【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及港口工程施工。更具體地說(shuō)，本專利技術(shù)涉及一種港口基床防回淤施工方法。
技術(shù)介紹
1、在港口工程建設(shè)與維護(hù)過(guò)程中，港口基床回淤問(wèn)題一直嚴(yán)重困擾著工程人員，對(duì)港口的正常運(yùn)營(yíng)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定構(gòu)成顯著威脅。
2、港口基床長(zhǎng)期處于復(fù)雜的海洋環(huán)境中，海水的流動(dòng)、潮汐的變化以及海底泥沙的運(yùn)動(dòng)，使得基床極易發(fā)生回淤現(xiàn)象。一旦回淤發(fā)生，基床表面的淤泥會(huì)不斷堆積，不僅降低了基床的承載能力，影響港口建筑物的穩(wěn)定性，還可能導(dǎo)致航道變淺，阻礙船舶的正常通行，增加港口的疏浚成本和維護(hù)難度。
3、常規(guī)的防回淤措施在應(yīng)對(duì)復(fù)雜海洋環(huán)境時(shí)，效果不盡人意。例如，早期采用的簡(jiǎn)單攔截裝置，由于結(jié)構(gòu)固定，無(wú)法根據(jù)潮汐和水流的變化進(jìn)行調(diào)整，難以有效阻擋淤泥的回流。在不同的潮汐時(shí)段，水流方向和速度差異較大，固定的攔截裝置無(wú)法適應(yīng)這種動(dòng)態(tài)變化，使得部分淤泥繞過(guò)攔截裝置，繼續(xù)在基床區(qū)域沉積。
4、而對(duì)于淤泥厚度的監(jiān)測(cè)，傳統(tǒng)方法依賴人工定期檢測(cè)，不僅效率低下，檢測(cè)結(jié)果也存在較大誤差，無(wú)法實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地獲取基床表面淤泥的厚度信息。這導(dǎo)致工程人員難以及時(shí)采取有效的清淤措施，使得淤泥堆積問(wèn)題逐漸惡化。
5、此外，在清淤環(huán)節(jié)，以往的清淤船作業(yè)方式缺乏針對(duì)性，未能與基床防回淤系統(tǒng)形成有效配合。清淤過(guò)程中，要么清淤不徹底，殘留大量淤泥在基床表面，要么過(guò)度清淤，對(duì)基床結(jié)構(gòu)造成破壞，同時(shí)還可能導(dǎo)致二次污染，將原本沉積在基床的污染物重新懸浮在海水中。
6、在解決港口基床回淤問(wèn)題的過(guò)程中，工程人員面臨著諸多技術(shù)難題。一方面，海洋環(huán)境的復(fù)雜
7、綜上所述，港口基床回淤問(wèn)題嚴(yán)重，現(xiàn)有的防回淤和清淤技術(shù)存在諸多不足，迫切需要一種更加高效、智能、環(huán)保的港口基床防回淤施工方法，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的海洋環(huán)境，保障港口的安全運(yùn)營(yíng)和可持續(xù)發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)還有一個(gè)目的是港口基床回淤會(huì)影響其穩(wěn)定性與后續(xù)使用，現(xiàn)有防回淤手段難以系統(tǒng)解決回淤監(jiān)測(cè)、攔截與清理問(wèn)題。本技術(shù)旨在構(gòu)建一套涵蓋攔截、導(dǎo)流、監(jiān)測(cè)與清淤的綜合施工方法，有效防控港口基床回淤。
2、導(dǎo)流裝置若設(shè)計(jì)不合理，無(wú)法高效引導(dǎo)水流，降低防回淤效果。本技術(shù)旨在通過(guò)優(yōu)化導(dǎo)流裝置結(jié)構(gòu)與參數(shù)，提升其對(duì)水流的引導(dǎo)能力，增強(qiáng)整體防回淤效能。
3、導(dǎo)流裝置的材料與部件若性能欠佳，易被腐蝕、損壞，縮短使用壽命，增加維護(hù)成本。本技術(shù)旨在通過(guò)選用優(yōu)質(zhì)材料、優(yōu)化部件設(shè)計(jì)，提升導(dǎo)流裝置的耐用性與可靠性。
4、防腐涂層若效果不佳，導(dǎo)流裝置易被腐蝕。本技術(shù)旨在通過(guò)設(shè)計(jì)多層復(fù)合結(jié)構(gòu)防腐涂層，并優(yōu)化施工與固化工藝，增強(qiáng)導(dǎo)流裝置的防腐性能。
