船闸单侧闸墙主廊道输水系统岔管水动力特性研究

船闸单侧闸墙主廊道输水系统具有结构简单、开挖量小、工程投资省等优点,在河谷狭窄、边坡陡峭等地形受限地区具有明显的技术优势,但工程应用难点之一在于如何保证廊道内断面流速的均匀性,避免出现严重的偏流、脱流现象。依托嘉陵江草街二线船闸工程,采用通用CFD软件FLUENT,对船闸单侧闸墙主廊道双阀门输水系统布置中的岔管水动力特性进行较为详细的研究,探讨岔管分岔角、墩头曲线形式以及外壁曲线形式对岔管水力特性的影响,提出外壁采用正弦曲线,内壁采用圆弧-直线-圆弧形曲线的单侧输水廊道阀门段岔管布置体形,可为类似工程设计提供参考。

高水头船闸大型船舶导航墙停泊条件研究

高水头船闸导航墙水流条件复杂,大型船舶在导航墙待闸存在船舶靠泊和系缆设施安全等问题。以葛洲坝二号船闸导航墙停泊条件研究为例,通过模型试验、系缆力测试等技术方法,分析不同工作水头下船闸充泄水、船闸人字门启闭过程中上、下游导航墙不同停泊位置的船舶停泊条件及其变化规律,提出船舶系缆力超过设计值的对策措施。研究表明:上游导航墙停泊条件良好,船舶系缆力较低;下游导航墙受船闸泄水影响大,且与船闸工作水头密切相关,停泊条件较差,采取优化船闸阀门运行及泄水工艺、避开船闸泄水影响范围、增加船舶系缆数量等措施,可起到降低单个系船柱船舶系缆力的作用,下游导航墙系缆设施及船舶停泊条件预期满足要求。

岷江张坎航电枢纽船闸引航道通航水流条件优化

拟建岷江张坎航电枢纽位于S形弯曲河道上,船闸下游口门区在弯道和复杂河床地形的影响下,水流条件难以满足通航标准要求。针对该工程面临的水流条件问题,采用平面二维水流数值模拟方法,在充分利用下游口门区原始地形的基础上,通过改变引航道边墙堤头形式、延长引航道边墙并向左岸偏转、增设导流墩等措施提出3个优化方案。结果表明:采用R=125 m的弧形引航道堤头,外加1个导流墩的布置方案,不仅能有效降低口门区横流、回流流速,亦能通过导流墩与引航道边墙的间隙引流破坏河道连接段回流的形成条件,从而改善在大流量下因弧形堤头引起连接段明显的回流现象,优化后的下游口门区及连接段通航水流条件满足规范要求,研究成果可为类似工程提供借鉴和参考。

引江济淮东淝河船闸施工技术

针对引江济淮东淝河船闸四面临水、建设条件复杂、船闸闸室墙一次成型等问题,进行水文与地质情况分析,并进行降水井的试验井对比试验,确定了深基坑降水方案与监测方法。结合已有船闸闸室墙钢筋安装和人字门安装方法,分析其存在的问题,提出船闸闸室墙钢筋整体预制与安装、人字门精细制作与精确定位等施工技术。研究成果保证东淝河复线船闸得以顺利建成,提升了船闸建设安全与质量,闸室墙钢筋预制安装工艺在船闸闸室墙工程的应用进一步丰富和提升了改扩建船闸施工的方法和品质。

成子河船闸闸位选择和平面布置

针对成子河船闸需穿越多重水系,闸位选择受限因素多且引航道通航水流条件复杂的问题,船闸平面布置从水系连通、防洪规划、通航安全、对灌溉排涝的影响、船闸运营管理、征地拆迁和投资等多方面进行了技术经济比选。通过数模在引航道与上下游交叉河流处分别限定300、120 m 3 s最大安全通航流量条件,并采用疏浚拓挖增加过水断面和设置导流墙调整主流方向,改善了船闸引航道的通航水流条件。对复杂水系条件下的船闸闸位选择和平面布置有借鉴意义。

船闸隔水墙兼顾汛前临时挡水围堰工程实践

为使船闸工程提前建成投运,需解决提前拆除围堰后对基坑内施工作业的影响。分析了湘祁二线船闸工程围堰拆除后利用船闸隔水墙替代挡水方案的可行性。随着水压、渗流等外部边界条件改变,隔水墙挡水工况也随之改变,因此重新核算安全指标,分析挡水效果。在此基础上,结合工程实际条件,提出了隔水墙和隔水堤重构防渗体系的技术方案以及保障施工安全和工程安全的技术措施。结果表明,该方案和技术措施可行,保障了该工程提前半年完工,经济效益和社会效益显著。

