桥梁基础钢围堰施工清基吹气吸砂装置研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

钢围堰的作用一是作为承台施工挡水结构，二是作为钻孔平台的支撑结构，承受的荷载包括水流冲击力、水头压力、以及由钻孔平台作用的竖向力.

水中桥墩施工中，常会采用到钢围堰创造干作业环境，此时需要对围堰底进行清淤处理后方可进行封底。目前主要采用的清淤吸砂设备有吸砂船和吸砂泵等。吸砂船适用于船舶可通行的环境，对于水位较浅的地方较常采用吸砂泵，然而吸砂船的机动性差，成本较高，而吸砂泵不能对水下泥砂进行冲刷，吸砂能力不强并且效率低，孔径小，易卡死，能耗高.因此需要一种适用性强，吸砂力强，效率高，成本低的吸砂装置。

关于传统的气力泵，气力泵装置是以压缩空气为动力，由泵体、压缩空气分配器及空压机组成，并附有悬吊系统、移船系统等，浑水含沙量最高达900kg/m3。其优点为磨损小、维修方便、浓度高、可深水操作。缺点为工作过程分阶段、不连续，而且并不适用于淤泥少而砂石粒径大的情况。

2. 研究的基本内容与方案

本项目拟在五方面研究，关于桥梁基础钢围堰施工清基吹气吸砂构造、桥梁基础钢围堰施工清基吹气吸砂计算原理、桥梁基础钢围堰施工清基吹气吸砂模型实验、桥梁基础钢围堰施工清基吹气吸砂仿真、桥梁基础钢围堰施工清基吹气吸砂技术参数。

首先在桥梁基础钢围堰施工清基吹气吸砂构造原理研究，主要包括潜水泵、空压机及吸砂筒等构造原理及匹配。其次桥梁基础钢围堰施工清基吹气吸砂计算原理研究，则包括强制涡流理论、漩涡中心相对负压、流体的动量方程、强制涡流的竖向压强、强制涡流的竖向升力及气力输送的压强损失等。在桥梁基础钢围堰施工清基吹气吸砂模型实验研究方面。分为（1）分级增压（2）气旋增压（3）喇叭口形状：吸砂筒与钢罩筒合为一体形成喇叭口形状，整体化的设计有利于结构的稳定，并且其线形符合流体运动的规律，可以大大降低流体运动过程中的能量损耗。

本项目关键在于（1）结构尺寸问题（2）空压机与潜水泵的选用问题（3）适用条件问题（4）经济效益问题。

3. 研究计划与安排

第1周：查阅相关文献资料，仔细阅读设计任务书，明确研究内容。

第2周：了解研究所需具备的基本知识及所要掌握的软件，安装并熟悉所需的工具，为后续毕业设文工作做好准备。

第3周：确定方案，完成开题报告。

4. 参考文献（12篇以上）

1．《桥梁工程》、《道路工程制图》、《桥梁电算》、《结构设计原理》、《基础工程》、设计规范

2．顾安邦等编，公路桥涵设计手册(上、下册)

3．公路桥涵设计手册《基本资料》，人民交通出版社