【盘点2022前瞻性科研课题成果】水工及岩土工程新技术、河道空间复原篇

2022年以来,中国船舶集团所属中船九院以高质量发展战略纲要为指引,落实“三+二”战略布局和“两个坚持”发展战略,充分发挥科技研发对产业的支撑和引领作用,聚焦公司核心技术提升、结合国家科技发展方向和集团公司重大专项,在公司数字化能力建设、高端装备与先进制造、绿色环保、节能减排、水工及特种工程、建筑性能研究等方面开展前瞻性研究,取得了丰硕的科研成果。

水工及岩土工程新技术研究

课题紧扣国家海洋开发、新能源和长江大保护等战略,对海岸、海洋、水利、岩土及地下空间、清洁能源开发配套水工等领域的新技术、新材料、新工法开展集成研究,掌握相关领域的设计与施工关键技术。聚焦新型海岸及海洋工程基础结构设计施工技术、海岸带修复、生态防护,复杂水文、地质条件下的船坞/水闸/船闸/水利工程设计技术,特种隧洞、洞库工程新技术、新工法等领域,取得了一系列创新成果。

海岸带防护技术

课题 围绕近海装配式浮式防波堤、近海沉埋式排水箱涵、新型海上风电基础等方向,开展快速安装、建造的模块式新型结构设计及可靠性保障施工技术研发,已获批“浮式防波堤智能锚链系统”、“加固型负压桶-单筒复合海工基础”等一系列知识产权。

围绕生态修复和加固方面,开展了利用潜堤-植物组合结构消浪和利用单、双排钢板桩加固海堤的关键技术研发,开展了红树林-海堤复合结构的消浪作用机理和失效模式的基础理论研究和连续溃堤的破坏性试验研究,申请了一系列知识产权,并发表了高水平论文。基于已有的研究基础,在该方向获批了国家自然基金、上海市科技创新行动计划启明星、上海市科技创新行动计划国际标准等国家和省部级科研项目。

基础设施风险管控及智慧化

针对既有船坞、码头、防波堤等水工构筑物开展健康监测,智能评估与诊断,开发“线上诊疗”的专家诊治系统,建立船厂水工工程医院的新型服务模式。具有良好的推广应用前景和广泛的社会经济效益。

特种工程保障

课题 针对LNG地下储能,开展超深储罐基础结构和岩土体的流-固热耦合相关基础理论和设计技术研究,现已取得了阶段性理论成果,预期将突破LNG地下储罐与周围土体的流固热三场三维耦合数值分析与模型验证技术,优化储罐结构及其围护结构、优化施工工艺与保温隔热、加热构造措施,提高LNG地下罐安全储备的同时大大降低其全生命周期内经济成本。

针对消磁、超低温等特种工程,开展新型FRP材料替代传统钢筋的设计及施工技术研究,研究筋材与混凝土的本构、粘结和损伤机理,利用有限元进行纤维的分布计算,并开展型材连接节点的研究,形成系统的水工结构的FRP化解决方案,预期在超低温特种工程中率先开展工程化应用,有效解决冷桥问题,对于保障特种工程的可靠性具有较高的应用价值。

特殊地质工程建设

课题 针对特殊地质条件下的地表岸壁、地基处理以及深部隧洞,开展相关设计和施工新技术研究,在珊瑚砂新型地基处理方法,就地取材利用加筋珊瑚砂做岸壁填料的抗剪切、抗震性能方面,珊瑚礁岩等复杂岩土体中泥水盾构隧道和矿山法隧道施工涉及到的珊瑚礁地层基本力学及工程特性、隧道稳定性等关键问题方面取得了创新突破,积极争取实现工程化应用,已在海南昌江34号机组取排水隧洞、转换井及冷却水和重要厂用水输水隧洞工程项目中提供技术支持。未来还将继续开展特殊气象、水文条件下的建港、建坞长期稳定性研究等。

城市街区历史河道空间复原研究

“存量时代”城市更新已经是城市开发的主旋律,尤其对一二线城市,新增土地供应量紧缩背景下,城市开发已经转向对存量空间的复兴,而“河道复原”是城市更新的必然选择。该课题是“城市更新”课题研究系列的延续。

近年来中船九院已积累了多个城市更新项目经验;2020年完成了《城市近郊地区城市更新与生态修复模式与方法研究》业务建设,同年完成《青浦老城厢城市设计》。课题结合当下城市更新热点,以河道复原为切入点,从规划、建筑、生态、城市发展等层面入手,研究历史街区河道空间复原设计策略,为后续承接项目提供理论和实践经验。

课题研究从案例、策略,到应用入手,研究一套完整的设计方法,包括搭建国内外案例研究库;总结全过程设计策略和要点;应用实证研究(青浦老城厢河道复原项目)等。课题通过整合所有相关专业对已有项目经验、外部成功案例的学习,总结出一套可快速转化为实际生产力的技术方法,可应用于老城区中河道复原、河道改造项目;城市(商业)街区中的河道复原、新建河道项目。

课题将不断积累新的项目充实研究成果,打造符合当下社会偏好的亲水性强、公共空间多样、城市功能复合,激发地块活力的河道空间,为开拓新市场打下坚实基础。

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| 来 源:技术质量部

| 责 编:李 迪

| 校 对:蔡燕国

| 审 核:惠 文 返回搜狐,查看更多

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