泥质粉砂岩与硅质灰岩地质条件下的护坡锚索施工工艺研究

锚索施工是保留原有合格锚杆(索)框架基础的一种新型施工工艺,可有效避免对原坡的扰动,机械设备简单,对施工现场要求较低,还可以根据工程项目所在区域的地形地质条件灵活布置,进而形成统一的锚固体系。文章以广西柳江红花水利枢纽二线船闸工程土建Ⅲ标工程为例,主要介绍了强风化薄层状泥质粉砂岩与硅质灰岩互层等地质条件下锚索护坡施工过程中遇到的困难、处理方式、质量与安全控制措施。

高大船闸闸室墙体快速施工技术

结合船闸工程实例,针对闸室墙体高大、支模困难、混凝土难入仓的问题,进行了混凝土结构质量控制、模板支立、混凝土入仓方式的研究。采用墙体混凝土结构分层浇注、移动式架体模板支撑架支立模板、混凝土经转向管入仓等方法,在安全、可靠、快速施工的同时,提高混凝土结构工程质量、缩短工期、降低成本,提高工程效益。为高大混凝土墙体结构施工和质量控制提供参考。

新型双排连续墙围堰结构开发及二线船闸应用

船闸改扩建面临有限空间施工和保通难题,需要综合考虑围护功能与船闸功能转化、安全性与经济性的平衡问题。依托二线船闸工程,凝练改扩建面临的共性工程问题,开发了一种新型双排连续墙加刚性连接承台和直立式前后立墙围堰结构体系,并应用于濛里水利枢纽二线船闸工程。所得结论如下:①开发了新型双排连续墙加刚性连接承台和直立式前后立墙围堰结构体系,提出了结构体系的计算力学模型,有效解决了狭窄地形条件下基坑支挡、围堰结构和导航墙三重功能相结合的问题。②与传统围护结构相比,该结构体系可有效降低基坑深度、连续墙结构悬臂段长度、坑底连续墙的嵌固深度和其结构内力,优化连续墙厚度;刚性连接承台上部回填轻质透水材料,围堰前后立墙设置排水孔,有效减小了围堰前后立墙厚度和配筋率;结合连续墙和围堰的施工工序,避免了大方量的土方回填与开挖,降低工程造价。新型围堰结构的开发有利于解决船闸改扩建面临的有限空间施工难题,为类似工程提供借鉴。

大型船闸闸墙锚杆的分析与设计

结合三峡船闸衬砌式闸墙的设计研究工作，提出了采用具有自由长度的锚固新方案。此方案在结构与岩体间保持一段可以自由剪切和弯曲的锚杆段，该锚杆段的长度称为自由长度。通过对闸墙受渗透压力、闸墙自重和温度等荷载的分析，发现锚杆自由长度对锚杆轴力的影响较小，而对锚杆剪力的影响很大。当自由长度增大时，锚杆的剪力迅速减小。由于自由长度的采用，解决了三峡船闸闸墙锚杆在一些荷载作用下的高剪应力问题。

闸墙碰撞分析及其混凝土性能指标研究

针对Ⅲ级船闸,采用有限元方法分析闸室墙面遭受设计最大吨级船舶以最大碰撞角度和规范规定的最大航速碰撞闸墙时的内部应力分布情况,发现闸室混凝土结构采用常规的C25强度等级不足以保证闸墙表面承受碰撞时引起的压应力和拉应力。同时,依据有限元分析结果得到闸墙混凝土需要满足的各项强度指标,并且通过实际工程的现场试验研究验证了新老混凝土粘结强度指标的可靠性,为船闸工程设计和结构修复提供可靠依据。

基于WEB平台工业组态软件在多线船闸监控系统中的应用

为了实现船闸远程监控、远程故障诊断等功能,通过对C/S结构和B/S结构进行比较和分析,结合船闸工程实际需求,提出了一种基于B/S结构在Web平台开发的工业组态软件在船闸监控系统中应用的新方案,并对该工业组态软件的一些关键技术问题进行了分析和探讨;该方案的成功应用有效解决了现有水运行业船闸管理所机电维护技术力量薄弱等难题,同时该组态软件的应用对今后京杭运河沿线船闸进行实时远程集中监控、联合调度等具有重要意义。

