CN102392437B - 一种半浮式预船闸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半浮式预船闸，在预船闸两边有多条横向桁架和多条竖直桁架连接构成的栏杆，在预船闸底部有多条底部桁架，底部桁架与竖直桁架及最下面的横向桁架连接，所述预船闸的横向桁架、竖直桁架和底部桁架均为中空箱式结构，且所述桁架的排水量大于桁架自身的重量。在本发明中，桁架都采用中空的材料，使桁架的排水量大于桁架自身的重量，从而可以使本发明的半浮式预船闸真正的半浮于水面上，能随水位变化而变化，而且降低了成本，确保了船闸的安全，不会成为航行的碍航物，同时也方便预船闸比较容易的从坝体上脱离，方便维修，也可以方便的取消预船闸的运行。

Description

一种半浮式预船闸

技术领域

本发明涉及一种过坝船闸，具体涉及一种提供内河前置船舶停靠的半浮式预船闸。

背景技术

在大坝运行的实际过程中发现，船队越大，进出闸操作越困难，往往需要远离船闸门口，到很远的停泊处停靠，只有当一闸首打开的时候，船舶才从停泊处开往一闸首，往往需要很长的航程，由于一闸首突出物的影响，同排双列船不能同时从靠船墩通过一闸首，必须等前船有可能通过一闸首的情况下，才能安排后船从靠船墩离泊进闸。同时，由于船型的差异，调度优先原则应该是充分利用闸室面积以提高通过能力，而不是单纯追求闸次数提高。一般安排船队或尺度较大的单船先进闸，再安排小船插档，船舶需要保持一定间隔顺序进闸和移泊。

以三峡大坝为例，船闸输水系统进水口为底部正向取水，当一线船闸充水时，在一闸首处最大流速达2.5m/s，对浮式船闸具有一定的冲击力，由于浮式船闸浸入水中的结构庞大，阻力面比较大，需要按照流体力学的设计梁结构断面减少阻力；水位变幅达0.8-0.9m，如果采用固定结构，不能满足三峡的水位动态变化，需要设计升降机构调整浮式船闸升降；浮式船闸跨度比较大，需要较强的支撑结构维持浮式船闸的框架体系导致整个结构比较重，为了保证引导船舶从外围进入一级船闸，这种大型结构导致支撑受力加大，需要合理设计空腔结构减少支撑结构受力和水位变化调控升降力；在上游引航道形成往复流，其对靠船墩至上引航道口门一带水流条件影响不大，但上闸首至导航墙一段水域流态较差，产生了较强的纵向水流，并伴有较强的花水，合理设计结构，减少水流剧烈变化，提高船舶控制的稳定性和可靠性。

发明内容

由于试航测试表明，船闸充泄水时上导航墙处流速较大，船舶不能在设计用于等待进闸的上导航墙停靠，需在距离闸首较远的靠船墩停靠待闸，使船舶进闸距离延长，增加了过闸间隔时间，降低了船闸日运行闸次，是制约船闸通过能力的关键因素，需要研究采取工程措施改善充泄水时上导航墙和第一闸室水流条件，使之能满足船舶安全停靠要求，尽可能将下行船舶进闸前的靠船候闹地点提前，缩短下行船舶（队）进闸和过闸间隔时间。

本发明的目的就是提供一种解决上述技术问题的半浮式预船闸。

本发明是这样实现的：一种半浮式预船闸，在预船闸两边有多条横向桁架和多条竖直桁架连接构成的栏杆，在预船闸底部有多条底部桁架，底部桁架与竖直桁架及最下面的横向桁架连接，所述预船闸的横向桁架、竖直桁架和底部桁架均为中空箱式结构，且所述桁架的排水量大于桁架自身的重量。

更进一步的方案是：所述预船闸一边的竖直桁架与大坝船闸的导流墙通过滑道镶嵌在坝体上。

更进一步的方案是：所述远离导流墙的横向桁架向船闸延伸，并通过滑轮与船闸水泥墙接触。

更进一步的方案是：所述预船闸的一侧栏杆通过起升钢丝绳与坝体的起升机构相连。

更进一步的方案是：所述竖直桁架底部与最下面的横向桁架为旋转铰接，两边栏杆最下面的横向桁架与底部桁架建立一个四连杆结构形式，该四连杆结构通过位于预船闸底部的折叠钢丝绳进行固定，该折叠钢丝绳与位于预船闸底部的具有驱动装置的钢丝绳转筒控制连接，该钢丝绳转筒通过缩放钢丝绳控制四连杆结构的折叠和展开。

更进一步的方案是：所述的底部桁架和活绞之间钻有固定孔，通过固定孔加上螺栓进行加强固定。

在本发明中，底部桁架、横向桁架和竖直桁架都采用中空的材料，并使桁架的排水量大于桁架自身的重量，从而可以使本发明的半浮式预船闸真正的半浮于水面上，能随水位变化而变化，而且降低了成本。同时即使在出现灾害的情况下，由于桁架的排水量大于桁架自身的重量，预船闸也不至于沉没，确保了船闸的安全，不会成为航行的碍航物，同时也方便预船闸比较容易的从坝体上脱离，方便维修，也可以方便的取消预船闸的运行。

另外船闸的两边竖直桁架和横向桁架构成船闸的两边的栏杆，两边的栏杆的竖直桁架底部与底部的横向桁架固定连接，固定两边的栏杆，防止倾斜和船舶碰撞下翻到，半浮式船闸一边桁架与大坝船闸的导流墙通过滑道镶嵌在固定坝体上，半浮式船闸通过轨道可以随着水位变化而浮动。

