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超大型沉管管节浮运操控关键技术及应用
超大管节浮运智能操控,保障安全高效,大幅降低风险成本。
产品类型
操控技术
产品标签
其它
交通运输安全工程
船舶通信与导航工程
多拖船协同操纵
定位技术
无动力系统
超大型管节
管节浮运
产品成熟度
大规模市场推广/大规模生产
适用行业
科学研究和技术服务业
适用场景
水运
产品创新性
突破超大型沉管浮运极限,实现精准高效、智能协同操控与实时预警,显著降低风险与资源消耗,达国际领先水平。
潜在经济效益
该绿色技术产品通过优化超大型管节浮运操控,显著提高了浮运效率,减少了人力和资金浪费。已创造9397万元直接经济效益,并有效避免了因管节损毁、搁浅碰撞等可能造成的数亿损失。
潜在减碳效益
通过优化拖轮操作、提高浮运效率、减少航行时间与路径、避免事故及返工,有效降低燃油消耗,从而减少碳排放。
产品提供方
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上海海事大学
上海海事大学
上海海事大学,培养航运、物流、海洋工程等专业人才,助力全球海运与国家海洋强国建设。
中国, 上海市
产品详情

本项目涉及水陆运输管理技术领域。
管节浮运是沉管隧道施工的关键环节,其难度主要体现在:1)管节尺寸巨大(长度180米,排水量7.8万吨),流线型差,易受水流影响,自身无动力,多艘拖轮协同操纵等特点,使得管节操控难度大;2)长距离拖航,复杂的海况环境,繁忙的水上交通,脆弱的混泥土结构,航道宽度狭窄和浅水区域等不利条件,使得安全保障难度大;3)满足浮运条件的窗口时间十分有限,在有限的时间内须完成管节起浮、出坞、拖航、系泊、沉放、对接等工序,使得浮运时间要求高。同时,工程造价昂贵,管节造价约1亿元,浮运工作船造价约2亿元,水密橡胶价值数百万美金,浮运过程中顶推位置不当或移位都可导致管节开裂或水密橡胶损毁。任何搁浅或碰撞都可毁坏管节和工作船、阻塞航道、影响工期,造成数以亿计损失。
因此,针对超大型管节的浮运操控关键技术研究对保障浮运过程的安全航行,提高管节浮运效率,减少人力资源和资金的消耗浪费,具有重要的应用和推广意义。
项目主要创新成果包括:
1、综合分析超大型沉管管节水流阻力特性,通过旋回时间、航迹带宽度、拖轮使用功率等参数分析管节和拖轮操控响应关系,克服超大型管节在复杂水域条件多拖轮协同操控难题,实现世界最大尺寸管节长距离浮运成功;
2、针对管节惯性大、保向性差、易偏转等特性,提出独特的拖轮配备和拖带方法,建立超大型管节在航道、基槽、转向区内浮运的操控技术和突发断缆、转流等情况的应急操纵,控制拖航浮运风险,保障管节浮运安全和高效;
3、在国内首次搭建管节浮运操纵人员模拟实验和实训平台;整合卫星导航和水流气象数据,设计浮运管理软件以进行拖轮动力分配及控制,准确、高效地将各个拖轮引导到指定位置,通过航迹推算,预报管节动态,监控管节位置并进行偏航预警。
本项目应用于管节浮运,使得管节浮运的长度首次达到180米,排水量提高到7.8万吨,管节浮运尺度显著提高,为目前世界最大尺度,超大型管节浮运技术到达国际一流水平。
本项目成果及相关技术在港珠澳大桥、沪通铁路大桥、通航安全、港航论证和重大件运输等一系列项目中广泛应用,累计创造了9397万元的经济效益,取得管节浮运技术的新突破,创造了超大型管节浮运新记录。

最后更新日期
01:01:04, Nov 08, 2025
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