5、氟硅改性丙烯酸酯疏水層若性能與制備工藝不完善，會(huì)影響防腐涂層的疏水與防護(hù)效果。本技術(shù)旨在優(yōu)化其組成結(jié)構(gòu)與制備工藝，提升涂層的疏水性能與防護(hù)能力。
6、可調(diào)柵板淤泥攔截組件若架設(shè)不合理，難以有效攔截淤泥，且在施工過(guò)程中可能出現(xiàn)沉降、沖刷等問(wèn)題。本技術(shù)旨在規(guī)范可調(diào)柵板淤泥攔截組件的架設(shè)流程，提升其攔截效果與穩(wěn)定性。
7、基于地形數(shù)據(jù)若不能合理轉(zhuǎn)換施工參數(shù)，無(wú)法針對(duì)性地布置防回淤設(shè)施。本技術(shù)旨在通過(guò)構(gòu)建基于三維地形數(shù)據(jù)的施工參數(shù)轉(zhuǎn)換方法，優(yōu)化防回淤設(shè)施的布置。
8、清淤船若不能根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)規(guī)劃作業(yè)路徑，會(huì)導(dǎo)致清淤效率低下或清淤不徹底。本技術(shù)旨在通過(guò)建立基于風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的清淤船作業(yè)路徑規(guī)劃方法，提升清淤效率與質(zhì)量。
9、為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本專利技術(shù)的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種港口基床防回淤施工方法，包括以下步驟：
10、s1、在基床施工區(qū)域外圍架設(shè)可調(diào)柵板淤泥攔截組件，所述可調(diào)柵板淤泥攔截組件包括波浪形柵板與液壓升降立柱，所述波浪形柵板由交替排列的凸起部與凹陷部構(gòu)成，所述凸起部高度為60?cm，所述凹陷部深度為40?cm，相鄰?fù)蛊鸩恐行拈g距為80?cm，所述波浪形柵板傾斜設(shè)于所述液壓升降柱上，所述液壓升降立柱下端錨固于海床下；
11、s2、在波浪形柵板背流面安裝淤泥厚度監(jiān)測(cè)裝置，所述淤泥厚度監(jiān)測(cè)裝置包括間隔布置的激光測(cè)厚儀、聲學(xué)多普勒流速剖面儀及濁度傳感器，激光測(cè)厚儀每15?m安轉(zhuǎn)一臺(tái)，濁度傳感器安裝在激光測(cè)厚儀上方0.8?m處，所述濁度傳感器采樣頻率為每分鐘2次，聲學(xué)多普勒流速剖面儀安裝在柵板凹陷處以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)底層水流速度，其中，當(dāng)激光測(cè)厚儀檢測(cè)到基床表面淤泥厚度達(dá)到25?cm時(shí)，底層水流速度＜0.3?m/s，水體渾濁度為50%以上，啟動(dòng)液壓升降立柱將波浪形柵板整體提升40?cm，提升后波浪形柵板底部與海床面保持20cm間隙持續(xù)6?h；
12、s3、在波浪形柵板提升作業(yè)完成后，采用射流式清淤船沿波浪形柵板背流面進(jìn)行定點(diǎn)清淤，所述射流式清淤船排出的泥水混合物通過(guò)管道輸送至陸上處理站。
13、優(yōu)選的是，步驟s1中，所述可調(diào)柵板淤泥攔截組件的架設(shè)包括以下步驟：
14、a1、施工前24小時(shí)啟動(dòng)海床地形掃描，采用多波束測(cè)深儀以0.5?m×0.5?m網(wǎng)格精度測(cè)繪基床外圍50?m范圍，生成三維地形掃描數(shù)據(jù)，標(biāo)記流速梯度＞0.3?m/s/m的高紊流區(qū)；
15、a2、根據(jù)三維地形掃描數(shù)據(jù)，將波浪形柵板布設(shè)于高紊流區(qū)下游側(cè)，波浪形柵板的軸線與最大流速方向形成β=5°~35°動(dòng)態(tài)夾角，相鄰波浪形柵板間距d按公式d=2h2+1.5h1計(jì)算，且最小間距不小于4?m，其中，h2為水深，h1為波浪形柵板的波峰高度；
16、a3、液壓升降立柱采用振動(dòng)沉樁法施工，沉樁速率控制為0.5m/min，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)貫入度變化，當(dāng)連續(xù)10擊貫入度δs≤2cm時(shí)終止沉樁；
17、a4、波浪形柵板安裝分三級(jí)加載調(diào)試：
18、a1、初裝階段，調(diào)整波浪形柵板傾角至θ1=55°±1°，維持12小時(shí)并采用全站儀監(jiān)
