Resistance of Air Injection Transportation in a Cutter-suction Dredger

Cutter-suction dredger transports slurry through pipeline. But the pipeline is easy to be jammed and frayed because of huge resistance, resulting in limited exertion of dredger and high energy consumption. One of the solutions is air injection transporting, which can reduce the resistance in pipeline. This paper makes research on the relations between pipeline distance and other factors such as slurry concentration, pressure of air injection and transportation distance, by making use of Prof. Aluf Orell＇ s slug model. The test data prove that the key factors are slurry concentration and air volume fraction, and that high slurry concentration and low air volume fraction can reduce more resistance, and such reducing effect becomes weaker with the increase of transportation distance.

烟台港龙口港区27^(#)~29^(#)通用泊位疏浚工程绞吸船施工工艺优化

烟台港龙口港区27^(#)~29^(#)通用泊位疏浚工程土质主要为起球的黏性土,混有少量粗砂,绞吸船在施工时受黏土起球及黏性等影响,容易出现堵管、绞刀糊堵、输送困难等情况,施工作业关键参数波动幅度较大,作业人员操作控制难度高,平均生产效率低。重点围绕绞吸船的挖掘和输送分析,确定关键施工参数,优化施工工艺,指导作业人员施工。优化后的施工工艺使烟台港龙口港区27^(#)~29^(#)通用泊位疏浚工程绞吸船施工产能提高20%以上,节约了施工成本。

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。

超大型自航绞吸挖泥船清洁燃料应用

为满足更加严格的排放标准,开发使用清洁能源的超大型绞吸挖泥船,不仅可满足绿色港口、航道建设需要,还可以填补国内绞吸挖泥船使用清洁能源的空白,同时也可进一步降低船舶营运成本,提高船舶的营运效益。文章介绍了船舶应用清洁燃料的现状及趋势,以超大型绞吸挖泥船作为大型绞吸挖泥船舶,有针对性地分析了LNG双燃料和甲醇双燃料超大型绞吸挖泥船动力系统配置、动力系统布置、动力系统初始投资、运营维护成本等。提出了未来超大型自航绞吸挖泥船应用清洁燃料的要点,为船舶设计提供理论和技术参考。

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。

大流量、高扬程、超大轴径泥泵机械密封的研制及优化

“天鲲号”的投产使用,极大地提高了疏浚工程的施工效率,但目前“天鲲号”泥泵采用的L型橡胶密封在高排压下很快磨损失效引起泄漏停机,严重影响施工进度。针对这一问题,提出采用机械密封代替L型橡胶密封的方法。通过技术参数计算,对密封部位进行仿真,对机械密封进行设计、制造,并通过2次实船测试对机械密封的性能开展验证。研究结果为解决疏浚装备泥泵密封在大流量、高扬程、超大轴径及高压下寿命短的问题提供了一种新的方案。

重型绞吸挖泥船挖掘砂岩混泥岩施工工艺优化

针对重型绞吸船挖掘砂岩混泥岩的复杂工况,以钦州港东航道扩建工程为例,开展“天鲲号”绞吸船挖掘与输送砂岩混泥岩土质的施工工艺研究。通过7G与8G 6臂绞刀的对比试验,综合比较不同绞刀型号的生产效率及刀齿损耗,对挖泥机具进行比选;通过对绞吸船施工时进尺、切厚等关键施工参数的分析优化,结合砂岩混泥岩的土质特性,确定了最佳挖掘施工工艺;通过对泥泵性能的分析计算,确定了绞吸船输送的最佳控制浓度;从挖掘、输送2方面进行施工工艺优化,总结了重型绞吸船挖掘砂岩混泥岩的施工技术。研究成果可为类似工况的绞吸船施工提供参考。

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。

航道工程中耙吸式挖泥船精挖的施工技术

在航道工程的开挖与疏浚作业中,耙吸式的挖泥船设备目前已获得较为普遍的工程实践运用。耙吸式的航道施工专用挖泥船具有更好的施工使用效率特征,同时能促进航道精挖施工良好质量效益的实现。具体表现在操作及使用耙吸式航道挖泥船的过程中,航道施工的工程技术人员应全面关注航道开挖工程的整体状况,据此实现因地制宜的精挖航道施工目标。文章主要探讨耙吸式挖泥船运用于航道精挖施工的作业实施要点。

大型绞吸挖泥船桥架技术发展现状及趋势

绞吸挖泥船是实施水库清淤、航道疏浚、吹填成陆、港口建设等工程建设的特种工程船,安装有绞刀头、水下泵、泥管、横移滑轮等一系列设备的桥架是施工设备系统中的设计重点与难点,它对整个绞吸挖泥船的主尺度以及整体布局有着重要的影响,是绞吸挖泥船设计的重要环节。从桥架设计要求、桥架结构形式、桥架布置位置、绞刀驱动方式等方面进行分析和比较,提出了未来大型自航绞吸挖泥船桥架发展趋势和设计特点,为绞吸挖泥船桥架设计提供理论和技术参考。

双耳轴绞吸挖泥船桥架切换配套装置改型设计

针对国内首艘双耳轴绞吸挖泥船“天鲲号”无法在施工现场独立完成上下耳轴切换整套工序的问题,对影响现场切换的上下吸口管路及维修平台2个关键部件进行改型设计,旨在提升桥架位置切换整套工序速度及便捷性。文章在原船结构基础上提出的改型设计方案,利用桥架转动带动专用斜形短管,实现水线以下管路联通,利用液压缸驱动维修平台整体升降,实现维修平台与桥架位置匹配,并采用室内模型试验及有限元模拟等手段分析验证改型设计的有效性及可靠性。结果表明,改型管路装置可有效对中及密封,改型维修平台结构形式合理,强度及刚度满足使用要求,不仅为“天鲲号”等现有双耳轴绞吸挖泥船的改进提供了有效方案,也可为未来新船设计提供参考。

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。

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。

朔州市下米庄水库清淤措施探讨

经过60多年运行,朔州市下米庄水库存在淤积严重、生态景观效果不满足周边需求等问题,通过多种技术进行综合比较,提出采用绞吸式挖泥船、挖掘机相结合方式清淤,采用挖掘机结合自卸汽车直接填筑至填筑场域进行淤泥处理,并同步开展生态修复措施,可提高水库防洪能力,增加水库兴利能力,更好地发挥水库的综合效益。因此,对下米庄水库进行清淤十分必要且具备可行性。

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。

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。