耙吸式挖泥船全作业周期能耗分析

基于珠三角航道疏浚项目中某耙吸式挖泥船的日志数据,从全作业周期的角度分析挖泥船主要能耗的分布特征和变化规律,通过Spearman相关性分析给出船舶航行阶段各能耗影响因子的权重。研究结果显示,航速对船舶能耗的影响最大(权重最高达80%),其次为船舶吃水,水流对船舶能耗的影响最小(权重占比为6%~18%),故节能研究应重点围绕降低船舶航速对能耗的影响。该研究可供后续耙吸式挖泥船节能研究参考。

天鲲号绞吸挖泥船挖岩作业配套船舶技术研究

随着全球经济增长和疏浚业的扩大,大型绞吸挖泥船已成为这一领域的关键装备。文章专注于提升超大型绞吸挖泥船“天鲲号”的效能。通过分析该船在挖岩工程中的挑战,引入了“挖-运分离”的高效物流策略。为实现这一目标,建议开发一艘专门与天鲲号配套使用的开体式耙吸挖泥船。文章详细讨论了开体式耙吸挖泥船在主尺度和舱容、快速靠泊、泥舱结构和强度、疏浚系统和船舶布局等方面与天鲲号的匹配问题。提出了一个新颖的开体式耙吸挖泥船方案,能够完全满足配合天鲲号挖岩装驳和运输的需求,实现“挖-运分离”物流策略;能够开展后期扫浅挖泥作业,减少天鲲号的占用期,从而显著提升整体经济效益。

耙吸挖泥船吊放系统支撑结构设计与强度评估

本文通过对耙吸挖泥船吊放系统的载荷特点及其其与船体连接处的受力情况分析,探讨了有限元法校核连接处结构强度和局部振动性能,总结了工程船此类特殊设备的加强结构设计和计算校核方法。作为耙吸挖泥船作业的重要辅助设备,吊放系统必须安全、可靠,与船体连接有足够的强度和刚度,能满足频繁吊放耙管的需求。研究吊放系统的加强形式和强度校核方法,可为工程船特殊设备的船体加强区域的结构设计提供实用的参考。

简析三种挖泥船在疏浚工程中的适用性

疏浚工程属于港口建设的重要一环,且投资数额较大,占用工期较长,其疏浚船舶的选取对于项目质量及成本控制都具有重要影响。在疏浚工程中,最常见的疏浚船舶为绞吸式挖泥船,抓斗式挖泥船和耙吸式挖泥船。目前国内对于这三类疏浚船舶的施工工艺已经有较为成熟的理论研究,但是针对投资造价以及横向对比论证的研究较少。本文简要介绍了如何从这三种疏浚船舶中根据疏浚工期、施工造价以及施工适用性角度去选取最佳方案,希望能对类似工程提供一定的技术参考。

甲醇燃料在耙吸挖泥船的应用前景及可行性分析

基于耙吸挖泥船的特点,结合相关法规对于甲醇燃料的应用要求,分析该船型应用甲醇燃料的应用前景和可行性。具体分析甲醇燃料的应用难点,包括甲醇储存舱布置、甲醇燃料准备间布置及甲醇日用舱布置、燃料管路设计、燃料舱的透气及惰化系统、燃料加注站布置等,并提出可行性方案。

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。

大型耙吸挖泥船外海取砂装舱施工工艺优化

针对厦门机场二期工程大型耙吸挖泥船外海取砂工效提升的目标,通过分析不同采砂区装舱溢流土质特性和现有取砂工艺问题,总结导致不同采砂区取砂装舱施工效率降低的主要原因,提出针对不同土质特性的外海取砂装舱施工优化工艺,并经实船测试和应用。结果表明,不同土质的取砂装舱工艺存在差异,对于易沉积、溢流损失小的土质条件,提升舱内平整度能够有效增加装舱土方量;对于难沉积、溢流损失大的土质条件,提升挖泥能力是提高取砂装舱效率的重要手段。

