混凝土联锁排应用于海底管线冲刷防护试验研究

海底管道冲刷防护是海管研究的热点之一,混凝土联锁排具有整体性好、易于机械化施工等优点在保滩护底工程中得到广泛应用。在易受意外荷载作用的近海冲刷区域,将"混凝土联锁排+土工布"防护型式引入海底管道冲刷防护中,针对裸露或悬空海底管线,探讨混凝土联锁块的防护机理,开展室内水槽试验,选取不同水深工况对比冲刷防护效果并验证了土工布的反滤防护作用,经过分析对比表明"混凝土连锁排+土工布"防护型式适用于海底管线的防护。

淹没海滩护底混凝土联锁排稳定厚度公式研究

在介绍荷兰公式、水利部规范公式及半理论半经验公式的基础上,研究各公式的工作状态和失稳机理,同时对半理论半经验公式进行了合理简化。研究结果表明,三个公式的工作状态并不相同,对于常年淹没且处于破波水深范围内的海滩护底一类工程,半理论半经验公式较为合适;对于非淹没的斜坡护坡,荷兰或水利部公式较为适用。研究同时表明,当模数k位于0.88至1.00范围时,半理论半经验公式中理论系数β可以取最大值0.298,由此得到波浪作用下海滩护底工程混凝土联锁排稳定厚度的简化计算公式,与原公式相比,计算结果相近而且偏于安全。

不同部位护底混凝土联锁排稳定特性研究

从分析现有设计方法中混凝土联锁排失稳的动力学机理出发,根据排体内部和边缘的失稳模式及受力特点,推导出水流作用下不同部位排体的稳定厚度计算公式。研究结果表明:压载重法的失稳模式为水流拖曳力作用下的块体滚动或滑动;而抗掀动法和美国公式的失稳模式则是在水流上举力作用下的块体漂浮或掀动。就排体的不同部位而言,边缘排体在水流拖曳力及上举力共同作用下发生滚动失稳,内部排体则仅在水流上举力作用下发生漂浮失稳。此外,还结合长江口深水航道整治工程验证了公式的合理性。

波浪作用下混凝土联锁排稳定厚度

通过水槽试验测定混凝土联锁排的波浪动水压力,并选择椭圆余弦波理论进行计算模拟。根据混凝土联锁排的受力分析,建立动力平衡方程,推导出波浪作用下的稳定厚度计算公式,探讨了波高、水深及波周期对混凝土联锁排厚度的影响。经过与其它公式及试验结果比较,证明所推导公式的合理可信。

粉沙海床管道在联锁排防护下的冲刷试验研究

采用当地海床的天然粉沙进行试验床面的设计,对海底管道在实际海床受到的极限波浪和最大水流作用进行试验,在管道上方铺设混凝土联锁排,对联锁排块体稳定性和其对管道防护的有效性进行研究。通过物理模型试验,研究了在极限波浪和最大水流作用下,管道在粉沙床面最大冲刷深度。通过不同水深中波流条件下研究了混凝土联锁排防护效果及其周围床面的冲刷变化,观测了联锁排的稳定性。试验结果表明:按半经验半理论简化公式得出的联锁排厚度能满足稳定性的要求,比水利部规范计算的联锁排厚度偏大的公式更加适合应用,试验期间混凝土联锁排的排面稳定,能有效保护管道,在该防护下管道没有冲刷,只在联锁排上下游与床面接触的来流段和尾端有冲刷,但该冲刷深度不影响联锁排整体的稳定性。

混凝土联锁排应用于海底电缆防护稳定性研究

海底电缆穿越底质坚硬海床时,覆盖混凝土联锁排可以有效保护海缆。根据国网舟山500 kV海底输电电缆所在海域实测水文数据,采用力学平衡公式和数值模拟两种计算方法,研究混凝土块在极端水流作用下的在位稳定性。基于推导出的力学平衡公式,对其进行函数分析后发现,当混凝土块底边固定时,存在一个极值高度,此时铺设在海床的混凝土块最为稳定,可以抵挡的水流流速最大。通过数值模拟,研究了混凝土联锁排在水流作用下的三维流态特征,对不同形状混凝土块的受力情况进行比较后发现,当混凝土块边缘为圆角时,可以改变边缘周边的水流结构,总体上加强混凝土块的稳定性。经计算,尽管国网舟山500 kV海底输电电缆所在的灰鳖洋海域潮流流速较大,但常规长、宽、高为0.4 m×0.4 m×0.3 m的块体组成的混凝土联锁排可以抵抗水流的冲击,保护海底电缆。