东江龙潭水电枢纽船闸整改工程通航水流条件及改善措施

针对龙潭水电站引航道区域不利水流影响船舶进出安全问题,为改善上、下游引航道及口门区的流速,进行了优化上、下游引航道导航墙延长方案的研究。建立龙潭水电站船闸整改物理模型,研究运行过程中的各个典型工况。得出结论:1)上游河道来流量大于1100 m^(3) s、闸门全开泄洪时,上游引航道口门区水流条件仍不能满足规范要求。2)下游引航道将主导航墙由透水改为不透水后,引航道及口门区水流条件可满足规范要求的结果。

船闸闸室墙表面修复砂浆物理力学性能试验研究

对丙乳砂浆、硅粉砂浆、高强砂浆、聚丙烯纤维高强砂浆及玄武岩纤维高强砂浆5种船闸闸室墙表面修复材料进行了一系列物理力学性能试验。研究结果表明:丙乳明显降低了砂浆的抗压、抗折尤其是抗压强度,但能有效改善砂浆的早期抗干缩能力及增强砂浆韧性;由于硅粉微粒的填充作用及火山灰反应硅粉砂浆具有优良的力学性能,其28d抗压、抗折和抗拉强度分别为分别为85.9MPa、15.93MPa和5.732MPa,能承受的抗弯荷载也较大,为5.3kN,但其塑性收缩大且韧性不强;聚丙烯纤维和玄武岩纤维高强砂浆具有较高的力学性能,同时纤维的加入能有效改善砂浆的早期抗干缩能力,显著增加砂浆的断裂挠度和韧性从而提高砂浆抵抗变形开裂的能力。

船闸等薄壁结构长间歇后温控防裂措施研究

船闸闸墙浇筑与底板之间必然存在长间歇期。对于大体积混凝土而言,长间歇是导致新浇混凝土开裂的主要内因之一。基于上述问题,结合船闸长间歇浇筑特征及结构特征,仿真分析探索了导致闸墙新浇混凝土裂缝产生的主要原因。混凝土浇筑的长间歇期会增大约束力,产生新老混凝土温差,从而导致温度应力超标诱发竖向裂缝。在上述分析结果的基础上,进一步分析降低新浇混凝土温度应力的关键措施,提出分层分块浇筑的建议。

锚杆自由长度在三峡船闸锚杆设计分析中的应用

结合三峡船闸设计研究工作 ,通过分析闸墙施工过程中自重荷载、温度荷载以及完建运行时温度应力、渗透压力的作用 ,详细研究了锚杆取不同自由长度时锚杆的应力情况 .结果表明 ,增加锚杆自由长度可以大幅度减小锚杆由闸墙自重、温度引起的高剪应力 ,使各锚杆的受力均匀化 。

三峡永久船闸右侧中间山体段混凝土防渗墙的化学灌浆

介绍了丙烯酸盐化学灌浆材料的性能、组成和配制,以及该材料在三峡永久船闸右侧中间山体段混凝土防渗墙下的灌浆施工工艺和灌浆效果。

短廊道和三角闸门门缝组合输水的水力计算

本文利用短廊道和三角闸门门缝组合输水的水力计算基本方程式，通过引入平均（流量）系数的简化方法，得到了这种组合式输水在不同情况下灌、泄水的水力计算式；并结合基本方程差分格式的离散解，验证了计算式的合理性．

三峡船闸薄衬砌墙混凝土施工技术

针对船闸闸室衬砌墙的高直立、薄壁、仓内结构复杂、工序交叉作业干扰大、工期紧且“观瞻性”质量要求高、安全隐患多等特点,成功研制并实施了“单侧分离式滑模”和“单侧滑框倒模”施工技术。实践证明,它具有速度快、安全性好、能保证混凝土“内实外光”等优点,填补了国内单侧滑模技术空白,均获得了国家新型实用专利。

架桥石枢纽闸墙加固改造施工监测及测试分析

为了解老旧船闸进行加固改造后的加固效果,对加固中的架桥石船闸进行了多项监测,其中选用钢筋计对帷幕灌浆加固后的闸墙应力进行监测,对船闸闸墙监测应力趋势进行了分析,得出应力处于允许变化范围之内,温度和水位是影响应力变化的主要因素;根据相关方法,由钢筋计应力分析计算出混凝土应力,得出加固后船闸处于安全施工状态.这表明各种加固措施切实有效,加固措施是对船闸整体稳定性验证分析的重要补充.