船闸设计要点分析.doc

船闸设计要点分析
李社平 赖红兰 摘 要:我国近年来航道整治工程规划规模庞大,航道向着网络化方向发展,配套的船闸建设项目也日益增多,船闸设计在项目建设中起着至关重要的作用。文内结合湖北省汉江崔家营航电枢纽工程船闸设计工作对设计过较低。
船闸总体布置
船闸总体布置的内容是:船闸的平、纵、横方向的布置,其目的是为船闸安全顺畅运行提供必要的条件。
船闸总体布置是最能反映一个设计师风格的部分,它考验着一个设计师的设计、施工、船闸运行管理等综合素质。同时也是对船闸造价影响最大的。
船闸总体布置需要考虑与相邻建筑物的关系、与上下游航道的连接、管理与维修、船舶进出闸效率等。
船闸平面方面的布置主要是综合考虑地形及其它建筑物影响后,确定引航道的布置方式。引航道的布置方式主要有以下几种型式:单线船闸分为反对称型、对称型和不对称型。双线船闸则主要为对称式布置。
不同的引航道布置对应不同的船舶过闸方式,目前主要采用的过闸方式有两种:曲线进闸直线出闸和直线进闸曲线出闸。考虑到船舶过闸的航行方式,一般以“曲进直出”的过闸效率较高。
崔家营航电枢纽的船闸引航道综合考虑船闸运行及二线船闸的布置后采用的是不对称型布置,船舶过闸采用“直进曲出”方式。
船闸纵向方面的布置主要是根据确定的特征设计水位和船舶过闸的要求确定船闸各部位的高程。主要方法是依据船闸总体设计规范中关于船闸各部位高程确定的有关规定,适当考虑各地运行管理的经验。
船闸横向方面的布置主要是考虑辅助生产及生活方面的需要。这方面除考虑生产生活功能需要外,还应重视场地景观及环保需求。
船闸水工建筑物设计
水工建筑物设计是根据总体布置的需要,以保证船闸安全运行为目的进行的研究工作。不同的设计师针对不同的项目所采用的结构会有一定差别,国家和行业组织也没有对这方面进行强制选型规定,只是对结构的安全提出了强制要求。

船闸水工建筑物设计的基础是输水系统布置,不同的输水系统对应不同的水工结构选型。输水系统的选择应按船闸输水系统设计规范进行。在该规范中,输水系统与船闸过闸运量要求是息息相关的,如果过闸运量要求较高,则相应的输水时间就要短,同样的水头差,输水时间不同,采用的输水系统也不一样。同时还要考虑对结构造价的影响。
随着国家实力的不断加强,对输水系统水力条件的要求越来越高,对造价的影响则摆在次要的位置,这种趋势越来越明显。事实上,船闸整体造价中,闸首、闸室的造价只占三分之一左右,而输水系统的影响更小,所以淡化这方面因素也是合理的。
在确定了输水系统后,结构设计则可以在满足其基本要求的条件下,根据地质情况和闸阀门的选型进行灵活设计。目的是选择一种安全、经济的结构,为建设资源节约、环境友好的工程项目贡献一份力量。
施工图阶段对崔家营航电枢纽船闸工程地质勘察显示,船闸闸首、闸室建基面位于硅质白云岩上,基岩完整,局部有裂隙,建基面所在高程以上为覆盖层。覆盖层以砂壤土及砂砾石为主。
,采用分散输水系统。考虑闸室基底为硅质白云岩,且裂隙较少,设计过程中对闸室结构进行了优化,采用了分离式闸室结构,透水底板,对底板基岩裂隙进行化学灌浆处理;闸首则采用整