码头下方清淤装备试验系统技术方案

一种疏浚工程技术领域的码头下方清淤装备试验系统，包括水池、风机、造波机、消波板、水泵、码头试验平台、试验平台固定体、设备安装仓；试验平台固定体布置在水池中，码头试验平台布置在试验平台固定体的上端面；设备安装仓布置在水池的前端部位，风机、造波机均布置在设备安装仓内，风机位于造波机的上方；水泵布置在试验平台固定体下端侧壁上，并靠近设备安装仓；风机、造波机和水泵为试验系统提供风、浪、流的试验条件；消波板布置在水池的后端部位，用于消除试验中的波浪反射。本发明专利技术可实现目标码头不同风、浪、潮流条件、不同泥沙分层土质及坡度条件下码头下方清淤装备试验研究，为码头下方清淤装备的结构与动力配置等设计提供参考数据。供参考数据。供参考数据。

【技术实现步骤摘要】
码头下方清淤装备试验系统


[0001]本专利技术涉及的是一种疏浚工程
的试验系统，特别是一种可实现目标码头不同风、浪、潮流条件、不同泥沙分层土质及坡度条件的码头下方清淤装备试验系统。

技术介绍

[0002]随着国际贸易的飞速发展，码头的建设及应用受到了前所未有的关注，越来越多的港口建造了码头，由于受到泥沙回淤的影响，码头下方桩群内会淤积大量泥沙，导致码头桩群承受泥沙的压力作用，严重时会导致钢桩倾倒、码头局部坍塌，近20年来，码头下方泥沙的淤积问题相当严重，所需清理的淤积泥沙量极大，为避免淤积后泥沙压力对码头桩群的影响，实施码头下方淤积泥沙的清理和维护变得十分的重要且迫切。
[0003]码头属透空结构，其主要由上部结构和桩群两部分组成，由于受到码头桩群分布结构及净空高度的限制，码头下方的清淤施工作业空间(净空高度)较小，加上受涨落潮高及风浪流、船行波等多因素的影响，码头下方的清淤环境十分复杂，同时，出于对码头安全性能的考虑，对码头桩群的受力保护性要求较高；目前，码头下方的清淤作业通常采用人工清淤方法，效率和安全性能极差，用于开阔区域高效施工的相关清淤装备与技术又很难应用于码头下方复杂清淤环境的施工作业，因此，急需通过试验开展码头下方高效清淤装备与关键技术的研究。但目前国内外可用于开展码头下方清淤装备关键技术研究的试验系统仍还处于空白。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术的不足，提出一种码头下方清淤装备试验系统，能够测量目标码头不同风浪流条件、不同泥沙分层土质及坡度条件下码头下方清淤装备的运动姿态及码头上部面板和桩群的受力，为码头下方清淤装备的结构及动力配置设计提供参考依据。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现的，本专利技术包括水池、风机、造波机、消波板、水泵、码头试验平台、试验平台固定体、设备安装仓；试验平台固定体布置在水池中，试验平台固定体的上端面浸没在水中，码头试验平台布置在试验平台固定体的上端面；设备安装仓布置在水池的前端部位，风机、造波机均布置在设备安装仓内，风机位于造波机的上方；水泵布置在试验平台固定体的下端前方部位，并靠近设备安装仓；风机、造波机和水泵为试验系统提供风、浪、流的试验条件；消波板布置在水池的后端部位，用于消除试验中的波浪反射。
[0006]进一步地，在本专利技术中，码头试验平台包括桩群、分层土、支撑板、隔离板液压缸、旋转系统、隔离板、码头上部面板、底板、码头下方清淤装备、纵横倾传感器、浪高仪、应力应变传感器、流速传感器、采集系统，桩群的上端与码头上部面板相连，桩群的下端穿过分层土并与支撑板相连，分层土放置于支撑板上；支撑板的下端与隔离板液压缸相连，多个隔离板液压缸均匀分布安装于隔离板上，隔离板的下端与旋转系统相连，旋转系统安装于底板上，底板固定在试验平台固定体的上端面；浪高仪和流速传感器均安装于码头上部面板上，
应力应变传感器分别安装在桩群的侧壁面上以及码头上部面板的下壁面上，纵横倾传感器安装于码头下方清淤装备上；码头下方清淤装备布置在码头上部面板下方、桩群之间的试验区域；浪高仪、应力应变传感器、流速传感器、纵横倾传感器均通过线束与采集系统相连接。
[0007]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果为：可实现目标码头不同风、浪、潮流条件、不同泥沙分层土质及坡度条件下码头下方清淤装备试验研究，为码头下方清淤装备的结构与动力配置等设计提供参考数据。
附图说明
[0008]图1所示为本专利技术实施例中风浪流试验水池结构示意图；
[0009]图2所示为本专利技术实施例中码头试验平台结构示意图；
[0010]图3所示为本专利技术实施例中码头下方清淤装备示意图；
