浮式系船柱槽浇筑力学性能分析*

针对船闸二期永久工程外露混凝土表观质量差的通病，以浮式系船柱槽为研究对象，研究了将混凝土浇筑工艺由二次改为一次的可行性。采用有限元软件对一次浇筑模板结构力学性能进行模拟分析，同时与工程实例进行了比较。研究表明：运用有限元软件模拟计算得出的力学性能计算值满足规范要求，与实际结果吻合，验证了一次浇筑的可行性。该方法成功应用于湘祁二线船闸，可为类似船闸浮式系船柱槽的施工提供参考。     

船闸浮式系船柱受力状态数值模拟*

船舶大型化的快速发展对通航设施提出更高的要求。目前,大型船舶停靠主要采用船闸浮式系船柱的方式,但在使用过程中存在系缆不规范、船舶进闸速度过快、无法进行船舶入闸安全预警、系缆系统超载等问题。针对葛洲坝1号船闸工程中浮式系船柱结构特点,采用数值仿真方法对船闸浮式系船柱上部结构的受力状态进行有限元分析。通过提取1～3号板、4号管应力变化数据,确定浮式系船柱的应力集中区和受力敏感区主要为靠近系船柱处,为船闸浮式系船柱受力状态安全预警的现场试验方案提供理论基础。     

船闸浮式系船柱升级改造设计与应用

随着船舶大型化的推进,部分船闸无法较好地满足过闸船舶安全系缆。以株洲一线船闸为例,在浮式系船柱井槽不变的前提下,对浮式系船柱进行升级改造设计。通过改变浮式系船柱结构形式,优化系缆高度、浮筒直径以及吃水深度等关键参数,将系缆力提升至100 kN,双层系缆高度分别提高至1 900和3 700 mm。经过有限元计算分析验证,系船架结构的强度、刚度均满足要求。工程实践表明：改造后的浮式系船柱边界参数与井槽尺寸匹配合理,投产后运行可靠,船舶过闸系缆解缆效果良好,可为类似船闸工程浮式系船柱的升级改造设计提供参考。     

船闸浮式系船柱系缆安全监测方法研究

为保障浮式系船柱的系缆安全,依托京杭大运河某代表性船闸,针对其浮式系船柱的实际结构特点,根据数学力学基本原理推导构建了可反映浮式系船柱柱身应变信号与船舶系缆力二者之间定量关系的表达式。在此基础上,提出一套针对船闸浮式系船柱系缆安全的监测方法。为了验证该安全监测方法的可靠性,对依托船闸中的代表性浮式系船柱开展了现场试验。通过将安全监测方法所获得的船舶系缆力与传统载荷量测手段测得的系缆力值进行对比,发现二者的相对误差低于15%,表明提出的船闸浮式系船柱系缆安全监测方法具有较高的测量精度。     

基于BIM技术的船闸浮式系船柱结构设计

针对二维设计在处理空间复杂的结构设计及计算问题时手段局限的情况，运用BIM技术在可视化环境下对船闸浮式系船柱进行结构设计，并基于BIM模型进行有限元模拟计算分析，对船闸浮式系船柱结构开展设计研究。建立固接式和铰接式两种结构形式的船闸浮式系船柱BIM模型，分别从结构构造和力学性能分析等方面进行研究。结果表明：铰接式船闸浮式系船柱的系缆小车可以很好地解决系缆高度适应性差等问题，多层系缆小车之间通过连杆柔性连接，降低了埋件的支承反力，并在结构安全性及后期维护等各方面均有较大提升，经多个船闸工程应用实践检验，可为类似工程设计和改进提供参考。     

内河船闸浮式系船柱系缆高度及浮筒关键参数研究

针对当前内河船闸浮式系船柱设计标准不一、关键参数拟定不够科学合理的问题,进行浮式系船柱系缆高度及浮筒关键参数研究。通过分析浮式系船柱设计参数及船闸运营经验,归纳几种典型结构形式浮式系船柱的结构特征及适用范围,得出适用于各级别船闸的浮式系船柱系缆高度的取值范围,以及浮筒吃水深度、直径和高度的取值依据。研究结果可有效指导船闸浮式系船柱关键设计参数的选取,对推动船闸浮式系船柱标准化、系列化设计具有重要意义。     

