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防浪桩布放方案对波浪力影响的数值分析

船海工程 2023年第5期52卷 6-12页

作者：姜寿红交通部广州打捞局广州510290 广东省海洋工程施工与水上应急救援工程技术研究中心广州510290

针对某海工项目施工中支护钢板桩遭遇涌浪波浪力发生严重倾斜的问题,拟采用现场钢板桩排成直立防浪桩墙,分析不同的防浪桩布放方案对减小支护桩波浪力的影响,基于黏性数值模拟的CFD方法建立三维数值波浪水槽,采用SST k-ω湍流模式和VOF... 详细信息

针对某海工项目施工中支护钢板桩遭遇涌浪波浪力发生严重倾斜的问题,拟采用现场钢板桩排成直立防浪桩墙,分析不同的防浪桩布放方案对减小支护桩波浪力的影响,基于黏性数值模拟的CFD方法建立三维数值波浪水槽,采用SST k-ω湍流模式和VOF方法捕捉自由面,模拟涌浪在支护钢板桩和防浪钢板桩中的传播。在不同浪向角和不同防浪桩布放方案下,计算3根指定支护钢板桩所受的波浪力;分析这些波浪力的变化,从而优化出防浪钢板桩的布放方案。

关键词：防波桩涌浪波浪力布放方案数值模拟

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长距离复杂航路下沉管管节浮运辅助设备研究

公路 2024年第5期69卷 42-49页

作者：郭鸿斌孔维达胡方李冠欢广州打捞局广州市510220 广东省海洋工程施工与水上应急救援工程技术研究中心广州市510220

介绍了一种安装在沉放驳上,采用拖轮绑拖或顶推的方式,高效率、精准控制管节航迹线的浮运辅助设施,包括顶推工装件及基座,顶推工装件分为A、B两种类型,连接于拖船一侧,包括架体及其扶强材,架体与拖轮接触面安装金属面板。基座由钢板焊... 详细信息

介绍了一种安装在沉放驳上,采用拖轮绑拖或顶推的方式,高效率、精准控制管节航迹线的浮运辅助设施,包括顶推工装件及基座,顶推工装件分为A、B两种类型,连接于拖船一侧,包括架体及其扶强材,架体与拖轮接触面安装金属面板。基座由钢板焊接拼接而成,焊接在沉放驳上,面板上开设螺栓孔,与顶推工装件A和顶推工装件B以螺栓形式连接。架体顶面设有若干系缆桩,顶推工装件A设有3个系缆柱,顶推工装件B设有2个系缆柱,系缆桩与拖船通过缆绳紧固连接。

关键词：深中通道沉管管节浮运沉放驳

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波浪作用下系泊沉管的运动响应及缆力分析

公路 2024年第5期69卷 9-15页

作者：黄成俊胡方唐善军钱雪圃广州打捞局广州市510220 广东省海洋工程施工与水上应急救援工程技术研究中心广州市510220

沉管隧道管节系泊过程中,缆绳张力是关键参数,决定着管段的系泊安全。采用结合水动力计算软件AQWA进行理论计算,考虑随机波浪、风及水流载荷的作用以及考虑系泊索的非线性动态特性,探究在极端情况下系泊沉管的运动响应及随机波浪载荷对... 详细信息

沉管隧道管节系泊过程中,缆绳张力是关键参数,决定着管段的系泊安全。采用结合水动力计算软件AQWA进行理论计算,考虑随机波浪、风及水流载荷的作用以及考虑系泊索的非线性动态特性,探究在极端情况下系泊沉管的运动响应及随机波浪载荷对系泊索力的影响规律。结果表明:沉管运动特性是影响系泊索张力的主要因素,适当增加系泊索预张力和重量可有效限制沉管运动幅度,进而减小系泊索力;沉管系泊水域的水深和沉管干弦对系泊索力有一定的影响。针对研究结果,对沉管系泊系统提出了相应的优化建议。