[0011]图4所示为本本专利技术实施例中的试验方法的流程示意图；
[0012]附图标记说明：
[0013]1、水池，2、风机，3、造波机，4、消波板，5、水泵，6、码头试验平台，7、桩群，8、分层土，9、支撑板，10、隔离板液压缸，11、旋转系统，12、浪高仪，13、压力传感器，14、隔离板，15、码头上部面板，16、底板，17、流速传感器，18、采集系统，19、码头下方清淤装备，20、纵横倾传感器，21、试验平台固定体，22、设备安装仓。
具体实施方式
[0014]下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例以本专利技术技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0015]实施例
[0016]如图1至图3所示，本专利技术包括水池1、风机2、造波机3、消波板4、水泵5、码头试验平台6、试验平台固定体21、设备安装仓22；试验平台固定体21布置在水池1中，试验平台固定体21的上端面浸没在水中，码头试验平台6布置在试验平台固定体21的上端面；设备安装仓22布置在水池1的前端部位，风机2、造波机3均布置在设备安装仓22内，风机2位于造波机3的上方；水泵5布置在试验平台固定体21的下端前方部位，并靠近设备安装仓22；风机2、造波机3和水泵5为试验系统提供风、浪、流的试验条件；消波板4布置在水池1的后端部位，用于消除试验中的波浪反射。
[0017]码头试验平台6放置于试验水池1中，其主要包括桩群7、分层土8、支撑板9、隔离板液压缸10、旋转系统11、隔离板14、码头上部面板15、底板16和码头下方清淤装备19等；桩群7上端与码头上部面板15相连，桩群7下端穿过分层土8并与支撑板9相连，分层土8放置于支撑板9上，支撑板9上部区域的桩群7、分层土8和码头上部面板15构成了码头下方清淤装备的试验区域，桩群7的结构及分层土8的土质、坡度变化等均可根据目标码头的相关参数进行更换；支撑板9下端与隔离板液压缸10相连，多个隔离板液压缸10均匀分布安装于隔离板14上，隔离板14下端与旋转系统11相连，旋转系统11安装于底板16上，底板16用于托起整个码头试验平台，试验过程中通过隔离板液压缸10的伸缩，实现上部试验区域的抬升和下降，从而控制试验区域的水面与码头上部面板15之间的空间，实现码头下方的潮位变化，研究
涨落潮时不同施工空间条件对码头下方清淤装备19施工作业的影响；旋转系统11带动上部试验区域旋转，用于研究码头下方不同方向的风、浪及潮流条件对码头下方清淤装备19的影响。
[0018]采集与监控系统主要由浪高仪12、应力应变传感器13、流速传感器17、采集系统18和纵横倾传感器20等仪器设备组成，浪高仪12和流速传感器17均安装于码头上部面板15上，测量试验过程中桩群7内的波浪浪高和流速变化，应力应变传感器13安装于试验区域中两侧的桩群7及码头上部面板15的下端，测量不同风浪流条件及不同作业空间条件下码头下方清淤装备19对桩群7和码头上部面板15的撞击力，纵横倾传感器20安装于码头下方清淤装备19上，码头下方清淤装备19放置于桩群7内，试验过程中通过纵横倾传感器20测量码头下方清淤装备19的运动姿态，分析码头下方清淤装备19在不同风浪流条件及不同作业空间条件下的运动响应因子；根据桩群7和码本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种码头下方清淤装备试验系统，包括水池，其特征在于，还包括风机、造波机、消波板、水泵、码头试验平台、试验平台固定体、设备安装仓；所述试验平台固定体布置在水池中，试验平台固定体的上端面浸没在水中，码头试验平台布置在试验平台固定体的上端面；所述设备安装仓布置在水池的前端部位，风机、造波机均布置在设备安装仓内，风机位于造波机的上方；水泵布置在试验平台固定体的下端前方部位，并靠近设备安装仓；风机、造波机和水泵为试验系统提供风、浪、流的试验条件；所述消波板布置在水池的后端部位，用于消除试验中的波浪反射。2.根据权利要求1所述的码头下方清淤装备试验系统，其特征在于所述码头试验平台包括桩群、分层土、支撑板、隔离板液压缸、旋转系统、隔离板、...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹纪富，舒敏骅，陆寅松，张晴波，周忠玮，王费新，洪国军，冒小丹，程书凤，江帅，刘功勋，邢津，赵旭远，金鹏，
申请(专利权)人：中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：