船闸浮式系船柱力学模型验证

针对大型船舶过闸期间系缆力难以实时量化监测的问题,通过对船闸浮式系船柱应变-系缆力受荷响应力学模型进行修正,采取实船试验对修正后的模型进行验证分析,统计过闸船舶系缆力实测历时曲线数据。结果表明：修正后的浮式系船柱受荷响应力学模型基本符合过闸船舶实测系缆力实时变化趋势,实测的船舶系缆力峰值与模型反演计算值之间的相对误差在±5%以内,修正后的力学模型能够准确地预测船闸浮式系船柱的受荷情况。研究结果可为船闸浮式系船柱数字化监测和工程化建设提供参考。     

基于BIM技术的船闸工程施工项目管理研究

BIM技术主要通过工程项目管理和互联网技术相结合的方式运用于项目施工中,可为施工提供信息化和可视化的管理,近年来的船闸工程BIM技术正逐步应用。以广西柳江红花水利枢纽二线船闸工程在BIM技术上的应用为案例,介绍BIM技术在进度、质量、安全管理等模块的内容,总结BIM技术对施工项目管理发挥的作用,为类似工程提供参考和借鉴。     

关于船闸系船柱及允许系缆力中欧指南比较分析

本文对欧洲指南和中国规范关于船闸内浮式系船柱的适用条件系船柱位置、允许受力的要求进行了比较分析,并对欧美指南和中国规范关于过闸的内河船舶、游船、海船允许系缆力的纵向、横向分力进行了对比。得出以下结论:与欧洲指南相比,我国关于浮式系船柱的适用条件即水头界限值偏低。对于首尾处系船柱间距和垂向间距,我国的取值范围偏大。欧洲指南对各因素考虑的比较全面,在复杂条件下船闸设计时可参考借鉴。     

红花枢纽船闸施工关键技术研究

随着国家一带一路经济发展,河流运输对经济发展意义重大,广西的内河水系发达,船闸作为河流运输中重要的水工建筑物,有着至关重要的作用。本文以广西柳江红花水利枢纽二线船闸工程为例,充分考虑既有建筑物安全、工期、成本等因素,优化导流、主体结构施工方案,重点总结导流围堰工程及施工排水技术,供类似项目参考。     

红花二线船闸平面布置方案

在已建船闸旁增建二线船闸,应综合考虑相邻建筑物安全性、通航水流条件、施工条件及工程投资等因素。以红花二线船闸平面布置为例,在分析已建枢纽布置及结构物特点的基础上,确定二线船闸工程建设目标。重点论述二线船闸建设时选址及平面布置思路及方法,并对不同方案进行技术经济方案比选,对增建二线船闸工程的项目具有借鉴意义。     

改扩建船闸对原枢纽大坝安全影响分析

原枢纽改扩建船闸实施前,应重点分析改扩建船闸对原枢纽大坝安全影响,确保工程施工期和运营期的大坝安全。本文依托湘祁枢纽二线船闸工程,研究新建二线船闸对大坝安全的影响和防范措施,为其他航道工程管理单位在工程设计、施工、运行期间维护大坝安全方面提供经验。     

基于北斗系统的高边坡变形监测技术在船闸工程的应用

针对大型船闸工程在开挖过程中形成的高边坡的变形监测,提出基于北斗系统的高边坡自动化变形监测系统。以广西柳江红花水利枢纽二线船闸工程高边坡变形监测为例,详细介绍了北斗边坡监测系统的组成及应用情况。经过近一年的连续监测,系统运行状态良好,精度满足高边坡变形监测指标要求,为船闸建设过程中的施工安全提供了可靠的数据保证,对今后类似工程具有参考和借鉴意义。     

