L’écluse de garde de Kornwerderzand est une porte roulante en acier conçue pour fonctionner à marée haute. Cette écluse fait partie de l’Afsluitdijk, qui s’étend sur 32 km. Cette digue fait actuellement l’objet d’une opération de rénovation et de renforcement de grande ampleur afin de continuer à protéger les Pays-Bas à l’avenir de l’élévation du niveau de la mer.
L’écluse de garde de Kornwerderzand est une porte roulante en acier de 58 m de long, 8 m de large et 14 m de haut, qui se déplace sur un rail. Cette écluse ferme le chenal sur une largeur totale de 53 m. En outre, l’écluse est installée dans un compartiment de porte pour entrer en action à marée haute.
La porte roulante est soutenue par deux chariots inférieurs. La porte roulante présente une structure ouverte interne avec trois treillis horizontaux internes. En outre, la porte roulante de 8 m de large est équipée d’une plaque de retenue de l’eau de 14,3 m de haut et a une portée de 55,8 m.
Pour la conception de l’écluse de garde de Kornwerderzand, il était important que :
Ces principes de départ ont justifié la conception la plus simple possible d’une porte roulante, avec des composants présentant un faible risque de défaillance, ce qui en limite la maintenance.
Les choix de conception axés sur les risques sont donc prépondérants dans la conception de cette porte roulante, c’est pourquoi celle-ci est également équipée, par exemple, d’un système de jets. Contrairement aux moyens de retenue traditionnels, la porte roulante est conçue sans caisson d’air. Non seulement la porte roulante s’en trouve ainsi moins lourde, à savoir 926 tonnes, mais il y a également moins de composants susceptibles de tomber en panne au moment où la porte roulante doit entrer en action.
En raison de l’absence de caisson d’air dans la porte roulante, un défi consistait à permettre au chariot inférieur de transférer les charges très élevées des roues sur la structure des rails sous-jacente. Par conséquent, les roues du chariot inférieur sont relativement grandes par rapport aux portes roulantes de dimensions similaires.
Une autre caractéristique unique des chariots inférieurs est qu’un concept innovant a été privilégié, en éliminant autant que possible les sensibilités aux tolérances d’exécution à la fois pour le chariot inférieur lui-même et pour le système de rail sur lequel il circule. Ce résultat a été obtenu, entre autres, grâce à un axe central qui permet aux deux essieux de tourner indépendamment l’un de l’autre, ce qui rend le chariot inférieur très souple à la torsion.
Plusieurs logiciels ont été utilisés pour la conception, en mettant l’accent sur les analyses EE dans Sofistik et Ansys.
L’avant-projet initial a utilisé un simple modèle à barres de structure en vue d’une optimisation rapide et aisée du projet.
D’autres calculs détaillés ont été effectués sur la base d’un modèle de dalles détaillé complet de l’ensemble de la porte roulante.
Les modèles EE d’Ansys ont été utilisés pour les études détaillées spécifiques, telles que, par exemple, pour les calculs des développements de chaleur dans la glissière, les calculs de pressions de contact de Hertz et les analyses de collision.
Pour plus de détails techniques à propos de la conception de la porte roulante et du chariot inférieur correspondant, voir l’article ci-dessous de Bouwen met staal.
Élaboration du concept, de l’avant-projet au projet d’exécution de :
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