|
一、工程背景与意义1.1 工程背景 宁波大榭招商国际码头有限公司成立于2003年6月6日，是第一批进入宁波大榭岛的中外合资企业之一。在宁波西北角的滩涂上建起了一座世界一流的集装箱码头，为长三角、浙江省、宁波市的经济发展奉献力量。但码头桩群排列较为密集，桩群对水流起到阻水作用，使得水流流速降低，进而导致水流挟沙力减小，促使泥沙在码头下方及后方淤积，严重影响了码头桩基基础的稳定性及大船停泊的安全性。然而，传统的码头清淤方法（如耙吸挖泥船清淤、绞吸挖泥船清淤等）往往需要借助大型抓泥船如绞吸船或是耙吸船等装备开展清淤工作，这对于范围狭小的码头下方及后方水域而言，可操作性极小且实施难度较大。对于大榭码头后方淤积严重或者范围较大的海域，这种清淤方法将耗费大量的人力物力和财力，成本较高，并且不能从根本上解决问题，经过一段时间后泥沙又会再次回淤，又需要再次进行清淤处理，高频次疏浚施工将显著妨碍码头生产运营。 1.2 工程意义基于以上存在的问题，结合应用海域的水文地质情况，现亟需研制一套成本较低、便于施工的导流装置来解决码头下方及后方区域清淤减载问题。基于前期的数值模拟结果发现拟研制的导流装置可以使得导流区域的平均流速提升50%以上，有效导流范围（沿码头长度方向的导流有效尺度）超过装置主尺度的130%，除此之外，该装置还具有部署方便、可灵活定位、可兼容潮位变化等优点。 该装置的成功研制可以增强桩基码头生命周期内安全运行的能力，减少码头后方及下方回淤，延长清淤养护周期，降低码头运营成本，对提高我国桩基码头服役寿命具有重大社会经济价值，为我国自主研发的导流疏浚装备提供理论支持，进一步提升了我国在海洋工程领域的国际影响力。 二、设计施工方案2.1 导流堤布置方案初选基于“束流冲沙”和“挑流冲沙”的基本导流减淤思想提出了挑流型、喇叭口型、八字型三种导流堤长度相同（10 m）的布置方案，如图1所示，并分别建立了概化三维实体模型，完成了数值计算，其结果如表1所示。数模数据分析得到的基本结论主要有： （1）原定喇叭口型与八字形导流堤的主要导流原理“束流”虽然可以有效提升下游流速，但其束流段造成的动压逆压梯度将大量流线挤压出了束流范围，降低了束流流量和导流效率； （2）挑流式导流堤，可在挑流下游产生显著的挑流涡，有效挤压流线，产生显著的导流流速提升效果。 （3）综上考虑表1中不同导流堤布置方式所达到的实际性能，最终确定了挑流型导流堤布放方案为三种导流方案中的最优方案。 表1 不同导流堤布置型式下存在最大流速的测线所达到的实际性能 2.2 浮体平台搭建1 T; \( h: a( T
浮式导流堤通过绳索与码头上方护栏或码头桩基固定，由两个边长为4.5 m的方形浮体平台组成。图2展示了单个浮体平台的俯视图，单个浮体平台由53个长0.5 m宽0.5 m高0.4 m的空心浮块通过吊环螺丝拼接而成，该平台不仅能为导流装备提供浮力，还能为施工作业人员提供海上作业场所。 2.3 导流堤堤身制作
8 ?/ C# ]) W7 r" D0 `1 @导流堤堤身通过钢索与浮体平台的对角线相连，堤长10 m（两个导流堤连接），是码头后方可移动式导流装置的主体结构，主要由遮淤帘、配重块与浮筒构成，为方便运输与施工，堤身采用分段设计，即每隔1 m为一段，共10段，每段之间采用缝纫线和魔术贴连接固定。堤身由双层不透水的遮淤帘拼接而成，用于调整水流流向，还兼有包裹配重块的作用，遮淤帘之间每隔0.5 m包裹长1 m宽0.2m厚0.01m的铁质配重块，每段堤身顶部均设有浮筒提供浮力，并利用吊环将浮筒与钢索固定，具体细节如图3所示。还有需要细节没有全部说明，有了解这方面内容的，请关注科勘海洋科技，
. D/ \' m3 F% t/ N1 x5 O2 G8 F
2 B& E0 O3 p; |5 Y
| 