关键词：沉管隧道随机波浪运动响应系泊索力 AQWA

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深中通道沉管管节坐底寄放设计及应用

公路 2024年第12期69卷 473-480页

作者：李汪讳广州打捞局广州市510220 广东省海洋工程施工与水上应急救援工程技术研究中心广州市510220

通过设计提出深中通道沉管隧道碎石垫层的方案、技术标准以及管节坐底寄放的方案;通过模型试验,测量管节在不同水位、波高及基床铺设率组合工况下所遭遇的端封门压强及各向波浪力。研究结果表明:端封门管节动水压强极值随波高的增大而增... 详细信息

通过设计提出深中通道沉管隧道碎石垫层的方案、技术标准以及管节坐底寄放的方案;通过模型试验,测量管节在不同水位、波高及基床铺设率组合工况下所遭遇的端封门压强及各向波浪力。研究结果表明:端封门管节动水压强极值随波高的增大而增大,对基础铺设率不敏感;管节竖向上举力、水平向波浪力均随波高的增大而增大,但竖向上举力随铺设率的增加而减小,基床铺设率由100%降低至50%时,非标管节上举力降幅达40%~60%,标准管节上举力降幅达30%~40%。通过数值模拟对管节坐底进行计算,分析得出在整个寄泊过程中,管节最大沉降为45.86 mm,管节抗弯承载力最大利用率为1.03%;防波堤最大竖向沉降为3.8 mm,防波堤最大横向位移为3 mm;碎石垫层铺设标高比正常施工条件低时,管节竖向沉降明显增大;回淤高度在10.6 m以下时,管节均能起浮成功。研究结果可为类似工程项目提供经验和指导。

关键词：深中通道沉管隧道沉管管节坐底寄放碎石垫层

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空间三角形截面钢管桁架的屈曲分析及优化研究

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公路 2024年第5期69卷 16-22页

作者：黄成俊马家杰胡方肖佳发广州打捞局广州市510220 广东省海洋工程施工与水上应急救援工程技术研究中心广州市510220

依托工程实例,针对重大件吊装施工常见的吊梁桁架构件,分析空间三角形截面钢管桁架的屈曲强度。将Warren型桁架和Pratt型桁架进行对比分析,指出特定工况下适宜采用的桁架结构形式;对比采用不同三角形钢管截面的Warren型桁架的高宽比、... 详细信息

依托工程实例,针对重大件吊装施工常见的吊梁桁架构件,分析空间三角形截面钢管桁架的屈曲强度。将Warren型桁架和Pratt型桁架进行对比分析,指出特定工况下适宜采用的桁架结构形式;对比采用不同三角形钢管截面的Warren型桁架的高宽比、高跨比,分析了这两个因素对三角形桁架屈曲临界荷载的影响,研究了相应的提高屈曲强度的设计方法;分析Warren型钢管桁架不同截面的参数组合,结合特定工况具体分析桁架结构的屈曲形式,提出了针对空间三角形截面钢管桁架结构设计的原则和优化建议。

关键词：三角形截面钢管桁架重大件吊装高宽比高跨比屈曲荷载最优截面参数

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深中通道沉管隧道管节拖航浮运编队研究

公路 2024年第5期69卷 1-8页

作者：郭鸿斌唐善军魏焕祥李冠欢广州打捞局广州市510220 广东省海洋工程施工与水上应急救援工程技术研究中心广州市510220

为解决在复杂海域环境下的深中通道沉管隧道在长距离、浮运航道尺寸受限的管节拖航过程中操纵性差、易出现失控乃至搁浅等问题,对沉管管节的拖航编队形式进行研究,提出一种首尾各1条拖轮吊拖、两侧4条拖轮利用沉放驳及其上的浮运辅助设... 详细信息

为解决在复杂海域环境下的深中通道沉管隧道在长距离、浮运航道尺寸受限的管节拖航过程中操纵性差、易出现失控乃至搁浅等问题,对沉管管节的拖航编队形式进行研究,提出一种首尾各1条拖轮吊拖、两侧4条拖轮利用沉放驳及其上的浮运辅助设备傍拖、2艘拖轮随管节应急的沉管管节拖航编队形式。结果表明:首尾各1条拖轮能更好地控制管节航行方向,4条傍拖通过沉放驳及其上的浮运辅助设备与管节连成一个整体,能精准、高效地控制管节航迹线,2艘应急拖轮在必要时可加入抵抗横流,确保管节拖航浮运过程中的安全。