混凝土联锁排海底摆放施工风控技术

混凝土联锁排海底摆放是海底管道隐患治理比较普遍有效的做法,用于治理海底管道交叉、悬空、抑制冲刷等。本文重点阐述在施工船舶上,利用智能脱钩系统装置完成水下混凝土联锁排摆放过程中的关键工艺技术,大大降低了风险,并提出施工过程中的风控点和预防措施。

联锁排和土工布在海床冲刷治理中的研究

基于胜利油田海域的水文、地质条件和目前的海床冲刷现状,提出一种具有成本低、可靠性高、施工方便等优点的联锁排与土工布相结合的冲刷治理方法,借助模型实验和数据分析,证明该方法具有良好的防护效果。

基于数值模拟的混凝土联排水动力特性研究

海上风电桩基础冲刷坑的存在对风电场安全运行造成不利影响,须采用有效的冲刷防护措施稳固桩周泥沙。该文以山东海域某海上风电场为研究对象,提出混凝土联锁排防护措施,并将其简化为六列矩形块阵列模型,通过数值模拟分析了矩形块阵列模型的水动力特性。研究发现,第1排矩形块为整个矩形阵列模型的主要受力块,混凝土联锁排整体阻力可通过单独计算第1排单个矩形块来评估,能显著减少计算量;其次,矩形块阻力系数随时间变化具有周期性,但随时间变化幅度较小。总体而言,本文结果对指导混凝土连锁排防护设计具有一定的工程意义。

混凝土铰链联锁软体排在闸坝消能中的应用

混凝土铰链联锁软体排整体性好,是适应沉降位移变形的柔性结构,为闸坝消能工护坦及海漫较适宜采用的新型结构形式,介绍了混凝土铰链联锁软体排的结构形式、结构稳定校核方法、锚固方式及工程实例。

混凝土联锁块软体排的受力分析与计算

结合长江口深水航道治理工程一期工程的施工工艺，介绍混凝土联锁块护底软件排的设计与计算．

长江12.5m深水航道工程新型生态联锁块排十字块预制及施工工艺

长江南京以下12.5 m深水航道建设一期工程通州沙Ⅱ标段T11＋650—T12＋685段,滩面高程-0.5-1.0 m之间,在该区域存在1块面积约为100万m2的滩面区,作为生态排试验段。生态联锁块排采用土工格栅铺底,上面铺设混凝土十字块的结构形式。采用干硬性混凝土压制生态排十字联锁块,预制工艺成熟,预制速度快,混凝土块体质量好,生态排取得良好的护滩与生态保护效果。

混凝土联锁块软体排施工中撕排现象的解决方法

以长江下游口岸直水道航道治理落成洲守护工程为例,通过分析对护滩带工程施工中混凝土联锁块软体排撕排时的施工条件,在核算当时排体纵向抗拉强度的基础上,结合撕排过程及现象,分析了混凝土联锁块软体排施工时出现撕排的原因,对处理思路及处理方法进行探讨,推荐了通过增加横向活动加筋条进行处理的方法。

深水无掩护海区联锁块软体排结构优化分析

深水无掩护海区铺设30 cm厚混凝土联锁块软体排在我国尚属首次。通过对软体排在水流作用下的受力进行分析,对加筋带结构进行了优化,提出了采用水流力验算加筋带受力时,安全系数取值不宜小于2倍;并提出了在不利工况及地质条件下铺排船组的配置要求;总结分析了铺排船的应用情况及翻板长度对软体排受力的显著影响;通过分析和施工要点控制,有效提高了深水无掩护海区软体排铺设质量和成功率。

