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大吨位沉船整体打捞中打捞框架吊装下放技术

上海交通大学学报 2023年第S1期57卷 170-177页

作者：魏良孟朱小东易欠崔进周东荣交通运输部上海打捞局上海200090

以“长江口二号”沉船整体打捞作业为背景,设计相应的打捞方案,采用弧形梁系统方式进行打捞.在正式穿引弧形梁前,需将端板纵梁组合体(打捞框架)吊装并沿着定位桩下放至海底.为确保穿梁过程的顺利进行,在设计吊装方案时需考虑在吊放过程... 详细信息

以“长江口二号”沉船整体打捞作业为背景,设计相应的打捞方案,采用弧形梁系统方式进行打捞.在正式穿引弧形梁前,需将端板纵梁组合体(打捞框架)吊装并沿着定位桩下放至海底.为确保穿梁过程的顺利进行,在设计吊装方案时需考虑在吊放过程中为控制打捞框架发生变形,设计了一套可多点吊装吊架的吊装方案,并采用具有一定弹性的环形吊带作为连接吊架与打捞框架的连接索具,可在有效控制打捞框架整体变形的基础上对打捞框架整体受力具有一定的缓冲作用.该研究验证了此吊装下放方案的可行性,为大吨位沉船整体打捞的打捞框架吊装下放提供技术支撑,同时也为后续类似大型钢结构高变形要求的海上吊装及下放提供一定的借鉴作用.

关键词：沉船打捞弧形梁打捞框架吊装

基于Skempton公式的沉船打捞过程安全性分析

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上海交通大学学报 2023年第S1期57卷 94-107页

作者：潘洁王磊王一听周东荣朱小东上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院海南三亚572025 交通运输部上海打捞局上海200090

为评估整体打捞作业安全性,以“长江口二号”打捞系统为研究对象,基于三维势流理论及Skempton公式建立了沉船整体打捞过程耦合动力响应特性数值模型.该模型经实测验证,被用于沉船打捞全过程安全性分析.研究结果表明:整体打捞过程需特别... 详细信息

为评估整体打捞作业安全性,以“长江口二号”打捞系统为研究对象,基于三维势流理论及Skempton公式建立了沉船整体打捞过程耦合动力响应特性数值模型.该模型经实测验证,被用于沉船打捞全过程安全性分析.研究结果表明:整体打捞过程需特别关注离底和部分出水两个阶段打捞系统的运动响应以及提升缆、系泊缆张力的变化.随着波高和谱峰周期的增加,打捞系统运动响应和缆绳张力极值增大.浪向对打捞系统六自由度运动的影响较为复杂,斜浪作用下提升缆的张力极值明显增加.根据缆绳安全系数的计算,制定打捞方案时,要选择适当的提升速度,避免在20°~70°的浪向下进行打捞作业.

关键词：沉船打捞 Skempton公式耦合分析安全性分析

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曲线顶管发射架的设计及应用

上海交通大学学报 2023年第S1期57卷 124-130页

作者：袁玮皓李炎龙张弛周东荣胡建王钰上海隧道工程有限公司上海200032 交通运输部上海打捞局上海200090

弧形梁管节顶穿施工作为“长江口二号”古沉船整体打捞施工中的重要环节,多根弧形梁管节需顶推穿越古沉船周边土体并形成底托包裹古沉船.弧形梁管节在结构形式、施工方式以及导向方式不同于传统整体打捞中的直线型底托梁,须研制并使用... 详细信息

弧形梁管节顶穿施工作为“长江口二号”古沉船整体打捞施工中的重要环节,多根弧形梁管节需顶推穿越古沉船周边土体并形成底托包裹古沉船.弧形梁管节在结构形式、施工方式以及导向方式不同于传统整体打捞中的直线型底托梁,须研制并使用专用施工装备进行施工.曲线顶管发射架作为弧形梁管节顶穿专用施工装置,经过前期缩比模型论证、设计制造、等比试验及再优化设计制造后,顺利完成“长江口二号”古沉船海上打捞施工,在实际施工中客观地体现了其功能性、可靠性以及稳定性,将曲线顶管这类隧道领域中的施工方法运用到海上施工乃至古文物原址地基基础保护的设想成为现实.

