CN102134846A - 布置在山体内部的地下式船闸 - Google Patents

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Abstract

布置在山体内部地下式船闸，它包括连接船闸主体段(3)的上游引航道(2)和下游引航道(4)，船闸主体段(3)由上闸首(20)、闸室(22)和下闸首(21)组成，在船闸上闸首(20)设有上游挡水门槽(6)，在上游挡水门槽(6)后设有上游工作门(7)，在船闸下闸首(21)设有下游工作门(8)，下游工作门(8)后设有下游检修门槽(15)，船闸采用钢筋混凝土衬砌结构。本发明在高山狭谷地区的水利水电枢纽上修建船闸时，通过洞挖代替明挖，较多地节省船闸的工程量、造价；配合修建大坝，改善上、下游河道的通航条件，为河道向上游拓展通航里程，发展山区的水运交通，提供了美好的前景。

Description

布置在山体内部的地下式船闸
技术领域
本发明涉及一种船闸，更具体地说它是一种布置在山体内部的地下式船闸。它将船闸的主体建筑物布置在山体内部，为全衬砌钢筋混凝土结构。
背景技术
对于河床狭窄、两岸山体高陡的枢纽坝址，根据布置需要，当船闸线路位于河岸高陡山体部位时，主体结构需要深切开挖山体修建，闸槽两侧形成高陡开挖边坡，为了保证开挖边坡的长期稳定，满足船闸安全运行要求，边坡加固支护的设计和施工技术难度大、工程量及造价均较高，对于大型船闸，这种工程施工，少则上亿，多则几亿，甚至更多。
在水电建设日益向河道上游推进的情况下，山区河流的枢纽建设经常会遇到坝址河床狭窄、两岸山体高陡的地形。在这些坝址进行枢纽的总体布置时，河床宽度往往会被泄洪建筑物所占据，使船闸无法在河床中进行布置。
因此，发明一种新的船闸布置，适应河床狭窄、两岸山体高陡的枢纽坝址的总布置，克服工程施工技术难度大、工程量及造价均较高的缺点，是一项极具意义的工作。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有背景技术的不足之处，而提供一种布置在山体内部的地下式船闸。它能较大幅度地减少开挖量，不会形成人工高陡边坡，同时也减少了对高陡边坡的支护费用，结构布局简单合理。
地下式船闸是指在船闸顶部通航净空以上的岩体，有足够的覆盖厚度，岩石的成洞条件较好时，充分利用岩体的自稳条件，采用洞挖，将船闸的主体建筑物布置在山体内部的船闸。
地下式船闸的闸首、闸室及输水系统结构，可以采用与洞挖后的岩面相结合的衬砌式结构。
本发明的目的是通过如下措施来达到的：布置在山体内部的地下式船闸，其特征在于它包括连接船闸主体段的上游引航道和下游引航道，位于山体内的船闸主体段，船闸主体段由上闸首、闸室和下闸首组成，在上游引航道和下游引航道设有上游导航墙和下游导航墙，在船闸上闸首设有上游挡水门槽，在上游挡水门槽后设有上游工作门，在船闸下闸首设有下游工作门，下游工作门后设有下游检修门槽；在船闸主体段的两侧设有输水主廊道，输水主廊道连通闸室底板内的输水支廊道，所述船闸采用钢筋混凝土衬砌结构。
在上述技术方案中，在所述上游引航道的两侧设有上游引航道开挖边坡，在所述下游引航道的两侧设有下游引航道开挖边坡。
在上述技术方案中，在所述输水主廊道的上游布置有上游工作阀门井，上游工作阀门井的上游设有第一检修阀门井，工作阀门井的下游还设有第二检修阀门井。
在上述技术方案中，在所述的输水主廊道的下游布置有工作阀门井，所述下游工作阀门井的上游设有第三检修阀门井，工作阀门井的下游还设有第四检修阀门井。
在本发明中上游导航墙上标上游校核洪水位，上游最高通航水位，上游最低通航水位。下游导航墙上标下游最高通航水位，下游最低通航水位。
本发明地下式船闸目前尚无应用的实例，也未见相关的研究，地下式船闸是一种新型的船闸布置型式，包括：上下闸首、闸室、输水系统均为钢筋混凝土衬砌结构，充分利用墙后岩体与混凝土衬砌墙联合受力，共同承受结构外荷载，在高水位工况下，利用墙后岩体的支承作用以抵抗闸门推力、内水压力等荷载；在完建、检修工况下，利用锚杆将衬砌体与岩体联成整体，共同承受渗压力等荷载。
在相同的地形、地质条件下，地下式船闸与明挖式船闸相比，可更大程度地节省石方开挖和支护工程量，相应地获得更大的经济效益。
附图说明
图1为本发明地下式船闸的纵剖面图。
图2为本发明地下式船闸的平面布置图。
图3为本发明地下式船闸的上闸首横剖面图(A-A剖)。
图4为本发明地下式船闸的下闸首横剖面图(B-B剖)。
图5为本发明地下式船闸闸室的横剖面图(C-C剖)。
图6为本发明地下式船闸闸室的横剖面图(D-D剖)。
图中1.山体，2.上游引航道，3.船闸主体段，4.下游引航道，5-1.上游导航墙，5-2.下游导航墙，6.上游挡水门槽，7.上游工作门，8.下游工作门，9.输水主廊道，10.输水支廊道，11.下游引航道开挖边坡，12.第一检修阀门井，13.上游工作阀门井，14.第二检修阀门井，15.下游检修门槽，16.下游工作阀门井，17.第三检修阀门井，18.第四检修阀门井，19.上游引航道开挖边坡，20.上闸首，21.下闸首，22.闸室，23.闸门室。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
参阅附图可知：本发明布置在山体内部的地下式船闸，它包括连接船闸主体段3的上游引航道2和下游引航道4，位于山体1内的船闸主体段3，船闸主体段3由上闸首20、闸室22和下闸首21组成，在上游引航道2和下游引航道4设有上游导航墙5-1和下游导航墙5-2，在船闸上闸首20设有上游挡水门槽6，在上游挡水门槽6后设有上游工作门7，在船闸下闸首21设有下游工作门8，下游工作门8后设有下游检修门槽15。在船闸主体段3的两侧设有输水主廊道9，输水主廊道9连通闸室22底板内的输水支廊道10，所述船闸采用钢筋混凝土衬砌结构。在所述上游引航道2的两侧为上游引航道开挖边坡19，在所述下游引航道4的两侧为下游引航道开挖边坡11(如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示)。。
在所述输水主廊道9的上游布置有上游工作阀门井13。上游工作阀门井13的上游设有第一检修阀门井12，工作阀门井13的下游还设有第二检修阀门井14。在所述的输水主廊道9的下游布置有工作阀门井16，所述下游工作阀门井16的上游设有第三检修阀门井17，工作阀门井16的下游还设有第四检修阀门井18(如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示)。
本发明在枢纽有省水的要求时，也可以充分利用基础岩石较好的条件，在船闸主体结构旁侧，通过洞挖和衬砌修建地下节水池。
地下式船闸目前尚无应用的实例，在国内外至今也未见到有关类似发明的报导，是船闸建筑工程中，一种全新的布置型式。在高山狭谷地区的水利水电枢纽上修建船闸时，通过洞挖代替明挖，船闸的主体结构采用钢筋混凝土衬砌结构，充分利用墙后岩体与混凝土衬砌墙联合受力，在高水位工况下，利用墙后岩体的支承作用以抵抗闸门推力、内水压力等荷载；在完建、检修工况下，利用锚杆将衬砌墙与两侧岩体联成整体，共同承受渗压力等荷载，较多地节省船闸的工程量、造价；配合修建大坝，改善上、下游河道的通航条件，为河道向上游拓展通航里程，发展山区的水运交通，提供了美好的前景。
其它未详细说明的部分均为现有技术。

