船闸设计百度 下载本文

(一)船闸闸室有效长度

由公式LX = lC + lf

其中设计船舶长度lC取两个16TEU船的设计总长2×42m+富裕长度2m=86m; 按顶推船队设计,富裕长度lf =2+0.06lc =7.16m; 按拖带船队设计,富裕长度lf =2+0.03lc =4.58m; 按机动驳和其他船队设计,富裕长度lf =4+0.05lc =8.60m;

故船闸闸室有效长度LX不应小于94.60m,取整数,故LX=95m。镇静段长度为10m。 (二)船闸闸首口门和闸室有效宽度

由公式BX=∑bC+bf,按双列过闸考虑,∑bC取两个16TEU船的型宽2×6.6=13.2m。富裕宽度bf=Δb+0.025(n-1)bC=1+0.165=1.165m,故船闸闸室有效宽度BX不应小于14.365m,取16m。

船闸闸首口门宽度同闸室有效宽度,取16m。 (三)船闸门槛最小水深和闸室最小水深

船闸门槛最小水深应为设计最低通航水位至门槛顶部的最小水深,并应满足设汁船舶、船队满载时的最大吃水加富裕深度的要求。

由公式H/T≥1.6,其中T取单个16TEU船的设计吃水2.0m,故船闸门槛最小水深H应不小于3.2m,取H=3.2m。

闸室最小水深应为设计最低通航水位至闸室底板顶部的最小水深,其值应不小于门槛最小水深,取3.2m。

综上,船闸闸室水域尺寸为105×16×3.2m。 3.3.2 引航道的平面尺寸

上下游引航道设计为不对称型,引航道由直线段(包括导航段、调顺段、停泊段)、过渡段与制动段组成。坝中央有一泄水闸,规模较小,泄流时,河道内产生的水流对船舶航行影响不大,可不考虑其对引航道内船舶的影响,故下游无需建造长导堤,但下游引航道应增加一定长度。 (一)引航道长度L

①导航段l1≥LC=85m,取86m;

②调顺段l2=(1.5~2.0)LC=(1.5~2.0)×86=129~172m,取130m; ③停泊段l3≥LC=86m,取86m;

④过渡段l4≥10ΔB,ΔB——引航道直线段宽度与航道宽度之差,本航道为单线船闸可不作考虑;

7

⑤制动段l’4=αlC,取α=2.5,则l’4=2.5×86m=215m,取220m得引航道总长520m,下游加长为550m。 (二)引航道宽度B0

单线船闸不对称型引航道宽度(两停一行)应按下式计算

B0 ≥ bc + bc1 + bc2 +2Δb1

其中,设计最大船舶宽度bC=6.6m,两侧等候过闸船舶总宽度bC1=bC2=6.6m,船舶之间的富裕宽度Δb1=bC=6.6m。

得引航道宽度应不小于33m,取B0=35m。 (三)引航道最小水深H0

由公式H/T≥1.4,其中T取单个16TEU船的设计吃水2.0m,故引航道最小水深H应不小于2.8m,取H=3.2m。

8

四、 船闸水工建筑物设计

4.1 闸门选型

上、下闸首均采用横梁式平面人字闸门,在上闸首的上游设检修闸门,检修闸门为叠梁式闸门。 (一)门扇长度

有公式Ln=(????+2c)/2cos??,其中闸首门口宽度????=16.0m,由门扇的支垫座与枕垫座的支承面至门龛外缘的距离c=0.0625????=1.0m;闸门关闭时门扇轴线与闸室横轴的交角??=22. 5。,得门扇长度Ln=9.74m。 (二)门扇厚度

适宜厚度为(1/10~1/8)Ln=0.97~1.22m,取门扇厚度为1m。 (三)门扇高度

由公式h=H+hk+k+m,其中上游设计洪水位与下游最低通航水位之间的水位差H=3.2m,船闸的槛上水深hk=0m,超高k=0.4m,闸门面板底与门槛顶的高差m=0.2m,得门扇高度h=3.8m。

4.2 闸首选型

为保证闸首具有足够的整体刚度,避免由于闸首边墩相对沉降而影响船闸的正常工作,在土基上,上、下闸首均采用整体式结构,边墩与底板刚性连接。

闸首纵向可分为门前段、门龛段和闸门支持墙段三部分。 (一)门前段长度 l1 对人字门闸首,门前段长度l1=(1.0~2.0)+C1,其中C1为检修闸门槽宽度,取1.0m,l1=1.5m。

(二)门龛段长度 l2 对人字门闸首,门龛段长度l2=(1.1~1.2)×(Bk+d)/2cosθ,其中????为闸首口门宽度,取16m;d为门龛深度,取1.5m;θ为闸门与船闸横轴线夹角,取22.5°。得l2=10.42~11.37m,取l2=10.5m。

(三)闸门支持段长度 l3

对人字闸门的支持段长度,目前设计仍假定在其独立工作条件下进行稳定和强度验算确定的,其大概范围为l3≈(0.4~2.1)H=1.28~6.72m,假定l3=4.0m。

9

综上,闸首总长 L=l1+l2+l3=16m。 (四)边墩厚度

适宜厚度为(2~3)倍廊道宽,即3~4.5m,为安全起见,取5.0m。 (五)闸首宽度

闸首宽度B=2B1+Bk=2×5.0+16=26m (六)底板厚度

适宜厚度为(1/4.5~1/3.5)倍边墩自由高度,即(1/4.5~1/3.5)×4.6=1.02~1.31m,取1.2m。

由于门龛段需向下开挖,开挖深度0.5m,此处为底板最薄处,厚度为1.2m,其余部分厚度均大于1.2m。

4.3 引航道建筑物选型

为引导船舶从水域宽度较大的引航道安全通畅地进入宽度较小、较窄的船闸,在引航道导航段内应布设导航建筑物,位于进闸航线一侧引导船舶进闸的称主导航建筑物,位于主导航建筑物对面,用以引导受侧向风、水流等影响而偏离航线船舶的导航建筑物称为辅导航建筑物。为供进闸船舶在进闸前停泊系靠,在引航道停泊段内应布设系靠船建筑物。

(一)主导航建筑物

本设计中,主导航建筑物可兼做不对称型引航道单向过闸的靠船建筑物。主导航建筑物长度应与导航段长度相同,取86m。 (二)门辅导航建筑物

辅导航建筑物的长度略小于主导航建筑物,为60m。 (三)靠船建筑物

引航道停泊段内,应布置船舶双向过闸用的靠船建筑物。靠船建筑物长度应采用一个设计最大船舶长度,取42m。

4.4 闸室结构选型

4.4.1 闸室墙结构技术经济分析

本设计针对材料来源、地质条件、施工技术、使用要求及技术特点等方面进行深入的论证。见表4-1。

表 4-1结构选型方案比较表

方案 项目 梯形闸墙 10

浆砌块石重力式悬臂式闸墙 扶壁式闸墙 板桩式闸墙