耙吸挖泥船艏吹钢圆筒及装驳工艺应用

针对钢圆筒围堰灌砂施工进度慢、外购砂成本大的问题,采用耙吸船分流艏吹充填钢圆筒工艺,实现一天成型4个钢圆筒,施工效率比吹砂船提高5倍,成本仅为吹砂船的14,具有良好的技术价值和经济价值。同时,采用耙吸船进行艏吹装驳施工,保障了袋装砂供应,解决了外购砂源不足及外购成本大的问题。耙吸挖泥船艏吹钢圆筒、装驳工艺在某工程的应用可保障工程进度和节约成本,为耙吸挖泥船艏吹工艺的多功能运用提供借鉴。

1000m^(3)级耙吸式挖泥船开发设计

为提高耙吸式挖泥船疏浚作业的自动化水平,提升船舶经济性和船员生活舒适度,研发一种动力配置先进、浅吃水的新型1 000 m^(3)级耙吸式挖泥船,并对船舶主尺度、电力驱动、单耙、首机舱等设计要点进行分析。研究成果可为小型耙吸式挖泥船的设计提供一定参考。

泥舱消能箱结构对细颗粒泥沙装舱效果影响研究

耙吸挖泥船泥舱的消能箱结构对装舱溢流损失有着重要的影响。本文首先针对某耙吸挖泥船的施工参数进行了数值计算方法的验证,从装舱曲线来看,数值计算的装舱曲线与施工曲线的变化趋势基本一致,两者的吻合度较好;基于该数值方法对泥舱消能箱正向出流和反向出流两种结构形式下的装舱效果进行了对比研究,计算结果显示,相比正向出流的结构形式,采用反向出流的消能箱结构形式能够提高细颗粒泥沙的装舱效率。

耙吸挖泥船自平衡方形泥门设计研究

耙吸挖泥船是港口疏浚、吹填造陆、深海取砂的重要水上工程装备。而泥门作为耙吸挖泥船的关键疏浚设备,在疏浚作业中承担着非常重要的作用。传统耙吸挖泥船一般都采用锥形泥门或双排方形泥门。随着科技发展及装备设计水平的提高,国外出现了新型自平衡方形泥门的设计。本文对比分析了传统泥门和新型泥门的不同之处,同时阐述了新型自平衡方形泥门的设计原理、设计过程与实际使用情况。

吹填砂料浓度对耙吸船联合铺沙驳摊铺施工精度的影响

针对菲律宾201项目在近岸处采用耙吸船和摊铺船组合施工工艺进行摊铺、吹填时可能出现的软基层失稳、拱淤或滑移的问题,该文通过现场施工与数据分析相结合,并使用水力学公式进行核算的方法,对会影响耙吸船与铺沙驳适配效果从而进一步影响施工精度的泥沙浓度进行研究。得出在该工程中,吹填砂料浓度为1.45~1.54 t/m^(3)时,耙吸船与铺沙驳的适配效果可达最佳。当吹填料浓度过高或过低时均会导致吹填土层超高比例增加。相关结论可作为后续施工阶段的参考指标。

细颗粒土质耙吸船溢流装舱产量模型

本文对比分析常用泥沙颗粒沉速公式,根据大型耙吸船溢流装舱细颗粒土质的特点,选用张瑞瑾的将层流区、过渡区和紊流区统一的公式进行泥沙颗粒沉速计算,并采用表面负荷率理论进行泥沙沉淀比例计算,建立了适用于耙吸船在细颗粒土质工况下的装舱产量计算模型,计算了不同舱容等级耙吸船的适宜装舱施工参数。

耙吸挖泥船集成平台管理系统的研究

本文以耙吸挖泥船为应用背景 ,介绍了挖泥船对主推进、电站、辅助机械、挖泥机械、仪表和操纵等构成的集成平台管理系统进行集中网络控制的实现方法 ,重点讨论了CANBUS、LONWORKS现场总线和工业以太网网络接口技术的解决方案。通过现场总线和工业以太网的有机结合 ,充分发挥二种网络的特点 ,较好地解决了耙吸挖泥船对多个子系统的集中控制和管理。应用表明由现场总线和工业以太网构成的二层网络平台 ,是解决挖泥船集中控制和管理的有效方法。