Claims (4)

1.布置在山体内部的地下式船闸，其特征在于它包括连接船闸主体段(3)的上游引航道(2)和下游引航道(4)，位于山体(1)内的船闸主体段(3)，船闸主体段(3)由上闸首(20)、闸室(22)和下闸首(21)组成，在上游引航道(2)和下游引航道(4)设有上游导航墙(5-1)和下游导航墙(5-2)，在船闸上闸首(20)设有上游挡水门槽(6)，在上游挡水门槽(6)后设有上游工作门(7)，在船闸下闸首(21)设有下游工作门(8)，下游工作门(8)后设有下游检修门槽(15)，在船闸主体段(3)的两侧设有输水主廊道(9)，输水主廊道(9)连通闸室(22)底板内的输水支廊道(10)，所述船闸采用钢筋混凝土衬砌结构。
2.根据权利要求1所述的布置在山体内部的地下式船闸，其特征在于在所述上游引航道(2)的两侧设有上游引航道开挖边坡(19)，在所述下游引航道(4)的两侧设有下游引航道开挖边坡(11)。
3.根据权利要求1所述的布置在山体内部的地下式船闸，其特征在于在所述输水主廊道(9)的上游布置有上游工作阀门井(13)，上游工作阀门井(13)的上游设有第一检修阀门井(12)，工作阀门井(13)的下游还设有第二检修阀门井(14)。
4.根据权利要求1或3所述的布置在山体内部的地下式船闸，其特征在于在所述的输水主廊道(9)的下游布置有工作阀门井(16)，所述下游工作阀门井(16)的上游设有第三检修阀门井(17)，工作阀门井(16)的下游还设有第四检修阀门井(18)。
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