关键词：深中通道沉管隧道拖航编队吊拖傍拖操纵性航迹线

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沉管管节旁拖顶推时螺旋桨推力折损计算分析

船海工程 2022年第3期51卷 75-79页

作者：姜寿红交通部广州打捞局广州510290 广东省海洋工程施工与水上应急救援工程技术研究中心广州510290

考虑到沉管管节在浅水航道中浮运时,旁拖纠偏顶推时螺旋桨实际发出的推力会发生折损,基于RANS控制方程和SST k-ω湍流模型,应用滑移网格技术实现螺旋桨的旋转运动,数值模拟单条双桨前旁拖或尾旁拖在有横流浅水航道中顶推浮运管节时的流... 详细信息

考虑到沉管管节在浅水航道中浮运时,旁拖纠偏顶推时螺旋桨实际发出的推力会发生折损,基于RANS控制方程和SST k-ω湍流模型,应用滑移网格技术实现螺旋桨的旋转运动,数值模拟单条双桨前旁拖或尾旁拖在有横流浅水航道中顶推浮运管节时的流场;在旁拖垂直于管节顶推的情况下,讨论不同管节前进速度、不同横流速度和不同导管桨转速下的前旁拖和尾旁拖的推力折损情况,计算结果表明,单条旁拖的最大折损率为9.4%,说明实际预留20%~30%的补偿是充分的。

关键词：推力折损导管桨沉管管节浅水航道数值模拟

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大型沉管组装一体船自动控制技术研究

公路 2024年第5期69卷 50-53页

作者：干志诚马家杰陈昆明王朝武广州打捞局广州市510220 广东省海洋工程施工与水上应急救援工程技术研究中心广州市510220

深中通道项目中的沉管隧道具有超宽、变宽、回淤大、施工地质条件复杂等特点,施工难度极高。基于该工程沉管压载、姿态调整和水下对接等施工工艺,研发了一套水下沉管压载和水下可视化安装系统,成功解决了大型沉管水下压载、姿态调整和... 详细信息

深中通道项目中的沉管隧道具有超宽、变宽、回淤大、施工地质条件复杂等特点,施工难度极高。基于该工程沉管压载、姿态调整和水下对接等施工工艺,研发了一套水下沉管压载和水下可视化安装系统,成功解决了大型沉管水下压载、姿态调整和水下对接工艺中的关键技术难题,创造了2 d浮运安装1节沉管的奇迹,将水下大型沉管对接的精度由厘米级提高到毫米级,取得了良好的社会效益与经济效益。

关键词：深中通道沉管隧道组装一体船自动压载姿态调整串口服务器 PLC AI技术

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陀螺仪在沉管隧道洞内测量的技术研究

公路 2024年第5期69卷 62-64页

作者：钟汉滨孙世鹏王信祥彭涛广州打捞局广州市510220 广东省海洋工程施工与水上应急救援工程技术研究中心广州市510220

深中通道工程因东人岛在设计过程没有考虑沉管安装后,施工通道进入暗埋段的问题,导致E32管节安装后无法利用暗埋段控制点进行管内贯通测量,将直接影响到管节沉放后无法进行管内验收测量工作,因此拟在东人岛预留一个竖井口,便于人员进入... 详细信息

深中通道工程因东人岛在设计过程没有考虑沉管安装后,施工通道进入暗埋段的问题,导致E32管节安装后无法利用暗埋段控制点进行管内贯通测量,将直接影响到管节沉放后无法进行管内验收测量工作,因此拟在东人岛预留一个竖井口,便于人员进入暗埋段进行后续管节管内施工及沉管内部贯通测量工作。由于竖井口的垂直性,常规的测量方法中,无法实现从洞外直接测点至洞内,采用在竖井口投点测量+管内加测陀螺仪测边的测量方法指导管内测量,保证管节轴线贯通测量满足测量精度的要求,并采用模拟观测与平差计算的方法,对支导线测量误差进行预测分析。结果显示,沉管及后续复测的要求将是本文研究的方向。

关键词：深中通道沉管隧道洞内测量陀螺仪竖井口