并对其执行机构的关键技术进行了设计与研究。对解决码头、桥梁及近海风电场水下钢管桩易锈蚀、后期维护和检测困难、修复费用高等问题有着重要的意义。

角位移式水下沉降仪

详细介绍了角位移式水下沉降仪的组成及工作原理。以长期测量软土地基的沉降量为目的,通过独创的机械传动装置、电测装置及数传装置,使得本沉降仪具备高精度、高灵敏度、高抗干扰性及高稳定性的特点。现场应用效果良好,既可用于长期测量水下软土地基的沉降量,亦可测量陆上软土地基的沉降量。

基于水下设备指示及回收技术的研究

介绍了目前水下物体定位指示常用手段的一些缺陷之后,提出了一种爆破分离式回收水下精密仪器的装置,并对其工作原理及主要部件的设计进行扼要说明。

港珠澳大桥沉管隧道最终接头测控技术

最终接头是沉管隧道施工的关键工序,而最终接头测控技术是最终接头精确对接和沉管隧道顺利贯通的保障。文章以港珠澳大桥沉管隧道为例,通过对龙口姿态测量、最终接头浮态标定及安装测控技术的研究及应用,实现了港珠澳大桥沉管隧道最终接头毫米级对接精度。