19、測(cè)基床沉降量；
20、a2、二級(jí)加載階段，調(diào)整波浪形柵板傾角θ2=60°±0.5°，啟動(dòng)激光測(cè)厚儀與濁度傳感器進(jìn)行淤積監(jiān)測(cè)，同步激活聲學(xué)多普勒流速剖面儀監(jiān)測(cè)對(duì)背流面底層流速進(jìn)行連續(xù)掃描；
21、a3、三級(jí)加載階段，調(diào)整波浪形柵板傾角θ3=65°±0.3°，當(dāng)聲學(xué)多普勒流速剖面儀檢測(cè)到背流面流速標(biāo)準(zhǔn)差σ≤0.1?m/s且持續(xù)30分鐘時(shí)，固定波浪形柵板的傾斜角；
22、a5、施工期動(dòng)態(tài)調(diào)控包括：
23、b1、基床拋石作業(yè)期間，波浪形柵板每日退潮期抬升20?cm，持續(xù)2?h，利用退潮流速峰值沖刷底部淤積；
24、b2、當(dāng)多波束掃描測(cè)深儀發(fā)現(xiàn)波浪形柵板前沿沖刷坑深度＞1m時(shí)，觸發(fā)樁基側(cè)向加固，噴射注漿壓本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.港口基床防回淤施工方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的港口基床防回淤施工方法，其特征在于，步驟S1中，所述可調(diào)柵板淤泥攔截組件的架設(shè)包括以下步驟：
3.如權(quán)利要求1所述的港口基床防回淤施工方法，其特征在于，步驟S1中在波浪形柵板迎流方向前側(cè)20?m處布設(shè)導(dǎo)流裝置，所述導(dǎo)流裝置由三組V型導(dǎo)流單元串聯(lián)組成，V型導(dǎo)流單元由兩片弧形導(dǎo)流翼板焊接構(gòu)成，所述導(dǎo)流翼板的曲率半徑與波浪形柵板的波峰半徑一致，單個(gè)V型導(dǎo)流單元開(kāi)口角為120度，單元間距為導(dǎo)流單元長(zhǎng)度1.5倍，所述導(dǎo)流單元底部設(shè)置可旋轉(zhuǎn)基座，所述可旋轉(zhuǎn)基座根據(jù)潮汐方向調(diào)整導(dǎo)流角度。
4.如權(quán)利要求3所述的港口基床防回淤施工方法，其特征在于，所述導(dǎo)流翼板厚度為波浪形柵板的波峰高度H1的1/25且不小于15?mm。
5.如權(quán)利要求4所述的港口基床防回淤施工方法，其特征在于，步驟A1中，獲得三維地形數(shù)據(jù)后，基于三維地形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為施工參數(shù)，具體包括以下步驟：
6.如權(quán)利要求5所述的港口基床防回淤施工方法，其特征在于，基于風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，清淤船導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)時(shí)加載c2生成
...【技術(shù)特征摘要】
1.港口基床防回淤施工方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的港口基床防回淤施工方法，其特征在于，步驟s1中，所述可調(diào)柵板淤泥攔截組件的架設(shè)包括以下步驟：
3.如權(quán)利要求1所述的港口基床防回淤施工方法，其特征在于，步驟s1中在波浪形柵板迎流方向前側(cè)20?m處布設(shè)導(dǎo)流裝置，所述導(dǎo)流裝置由三組v型導(dǎo)流單元串聯(lián)組成，v型導(dǎo)流單元由兩片弧形導(dǎo)流翼板焊接構(gòu)成，所述導(dǎo)流翼板的曲率半徑與波浪形柵板的波峰半徑一致，單個(gè)v型導(dǎo)流單元開(kāi)口角為120度，單元間距為導(dǎo)流單元長(zhǎng)度1.5倍，所述導(dǎo)流單元底部設(shè)置...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杜波，張其林，王琰，牟嘉晨，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)路橋工程有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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