关键词：打捞管幕法顶管施工曲线顶管

一种沉船打捞离底过程的三参数半定量风险评估方法

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上海交通大学学报 2023年第S1期57卷 13-19页

作者：辛尚哲王磊潘洁周东荣陈世海朱小东上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 交通运输部上海打捞局上海200090

基于沉船打捞离底阶段的动力响应时域模拟,提出了一种针对该阶段的半定量安全性评估方法.该方法旨在统括打捞母船的各运动模态,提供对沉船打捞系统在不同海况下工作时的整体安全性评价分数.以“长江口二号”打捞项目为依托,进行了不同... 详细信息

基于沉船打捞离底阶段的动力响应时域模拟,提出了一种针对该阶段的半定量安全性评估方法.该方法旨在统括打捞母船的各运动模态,提供对沉船打捞系统在不同海况下工作时的整体安全性评价分数.以“长江口二号”打捞项目为依托,进行了不同浪向角下的系统动力响应敏感性分析,最终得出(150°,210°)和(330°,30°)两个波浪入射角区间是比较理想的打捞作业窗口.

关键词：沉船打捞时域模拟风险评估方法

“长江口二号”古沉船打捞中矩形曲线底幕法机械及构造设计关键技术

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上海交通大学学报 2023年第S1期57卷 138-144页

作者：庄欠伟袁玮皓张弛袁一翔李炎龙周东荣上海隧道工程有限公司上海200032 交通运输部上海打捞局上海200090

“长江口二号”古沉船采用一种新型矩形曲线底幕法进行打捞作业,其机械及构造设计存在多方面的挑战.针对免触碰和微扰动的要求,阐述了自主研发的打捞工法配套机械及构造设计方案,包括外部框架系统的组成、行星齿轮三刀盘顶管机的机械构... 详细信息

“长江口二号”古沉船采用一种新型矩形曲线底幕法进行打捞作业,其机械及构造设计存在多方面的挑战.针对免触碰和微扰动的要求,阐述了自主研发的打捞工法配套机械及构造设计方案,包括外部框架系统的组成、行星齿轮三刀盘顶管机的机械构造及具有高止水性能的密合型弧形管节结构设计.实际应用效果表明,所研制的行星齿轮三刀盘顶管机对古沉船的扰动小,所设计的密合型弧形管节间密封性好,有效地保证了“长江口二号”古沉船及其船载文物的原生性和完整性.

关键词：曲线顶管沉船打捞机械设计构造设计

竖向小曲率半径曲线顶管掘进管节-土体相互作用

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上海交通大学学报 2023年第S1期57卷 69-79页

作者：李登庄欠伟黄昕周东荣朱小东张弛魏良孟同济大学地下建筑与工程系上海200092 新疆大学建筑工程学院乌鲁木齐830047 上海隧道工程有限公司上海200032 交通运输部上海打捞局上海200090

“长江口二号”古沉船采用国际首创的曲线顶管底幕法进行打捞,其顶管机的机械设计及管节的结构设计需明确顶管管节与地层的相互作用并建立合理的顶推力计算模型.在厘清顶管掘进过程中管节-地层相互作用因素的基础上,基于极限平衡理论,... 详细信息

“长江口二号”古沉船采用国际首创的曲线顶管底幕法进行打捞,其顶管机的机械设计及管节的结构设计需明确顶管管节与地层的相互作用并建立合理的顶推力计算模型.在厘清顶管掘进过程中管节-地层相互作用因素的基础上,基于极限平衡理论,推导竖向小曲率半径曲线顶管掘进顶推力计算方法.采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法对单根管节的动态掘进过程进行数值模拟分析,获得小曲率半径矩形曲线顶管掘进过程中地层应力和地表变形的动态变化规律,并通过与模型试验、现场施工监测数据和理论计算结果的对比分析,明确竖向小曲率半径曲线顶管动态掘进过程中顶推力的动态变化特征及控制因素.研究成果可为类似“长江口二号”打捞工程的实施提供重要的理论依据和技术指导.