新型码头浮式系缆装置防卡死技术分析

电站调峰以及泄洪导致电站下游水位短时间内大起大落,直接影响了下游直立式码头靠泊和装卸作业安全。借鉴船闸浮式系船柱原理,研究提出了适用于瞬时水位变幅的新型码头浮式系缆装置,给出了解决电站下游靠泊问题的思路和方法。为进一步验证浮式装置运行可靠性,即河道水流作用产生较大水平力情况下,浮筒如何克服阻力(防卡死)自由升降,分别对单一装置和多装置情况下受力特性进行了进一步的分析研究,提出分别增加一组防卡导轮和防卡连杆装置的方法,可有效防止浮筒运行"卡死"。本研究对该装置在实际工程中的运用打下坚实基础,并可为类似工程设计提供参考。     

上海国际航运服务中心西船闸工程BIM技术的实践与应用

利用BIM技术,解决上海国际航运服务中心项目西船闸工程在建设过程中遇到的难题,探讨水运工程船闸建设不同阶段BIM技术的具体应用点:三维数字模型的建立、可拆卸式3D打印实体模型、复杂异性多曲面输水系统施工模板设计安装技术及预埋件、预留孔洞验收管理系统(PPIM系统)等.     

湘祁二线船闸平面布置方案及设计优化创新

扩建二线船闸应综合考虑地形、施工、通航、征拆、投资等制约因素。以湘祁二线船闸工程为例,重点论述二线船闸设计原则、选址及平面布置思路及方法,比选得出布置在一线船闸左岸、两闸轴线间距80 m、船舶直进曲出的方案。通过物理模型试验对口门区通航水流条件进行分析与优化,提出延长上、下游隔流墙、疏浚电站下游河床、优化调度方式等措施,改善了口门区水流条件。针对浮式检修门库、靠船墩、隔流墙,提出了具有较强通用性的创新与优化设计理念。     

松花江依兰航电枢纽施工期通航条件研究

采用正态物理模型对依兰航电枢纽下坝线施工一期春汛围堰、主围堰及施工二期通航水流条件进行试验研究。经过多方案比较,提出了经济合理的施工期通航工程措施。结果表明:施工一期春汛围堰、主围堰均壅高了上游水位,同时改变了水流流速分布。施工二期船闸及整治工程建成后,船闸试通航期上下游引航道口门区及连接段通航水流条件基本满足要求,洪水期仅下游连接段纵向水流流速偏大。     

内河航电枢纽扩建二线船闸轴线选择研究

依托湘江株洲航电枢纽扩建二线船闸工程,采用定床物理模型,从船闸通航条件角度对扩建二线船闸与一线船闸相邻布置时两线船闸轴线间距选择进行研究。重点分析了扩建二线船闸不同轴线位置对两线船闸上、下游口门区和连接段航道的通航水流条件影响规律,提出了新老两船闸轴线间距在满足两线航道宽度要求和施工安全的前提下应尽量减小的轴线选取原则。     

剑潭枢纽船闸改扩建总体布置

在已建的船闸枢纽上进行船闸扩建受周边环境（已有船闸结构、配套设施、房屋）、边界条件等诸多因素的限制,设计工作难度加大。因此针对剑潭水利枢纽二线船闸工程,综合考虑枢纽水流条件、船闸通航条件、相邻建筑物安全及施工条件等因素,通过船闸错位布置、折线引航道、停泊段外放等工程措施,避让已有结构。在满足设计标准下,提出安全通航要求以及东江防洪要求的船闸布置方案,为设计提供重要技术支撑。剑潭枢纽船闸改扩建工程布置方案和相关技术措施可为周边环境复杂的改扩建船闸建设提供借鉴。     

万安船闸工程石方爆破技术及安全评价研究

随着国民经济的发展,水运工程在经济中发挥了重要的作用。爆破工程进程用于的复杂地质环境下的船闸工程施工中,万安二线船闸工程下闸首和导墙范围内,遇到石方阻碍工程施工,采用钻爆法进行开挖施工。本文以项目实例对爆破中的施工技术及安全环境评价进行研究,以提高在复杂水运工程施工环境下进行石方爆破作业的安全可靠性。