混凝土联锁块护底软体排抗掀稳定分析

针对规范中软体排抗掀稳定计算公式未考虑水深影响的问题,对水流作用下混凝土联锁块软体排受力进行研究。采用理论推导方法,得出了新的混凝土联锁块软体排抗掀稳定计算公式,结合数模分析确定新公式的相关参数取值。新公式中考虑了水深的影响,采用临界断面平均流速替代规范公式的软体排边缘临界流速,较规范公式更为准确。分别采用新公式和规范公式对黑沙洲水道航道整治二期工程护底软体排抗掀稳定进行计算。分析结果表明:新公式较规范公式更能反映软体排实际受力情况。工程实践证明新公式具有较好的可靠性,可供类似工程参考和借鉴。

混凝土联锁块软体排抗拖锚稳定性试验及改进

针对硬质海床上的电缆采用混凝土联锁块软体排进行覆盖保护的技术方案,对其抗拖锚稳定性进行了模型试验研究。采用多种尺度的混凝土联锁块软体排、多种重量规格的霍尔锚和大抓力锚,进行了拖锚试验,观察了拖锚过程中锚爪钩挂软体排的方式、形态及演变过程,探究了影响锚爪钩挂的因素。提出了对软体排中的混凝土联锁块的形状进行削角和设斜坡面的改进。试验表明,硬质海床上的电缆采用传统形状的混凝土联锁块软体排进行覆盖保护时,软体排很容易受到拖锚锚爪的钩挂,使软体排和电缆整体运动;将软体排中的边沿混凝土块做成斜坡面、并将边角做成倒角、减小联锁块的间距,可提高软体排的抗拖锚稳定性。

海底电缆保护的混凝土联锁块软体排抗拖锚稳定性分析

针对硬质海床上的电缆采用混凝土联锁块软体排进行覆盖保护的技术方案,对软体排的抗拖锚稳定性进行了分析。首先对拖锚过程中位于软体排上的锚体及锚爪进行受力分析,建立锚爪在软体排上的运动控制方程,据此求得锚爪在软体排上的运动条件及施加给软体排的作用力;之后对软体排及电缆进行受力分析,建立软体排及电缆的抗滑稳定性分析方程。利用所建立的软体排抗拖锚稳定性分析方法,对试验模型进行了计算分析,结果与试验吻合。结合工程中的软体排参数,讨论分析了对软体排的抗拖锚性能有影响的因素和影响规律,并提出了提高软体排抗拖锚稳定性的措施。

海底管道联锁软体排铺设工程测量

海底输气管道施工一般是铺管船施工后采用后挖沟方式进行自然回填,使管道满足稳定性要求,考虑到管道与已存在的光电缆交越遇到的问题,将铺设混凝土联锁软体排作为保护措施,混凝土联锁软体排铺设质量的测量是海洋工程建设过程中必须要解决的问题。为了更好地解决海底管道施工过程中的工程测量问题,结合上海LNG项目海底输气管线工程实例,系统地介绍了运用RTK-DGPS平面定位结合多波束侧扫技术进行海底铺设混凝土联锁软体排的测量过程,提出了整个过程应注意的问题,得到了较精确的测量结果,为工程实施和维护提供重要参考依据,也为今后类似海洋工程测量提供借鉴。

浅议新型D型联锁块软体排施工工艺

本文在对比分析、实践研究的基础上,通过改进D型系结块软体排及混凝土联锁块软体排施工结构形式,创新设计出了新型D型联锁块软体排结构,并配套形成了一整套完整的施工工法。该工法较传统软体排结构形式在施工质量、进度、安全、成本等各方面均有了有效改进,具有显著的经济社会效益。

联锁块软体排在荆江河段深槽护底工程中的应用

近年来,联锁块软体排开始广泛应用于长江口航道整治工程中,然而其在长江中游护底工程中还未应用。为此,结合工程部位特点,详细介绍了联锁块软体排在长江中游荆江河段深槽护底工程中应用的可行性,对相应工程有借鉴作用。