【技术实现步骤摘要】
一种移动式水下分层吹填施工室内模拟智能试验系统
[0001]本申请分案于中国专利申请2022106235908“一种移动式水下分层吹填施工室内模拟装置”。
[0002]本专利技术属于吹填施工室内模拟试验领域。
技术介绍
[0003]随着疏浚吹填工程的快速发展，对疏浚吹填工程建设条件的需求和限制不断增大，目前国内常用的直接吹填施工方法因不考虑吹填土质差异、且较为粗犷地自定点吹填再逐步推进会导致回填平整度差、后续地基处理困难的缺陷，无法满足对吹填施工精细化控制、高效率以及环保疏浚的要求。分层吹填施工方法针对上述缺陷，按照工程吹填要求和砂源特性，设计每层摊铺厚度，并利用配置的分层吹填装置进行精确控制，以达到将吹填材料逐层精确铺设到水底预定施工位置的目标。但该方法因施工工艺复杂目前仅限于应用在具备良好施工条件的工程中，对于大水深、受风浪影响等水文气象环境条件复杂的开敞海域，现有吹填施工经验和技术不足以满足此条件下分层吹填施工精细化控制的要求。如何控制并实现高精度分层吹填施工仍需要进一步地系统性研究。本专利技术专利提供的一种移动式水下分层吹填施工室内模拟装置及试验方法，能够准确模拟实际移动式分层吹填施工方式及效果，可操作性强，且具有多元化调整，为深入研究高精度分层吹填技术、提升施工效率和管理质量提供有效手段。
[0004]通过对现有室内模拟吹填技术的检索发现，针对受风浪流等水文气象环境影响的开敞海域水下移动式吹填施工工艺研究需求，现有的吹填施工模拟试验装置和试验方法普遍具有定向定点吹填、无法模拟风浪流施工环境、
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种移动式水下分层吹填施工室内模拟智能试验系统，其特征在于：包括控制系统、测量系统，所述控制系统包括输入模块、控制模块和执行模块；所述执行模块用于模拟开敞海域进行水下移动式吹填施工方式，设计为一种移动式水下分层吹填施工室内模拟装置，包括泥浆存储系统、分层吹填装置、施工环境模拟系统；所述测量系统用于获得试验输送泥浆浓度、输送流量、水深、吹填机具距离底床高度、外界水流流速、波高波周期、吹填机具移动速度关键试验参数。2.如权利要求1模拟智能试验系统，其特征在于：其中，所述输入模块包括泥浆混合参数、施工环境模拟参数和分层吹填模拟参数三部分，在试验前需要设定各参数初始值，是试验过程中的目标数据；所述泥浆混合参数所述泥浆混合参数包括水质量M
w0
、泥沙质量Ms0；所述施工环境模拟参数包括水槽水深h0、水流流速v0、波高H
w0
和波周期T
w0
；所述分层吹填模拟参数包括输入泥浆浓度C
m0
、输入泥浆流量Q0、分层吹填机具初始位置(X0，Y0，Z0)、分层吹填机具移动方向(D
x0
，D
y0
，D
z0
)、分层吹填机具移动速度(V
x0
，V
y0
，V
z0
)、分层吹填机具移动距离(S
x0
，S
y0
，S
z0
)、分层吹填机具距离床底距离H
b0
。3.如权利要求2模拟智能试验系统，其特征在于：所述控制模块分为计算模块和管理模块；所述计算模块包括泥浆混合参数和分层吹填机具位置参数的计算，用于提供给管理模块；其中泥浆混合参数是指水和泥沙混合而成的泥浆参数，用泥浆浓度C
m
表示，计算公式为C
m
＝M
s
/(M
s
+M
w
)式中，C
m
表示泥浆浓度，Ms表示泥沙质量，M
w
表示水质量；所述管理模块包括泥浆混合管理模块、施工环境模拟模块、分层吹填模拟模块以及关键参数测量模块四部分的管理模块，分别负责对泥浆存储系统、施工环境模拟、分层吹填模拟装置的管理，以及对测量系统的关键试验参数进行分析并实验数据图表以及科研成果整理输出。4.如权利要求3模拟智能试验系统，其特征在于：所述泥浆混合管理模块，对泥浆存储系统中水和泥沙的浓度和混合均匀程度进行管理，按照输入模块初始泥浆浓度目标值C
m0
，Ms0表示初始泥沙质量，M
w0
表示初始水质量，将水和泥沙按照比例进行混合均匀，从泥浆取样口获取特定体积V的泥浆，并测量取样泥浆质量M，则泥浆浓度C
m
换算公式为式中，C
m
表示泥浆浓度，ρ
s
表示泥沙密度，ρ
w
表示水密度，M表示取样泥浆质量，V表示泥浆体积；如果C
m
与C
m0
误差不超过5％，则认为达到了设计目标，如果需要改变泥浆浓度为C
m
’
，则需要适当增加水和泥沙进一步混合，增加的泥沙质量计算公式为式中，ΔM
s
表示为了达到泥浆浓度变化目标C
m
’
所新增的泥沙质量，C
m
’
表示改变后的泥
浆浓度，Ms0表示初始泥沙质量，M
w0
表示初始水质量，ΔM<...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙慧，郝宇驰，吕行行，王盛，严晓威，
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：
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