船闸设计要点分析

我国近年来航道整治工程规划规模庞大,航道向着网络化方向发展,配套的船闸建设项目也日益增多,船闸设计在项目建设中起着至关重要的作用。文内结合湖北省汉江崔家营航电枢纽工程船闸设计工作对设计过程中几个方面的要点进行了分析。     

新夏港双线船闸双排对拉板桩结构受力特性

为研究新夏港双线船闸闸室中隔墙双排对拉板桩结构的受力特性,利用ABAQUS有限元软件进行双闸室完整建模分析。采用修正剑桥模型模拟两侧闸室土体的同步开挖,对比分析施工期对拉板桩与单锚板桩的结构特性差异。运行期对双排板桩施加水压力,研究中隔墙整体变形特征、桩间土承载变形特性。结果表明:施工完建期,对拉板桩位移远小于单锚板桩,但两者变形相似,弯矩和土压力分布规律一致,且差值极小。运行期,宽矮的中隔墙在向低水侧闸室的侧向位移中,以剪切变形为主。板桩土压力增量与各自承受的净水压分布有关,还受上部连杆传力和低水侧横撑反力的影响。桩间土在传递、扩散侧向压力时,产生侧向压缩,并可分担中隔墙的大部分剪力。中隔墙弯矩主要由两道板桩分担。现有的双排板桩结构简化计算方法,尚无法反映桩间土抗剪的作用,值得进一步研究。     

江阴新夏港船闸平面布置及结构优化

以锡澄运河新夏港船闸为例,提出错位式双线布置和并列式双线布置两种平面布置方案,分析说明错位式双线布置方式的创新性和优越性,给双线船闸的设计思路提供借鉴。对船闸双线闸室结构、上下游引航道建筑物的原设计方案做了较为详细的剖析,并提出优化方案。优化方案适应现场实际情况,有效改善了工程经济性。     

临淮岗复线船闸上游引航道船舶过闸仿真模拟试验

针对折线型引航道的新型布置方式可能存在船舶进出闸受限的问题，进行了上游引航道船舶过闸操纵仿真模拟试验。采用全任务大型船舶操纵模拟器，构建ECDIS及视景系统、建立船舶运动数学模型、模拟通航环境、建立拟建工程仿真试验模型、分析船舶操纵理论并计算。分析仿真模拟试验数据，从而验证过闸船舶的安全性和操作便利性，并对运营期船舶适航条件提出建议。试验结果表明：1）临淮岗复线船闸上游折线型引航道布置是合理的。2）将左侧警示分隔墩分布长度适当调整后可满足2 000吨级船舶过闸通航要求。3）运营期应关注气象条件，确保船舶安全通过。     

广东北江濛里枢纽二线船闸新型水工结构应用

结合广东省北江航道濛里枢纽二线船闸工程,针对地连墙围堰施工平台回填、开挖量大且地连墙内力大的问题,提出并采用下部地连墙、上部挡土墙的新型地连墙围堰结构,有效减少了施工平台回填、开挖量及地连墙内力。针对采用常规整体式或分离式上闸首时开挖量、混凝土用量大或止水复杂、可靠性差的问题,提出并采用一种新型整体式闸首结构,止水简单、可靠,且有效减少了开挖量和混凝土用量;桩基插板式隔流墙施工精度难以保证插板顺利安装,根据主动补偿的思路在钢护筒外设置钢套筒并合理预留间隙,提出并采用新型桩基隔流墙结构,确保了插板的顺利安装。     

新型布置方式在某双线船闸中的应用

以某船闸设计为例,在考虑水位、高程、地质条件及闸首机械设备等设计条件的基础上,提出错位式双线布置和并列式双线布置两种方案,比较分析两种方案的优缺点,得出错位式双线布置设计方案更为可行。在此方案的基础上,对船闸结构稳定性及强度进行计算,结果表明各项稳定指标满足规范要求,且计算得到不同工况条件下最大正弯矩值和最小负弯矩值,为类似工程提供借鉴。     

双线船闸常用的闸轴线确定方法分析

针对双线船闸闸轴线位置对工程实施方案至关重要,但在确定闸轴线时面对复杂的要素难以理清头绪的问题,本文通过对已完成的双线或多线船闸平面布置的分析,总结改扩建船闸工程相关研究经验,首次分析归纳了确定双线船闸闸轴线距离的4种方法,即“原则论述”、“断面分析”、“工程经验”、“关键因素”,介绍了各方法的逻辑和技术路线,并总结了各方法的适用范围和今后研究的方向,对后续研究及工程实际具有较强的借鉴意义。     

新夏港双线船闸单锚板桩结构受力特性分析

为研究新夏港双线船闸闸室单锚板桩结构的受力特性,利用ABAQUS有限元软件进行建模分析。考虑施工过程,讨论闸室开挖问题中土体本构模型的选择。对施工期和运行期单锚板桩结构的受力特性进行分析,得到板桩的变形和弯矩分布规律以及板桩前后土压力的发展状况。结果表明:在施工开挖过程中,修正剑桥模型能够更好地反映土体卸载回弹特性;在施工完建期,桩后土压力表现为经典的"R"型分布,桩前土压力基本为直线分布,但在开挖面处由于板桩变形挤压会产生局部应力增大现象;在船闸运行期,水位变动频繁,水压力指向闸室时所引起的压力增量,底板横撑的分担比可达到80%,说明横撑能够有效改善板桩结构的受力状态。