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新型遮帘式地连墙板桩码头实验关键技术研究
日期:2014年08月21日 18:55:38点击数:字号:【

成果获2008年度中国港口协会科技进步一等奖。

本项目采用大型土工离心模型试验与现场原型观测的研究手段,结合京唐港10万吨级遮帘式地连墙板桩码头工程,系统地研究了码头结构的变形与内力、拉杆力,以及土压力分布与变化规律等,为该种新结构的设计提供了技术支撑。主要有以下几个方面取得了显著进步。

① 在国际上首次开展了全遮帘式地连墙板桩码头结构的土工离心模型试验,首次定量地测量了码头结构体的弯矩、拉杠拉力、码头前沿变位等参数,突破了离心模型试验只能定性解决工程问题这一传统观念,使得离心模型技术在港口工程中的应用得到发展。

② 成功研究了新型遮帘式地连墙板桩码头结构与地基土共同作用的工作特性,考虑了有无遮帘桩、有无码头面荷载、前墙不同嵌入比以及前墙与遮帘桩之间不同连接形式等一系列因素的影响,为该种新结构的设计提供了技术支撑。

③ 在码头前墙与遮帘桩身土压力测量中开发了“气缸顶推法”埋设土压力传感器的新技术,解决了一直困扰工程界的土压力测量这一关键技术难题。

④ 提出了通过测量钢筋应力来换算墙体弯矩的新的计算公式,使墙体的弯矩测量更加符合工程实际。

这些研究成果提出改进了新型遮帘式地连墙板桩码头结构的设计方案,并已应用到唐山港京唐港区31#~34#泊位10万吨级码头工程和曹妃甸港区10万吨级煤炭码头和11个首钢成品码头的设计与建设,取得了巨大的经济效益和社会效益,对京唐港区的建设开发和加快发展具有划时代重要意义。

本项实验关键技术研究促进了科技进步,节约了大量工程建设费用和增加了工程效益。通过本项目的反复论证与优化,对于10万吨级码头,新型遮帘式地连墙板桩码头结构每延米造价仅为22万元,而同等级其他结构型式码头造价约为30万~40万元。

本项实验关键技术研究直接解决了多项技术难题。通过离心模型试验方法获得了新型结构的设计参数,并对结构设计进行了优化;在土压力测量中首次采用气缸顶出法,解决了土压力测试这一关键技术难题;首次系统地研究了结构弯矩的观测及计算方法。系统地进行了结构土压力的观测,提示了遮帘桩的挡土机理;多项技术在国际处于领先水平。


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