耙吸挖泥船艏喷轨迹曲线及流场特性的数值模拟

通过CFD数值模拟方法模拟了耙吸挖泥船艏喷不同工况时的喷射轨迹曲线及流场特性,得到了不同工况下的艏喷喷射距离及流场特征,对比数值结果与施工现场测量结果,显示数值模拟结果与现场试验结果基本相符,数值模拟基本可以预测艏喷的喷射距离和流动特征。在此基础上,对艏喷轨迹线和喷射距离的影响因素进行了分析,结果表明:45°喷角比30°喷角喷射距离要远,但是30°喷角有利于回淤与流失量的控制。因此在不同的施工阶段,可调整喷射角度,达到最佳施工效果。

耙吸挖泥船动力定位系统模型试验研究

为了评估耙吸挖泥船动力定位系统的定位能力,验证所设计的控制器、滤波器和推力分配算法的有效性,设计了耙吸挖泥船动力定位模型试验系统。文章介绍了耙吸挖泥船动力定位模型试验系统的结构、环境载荷模拟、控制系统和试验步骤,在不同的风、浪、流和作业工况下进行了模型试验。分析试验结果表明,所设计的模型试验控制系统具有较好的效果,为实船工程应用奠定了基础。

4500 m^3耙吸挖泥船用高效泥泵的研究与应用

基于CFD和模型试验,研制了离心式高效泥泵,成功应用于4 500 m^3耙吸挖泥船的泥泵改造。应用流体仿真软件,模拟了新设计高效泥泵的三维流场,预测了水力性能;基于相似定律,按照0.694的比例制造了模型泵,在试验台上进行了清水外特性试验,验证了高效泥泵的水力性能。泥泵改造后的实船清水测试表明,在流量9 000~11 000 m^3/h,右泵测试效率达到80%~87%,左泵测试效率均达到78%~86%;跟踪采集挖泥数据,改造后左泵泥浆密度由1.25 t/m^3提高至1.30 t/m^3,流量由7 667 m^3/h提高至8 183 m3/h,改造后生产效率得到明显提高,同时降低了油耗,达到了节能增效的目标。

风浪流作用下耙吸式挖泥船运动数值模拟

耙吸式挖泥船是一种在港口与航道等基建工程中广泛采用的施工设备,挖泥船施工作业需解决的重要问题是深水及复杂作业环境下耙吸式挖泥船的挖掘精度控制。因此,为预测耙吸式挖泥船与耙头的运动,并为超深、超宽开挖控制提供依据,在考虑了风、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运动数学模型,用实船测试数据对数值模型进行了检验。通过实例计算,研究了不同水深和不同风、浪、流等环境因素对耙头运动的影响。

疏浚耙齿松土机制及土体孔压响应试验

耙吸式挖泥船在疏浚过程中主要采用机械切削方式将海床土体耙松,其土体切削阻力形成机制一直是疏浚技术改进的关键科研问题之一。针对海床土体切削阻力的形成机制,应用自行研制的耙齿切削土体监测装置,对黄骅港粉土进行了耙齿切削试验。试验可直观再现和测试土体被耙齿切削的动态过程及其孔隙水压力演化规律,结果显示,土体在耙齿切削过程中,由于土体在短时间内发生挤压、剪切变形,外部水体难以完成内外流体的交换,致使其土体因剪胀效应而孔隙水压力骤减(甚至成为负压),土体有效应力骤升,使得切削阻力成倍增加。

耙吸挖泥船疏浚施工三维动画仿真

为促进三维动画技术在疏浚行业中的广泛应用,具体介绍了三维建模、材质贴图、灯光、特效、摄影机、动画、渲染等三维动画关键技术,并以应用广泛的耙吸挖泥船的疏浚施工三维动画制作为例,详细说明了运用这些技术进行三维动画制作的具体方法和过程。