CN106567375A - 一种新型整体式船闸结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型整体式船闸结构，包括底板、上闸墙和下闸墙，底板修建在建基面上面，上闸墙修建在底板上面且与底板联结在一起，下闸墙修建在建基面下面且与底板联结在一起，底板、上闸墙和下闸墙形成一个整体，构成一种新型整体式船闸结构，有别于传统U型的整体式结构，所述船闸结构完建后进行回填土回填。这种新型整体式船闸结构不但可以改善底板的受力状态，避免底板上、下表面产生裂缝，而且可以减小底板的厚度，从而节省底板的用材。这种新型整体式船闸结构也可为大型船闸结构的设计选型拓展新的研究领域。

Description

一种新型整体式船闸结构
技术领域
本发明涉及船闸工程技术领域，更具体来说是一种大型整体式船闸结构。
背景技术
在船闸工程技术领域中，船闸结构可分为分离式结构和整体式结构。整体式船闸结构是一种由两侧闸墙和底板联结在一起的槽型结构，也称为“U”形结构。由于其具有整体性好，防渗性强，地基反力分布比较均匀，对地基承载力要求比较低等优点，在一些水头较大、闸墙较高、对抗震要求较高、地基较差或具有软弱夹层等情况下经常被采用，是一种十分重要的结构型式。
目前，整体式船闸结构具体又可分为平底板和反拱底板两种类型。平底板整体式船闸结构具有上述优点，但当结构尺寸很大时，钢材和混凝土用量也大。反拱底板整体式船闸结构则是充分发挥混凝土的抗压性能，减少底板截面尺寸，节约了底板的用材，但支撑在闸墙上的反拱底板，对船闸的不均匀沉降、相对水平位移和转角相当敏感，即使较小的变位也可能会使反拱产生较大的附加应力。（详见刘晓平,陶桂兰.渠化工程[M]．北京：人民交通出版社，2009：119-124.）。
工程实践表明，整体式船闸结构的底板在施工过程中经常会产生裂缝，裂缝可能分布在底板上表面，也可能在底板下表面，或者底板上下表面都有，尤其底板上表面更容易出现裂缝。底板上表面产生裂缝的一个重要原因在于，当在底板上修建闸墙时以及回填土回填不高时，底板端部沉降大于中部沉降，致使底板上表面承受较大拉力，从而很容易使底板上表面产生裂缝。底板下表面产生裂缝的一个重要原因在于，当回填土回填很高时，回填土对闸墙的侧向土压力也会变大，侧向土压力会使闸墙发生内倾的趋势，致使底板下表面承受较大拉力，从而很容易使底板下表面产生裂缝，特别是对于闸墙后是高填土的情况，以上底板上、下表面开裂的问题将变得尤其突出。
随着船舶大型化，船闸结构尺寸越来越大，墙后高填土的情形也越来越多，上述两种整体式船闸结构型式难以满足目前实践工程要求，底板容易产生裂缝。鉴于此，设计一种新型整体式船闸结构运用到实践工程中十分有必要。
发明内容
本发明的目的就是针对目前整体式船闸结构存在的上述问题，提出一种新型整体式船闸结构，这种新型结构不但可以改善底板的受力状态，使底板上下表面产生裂缝的可能性降低，而且可以减小底板的厚度，节省底板的用材。这种新型整体式船闸结构也可为大型船闸结构的设计选型拓展新的研究领域。
本发明采用以下技术方案：一种新型整体式船闸结构，其特征在于：包括底板、上闸墙和下闸墙，底板修建在建基面上面，上闸墙修建在底板上面且与底板联结在一起，下闸墙修建在建基面下面且与底板联结在一起，底板、上闸墙和下闸墙形成一个整体，构成一种新型整体式船闸结构，所述新型整体式船闸结构为H形，所述船闸结构完建后进行回填土回填。
所述底板上表面是平面，底板下表面是平面或拱形曲面。
优选地，底板下表面为向上弯曲的拱形曲面。
所述采用有限元方法计算下闸墙在土体中的深度。
优选地，下闸墙在土体中的深度大于或等于上闸墙高度的三分之一且大于2m。
所述底板端面和同侧下闸墙侧面构成连续竖直面。
优选地，下闸墙在两连续竖直面之间。
所述下闸墙横剖面为矩形或梯形。
优选地，下闸墙横剖面为矩形。
与现有技术相比，本发明的优点在于：这种新型整体式船闸结构使船闸结构的受力状态发生很大变化，有效减小了施工期和使用期底板上、下表面所受的拉力，从而避免底板开裂。这种整体式船闸结构也可以减小底板的厚度，节省底板的材料，并可适应墙后填土更高的情况。
附图说明
图1是本发明新型整体式船闸结构示意图。
图例说明：1、上闸墙；2、下闸墙；3、底板；4、建基面；5、回填土。
具体实施方式
下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1所示，本发明为一种新型整体式船闸结构，包括上闸墙1；下闸墙2；底板3；建基面4；回填土5。
在具体实施例中，如图1所示采用放坡开挖方式开挖船闸基坑直至建基面4上，进行地基和建基面4处理，在建基面4上找到下闸墙2施工放样的位置，然后开挖至预设高程，形成两道深槽。在深槽里施工建基面4以下的下闸墙2，再施工底板3和上闸墙1，最后再进行回填土5回填。
以上显示和描述了本发明的技术构思和主要特征，本行业的技术人员应该能了解本发明内容并能据以实施。以上实施例和说明书描述的只是为了说明本发明的基本思路和基本实施步骤，并不能以此限制本发明的保护范围。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化的改进，这些变化的改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种新型整体式船闸结构，其特征在于：包括底板（3）、上闸墙（1）和下闸墙（2），底板（3）修建在建基面（4）上面，上闸墙（1）修建在底板（3）上面且与底板（3）联结在一起，下闸墙（2）修建在建基面（4）下面且与底板（3）联结在一起，底板（3）、上闸墙（1）和下闸墙（2）形成一个整体，构成一种新型整体式船闸结构，所述新型整体式船闸结构为H形，所述船闸结构完建后进行回填土（5）回填。
2.根据权利要求1所述的新型整体式船闸结构，其特征在于：所述底板（3）上表面是平面，底板（3）下表面是平面或拱形曲面。
3.根据权利要求2所述的新型整体式船闸结构，其特征在于：所述底板（3）下表面为向上弯曲的拱形曲面。
4.根据权利要求1所述的新型整体式船闸结构，其特征在于：所述采用有限元方法计算下闸墙（2）在土体中的深度。
5.根据权利要求4所述的新型整体式船闸结构，其特征在于：所述下闸墙（2）在土体中的深度大于或等于上闸墙（1）高度的三分之一且大于2m。
6.根据权利要求1所述的新型整体式船闸结构，其特征在于：所述底板（3）端面和同侧下闸墙（2）侧面构成连续竖直面。
7.根据权利要求6所述的新型整体式船闸结构，其特征在于：所述下闸墙（2）在两连续竖直面之间。
8.根据权利要求1所述的新型整体式船闸结构，其特征在于：所述下闸墙（2）横剖面为矩形或梯形。
9.根据权利要求3、5、7、8所述的新型整体式船闸结构，其特征在于：所述下闸墙（2）横剖面为矩形。
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