远离导流墙的横向桁架向船闸延伸，并通过滑轮与船闸水泥墙接触，保证浮式船闸升降自如。由于在一闸首处最大流速达2.5m/s对预船闸的有很大的冲击力，这种结构可以减少对浮式船闸的冲击力。预船闸的通过起升钢丝绳与坝体的起升机构相连，在水位变化是，可在起身机构的作用下，将折叠的船闸升降，一旦局部损坏，可以紧急修复，快速投入运营，此外，还可以调整浮式船闸的吃水。

本发明采用物理制约船闸的驶入船闸，从经济角度来看，不用水工，减少成本和时间，根据船闸到船闸的时间计算，可以减少运行时间大约20分钟，无论从船东角度还是从船闸的角度，具有明显的经济效益，不仅提高过坝效率，解决了过坝瓶颈，增加了过坝闸次，改善一闸室停泊条件，缩短进闸距离。

另外，本发明设置了竖直桁架底部与最下面的横向桁架采用旋转铰接的方式，保证预船闸在检修的时候不成为碍航物，整个预船闸可以在不用的时候折叠起来，为了方便折叠，又在两边栏杆最下面的横向桁架与底部桁架建立一个四连杆结构形式，该四连杆结构通过位于预船闸底部的钢丝绳进行固定，该钢丝绳与位于预船闸底部的具有驱动装置的钢丝绳转筒控制连接，该钢丝绳转筒通过缩放钢丝绳控制四连杆结构的折叠和展开，该钢丝绳与底部的具有驱动装置钢丝绳转筒作用折叠和展开。而在底部桁架和活绞之间钻有固定孔，通过固定孔加上螺栓，其直接作用就是在使用时，加强底部桁架与两侧栏杆的固定，保证预船闸的正常使用。

附图说明

图1为本发明预船闸的桁架结构示意图。

图2为活动桁架的固定方式示意图。

图3为预船闸桁架与坝体接触方式示意图。

图4为预船闸的辅助起升机构示意图。

各附图标记表示意义如下：1、起升机构，2、滑道，3、横向桁架，4、竖直桁架，5、底部桁架，6、折叠钢丝绳，7、半浮式预船闸，8、钢丝绳卷筒，9、固定孔，10、旋转铰接，11、螺栓，12、起升钢丝绳，13、坝体，14、滑轮，15、船。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明，但本发明保护范围并不局限于所举实施例的范围。

如附图1、3、4所示，一种半浮式预船闸7，在预船闸两边有多条横向桁架3和多条竖直桁架4连接构成的栏杆，在预船闸底部有多条底部桁架5，底部桁架与竖直桁架及最下面的横向桁架连接，所述预船闸的横向桁架、竖直桁架和底部桁架均为中空箱式结构，且所述桁架的排水量大于桁架自身的重量。所述预船闸一边的竖直桁架与大坝船闸的导流墙通过滑道2镶嵌在坝体13上。所述远离导流墙的横向桁架向船闸延伸，并通过滑轮14与坝体船闸水泥墙接触。所述预船闸的一侧栏杆顶部通过起升钢丝绳12与坝体的起升机构1相连。

如附图2所示，竖直桁架底部与最下面的横向桁架为旋转铰接10，两边栏杆最下面的横向桁架与底部桁架建立一个四连杆结构形式，该四连杆结构通过位于预船闸底部的折叠钢丝绳6进行固定，该折叠钢丝绳与位于预船闸底部的具有驱动装置的钢丝绳转筒8控制连接，该钢丝绳转筒通过缩放钢丝绳控制四连杆结构的折叠和展开，所述的底部桁架和活绞之间钻有固定孔9，通过固定孔加上螺栓11进行加强固定。

利用本发明的预船闸，可改善充泄水时上导航墙和第一闸室水流条件，使之能满足船舶安全停靠要求，将下行船舶进闸前的靠船候闸地点提前，缩短下行船15进闸和过闸间隔时间。

Claims (6)

1.一种半浮式预船闸，其特征在于：在预船闸两边有多条横向桁架和多条竖直桁架连接构成的栏杆，在预船闸底部有多条底部桁架，底部桁架与竖直桁架及最下面的横向桁架连接，所述预船闸的横向桁架、竖直桁架和底部桁架均为中空箱式结构，且所述桁架的排水量大于桁架自身的重量。

2.根据权利要求1所述半浮式预船闸，其特征在于：所述预船闸一边的竖直桁架与大坝船闸的导流墙通过滑道镶嵌在坝体上。

3.根据权利要求1所述半浮式预船闸，其特征在于：所述远离导流墙的横向桁架向船闸延伸，并通过滑轮与船闸水泥墙接触。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述半浮式预船闸，其特征在于：所述预船闸的一侧栏杆通过起升钢丝绳与坝体的起升机构相连。

5.根据权利要求1至3任一权利要求所述半浮式预船闸，其特征在于：所述竖直桁架底部与最下面的横向桁架为旋转铰接，两边栏杆最下面的横向桁架与底部桁架建立一个四连杆结构形式，该四连杆结构通过位于预船闸底部的折叠钢丝绳进行固定，该折叠钢丝绳与位于预船闸底部的具有驱动装置的钢丝绳转筒控制连接，该钢丝绳转筒通过缩放折叠钢丝绳控制四连杆结构的折叠和展开。

6.根据权利要求5所述半浮式预船闸，其特征在于：所述的底部桁架和活绞之间钻有固定孔，通过固定孔加上螺栓进行加强固定。

Images