关键词：曲线顶管底幕法沉船打捞顶推力耦合欧拉-拉格朗日方法地层变形

无人机实景三维建模在“长江口二号”古船整体迁移与保护项目中的应用

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上海交通大学学报 2023年第S1期57卷 20-24页

作者：周东荣陈世海蒋哲严赛男闫瑞海高宇交通运输部上海打捞局上海200090 中船勘察设计研究院有限公司上海200063

实景三维建模是数字经济和工程数字化建设的数字底座.介绍“长江口二号”古船整体迁移与保护项目中,利用无人机倾斜摄影技术进行影像采集和实景三维建模过程中关键技术和控制要点,并对实景三维模型建模中的空三测量精度进行分析,最后通... 详细信息

实景三维建模是数字经济和工程数字化建设的数字底座.介绍“长江口二号”古船整体迁移与保护项目中,利用无人机倾斜摄影技术进行影像采集和实景三维建模过程中关键技术和控制要点,并对实景三维模型建模中的空三测量精度进行分析,最后通过Web 3D GIS平台对实景三维模型进行可视化展示与应用探讨.

关键词：无人机倾斜摄影实景三维可视化

基于底质力时历计算的沉船打捞离底过程动力特性分析及系泊系统优化

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上海交通大学学报 2023年第S1期57卷 1-12页

作者：辛尚哲王磊范锦宇周东荣陈世海朱小东上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 交通运输部上海打捞局上海200090

提出了一种基于精确底质力时历的沉船打捞系统动力特性分析方法.通过对一个典型案例的模拟,初步阐明了离底提升阶段母船和系泊缆、提升缆之间复杂的相互作用模式,发现了在提升阶段母船运动,特别是纵荡运动出现了显著的异常增大.为了更... 详细信息

提出了一种基于精确底质力时历的沉船打捞系统动力特性分析方法.通过对一个典型案例的模拟,初步阐明了离底提升阶段母船和系泊缆、提升缆之间复杂的相互作用模式,发现了在提升阶段母船运动,特别是纵荡运动出现了显著的异常增大.为了更好地控制母船在打捞过程中的运动,还对打捞系统的系泊布置进行了优化,得出了进行提升时运动控制效果更好、系泊张力更小的系泊缆布置构型.

关键词：沉船打捞液土耦合时域模拟耦合系统

船坞月池段下墩木结构对船坞底板及基础的影响

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上海交通大学学报 2023年第S1期57卷 80-86页

作者：车悦李昀周竝金国龙朱小东周东荣中船第九设计研究院工程有限公司上海200063 上海海洋工程和船厂水工特种工程技术研究中心上海200063 交通运输部上海打捞局上海200090

为研究整体式墩木对船坞底板及基础的影响,对比计算独立式墩木使用时底板及基础的受力情况.从不同厚度的角度分析并优化调整整体式墩木的结构并计算整体式墩木使用时底板及基础的受力情况.分析了是否考虑桩土共同作用对桩基反力结果的影... 详细信息

为研究整体式墩木对船坞底板及基础的影响,对比计算独立式墩木使用时底板及基础的受力情况.从不同厚度的角度分析并优化调整整体式墩木的结构并计算整体式墩木使用时底板及基础的受力情况.分析了是否考虑桩土共同作用对桩基反力结果的影响.研究结果表明:独立式墩木使用时底板及基础受力不满足要求;整体式墩木能够使荷载更均匀,改善底板的受力状况,使底板内力、裂缝满足要求;当考虑桩土共同作用时,桩基反力会减小.当遇到纵向线荷载大于原船坞设计的线荷载工况时,可优先考虑整体式墩木.该结果可为以后类似的工程提供参考.

关键词：整体式墩木独立式墩木荷载均匀