CN110184987B - 内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交，在紧靠淮安枢纽（水立交）的上游或下游比选确定“下桥上槽”式的半幅桥渡工程位置，使其两端顺接京杭运河，新建永久性半幅桥渡工程并通航使用；再在淮安枢纽（水立交）一期工程的基础上扩建淮安枢纽（水立交）二期工程的“下涵上槽”的涵渡工程，使淮安枢纽（水立交）一、二期工程形成另半幅涵渡工程并通航使用；“下桥上槽”+“下涵上槽”组合而成的内河水上大型航运水利枢纽工程，即为内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交。本发明将导流明渠的临时工程建成永久性半幅桥渡工程，边通航边施工不断航，排除防汛泄洪风险，为该渡槽航段船舶流量扩容、枢纽大修、交通战备以及应急处治等提供有力保障。

Description

内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交

技术领域

本发明属于水运交通基础设施建设的技术领域，具体涉及一种内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交。

背景技术

、淮河入海水道一期工程

淮河入海水道与苏北灌溉总渠平行，紧靠其北侧，西起洪泽湖二河闸，东至滨海县扁担港注入黄海，经过江苏省淮安市的清浦区、淮安区和盐城市的阜宁县、滨海县，全长162.3公里，河道宽750米，深约4.5米，并分别在淮安区境内与京杭运河、在滨海县境内与通榆运河立体交叉，形成淮安枢纽（水立交）和滨海枢纽（水立交）。淮河入海水道一期工程于2014年6月28日通过竣工验收。先后2014年7月4日、2017年夏季行洪使用过两次。

、淮安枢纽（水立交）

淮安枢纽（水立交）是亚洲同类工程规模最大的上槽下洞水上立交工程，位于江苏省淮安市淮安区城南、京杭运河与苏北灌溉总渠交汇处北侧的淮河入海水道里程桩号27K+890处，作用是满足淮河入海水道泄洪和京杭运河通航，下部涵洞按近期设计泄洪流量2270立方米每秒、强迫泄洪流量2890立方米每秒设计，共15孔，顺水流方向长108.604米，垂直水流方向长122.4米，单孔断面尺寸6.8*8.0米，上部通航渡槽按Ⅱ-（3）通航标准设计，净宽80.0米。一期工程设计防洪标准结合远期为 300 年一遇。2000年10月开工兴建，2003年10月建成通水。

、淮河入海水道二期工程

洪泽湖入江入海设计泄洪能力需要提高到20000-23000㎥/s，洪泽湖防洪标准达到300年一遇，为此需实施淮河入海水道二期工程，将其行洪能力提高到7000㎥/s。淮河入海水道河道总长162.3公里，现状河道京杭运河西（简称运西）为单泓，长27.89公里，京杭运河东（简称运东）为双泓，长134.41公里。规划河道二期工程规模为：运西段河底高程8.0米～0米，河底宽度500～784～280米，运东段深泓河底高程0米～-4.0米，河底宽度280～230～350米；设计堤顶高程17.27～6.1米，设计洪水位15.95～3.6米，淮安枢纽（水立交）设计防洪水位12.73米（涵下），滨海枢纽（水立交）设计防洪水位8.16米（闸下）；将淮安枢纽（水立交）地涵由原15孔扩建至45孔，将滨海枢纽（水立交）地涵由原23孔扩建至63孔。详见《淮河入海水道二期工程环境影响报告书（简本）》。

4、淮河入海水道叠加二级航道

淮河入海水道京杭运河交叉口淮安枢纽（水立交）至连申线通榆运河交叉口滨海枢纽（水立交）段83公里为规划国省干线航道——淮河出海航道的重要组成部分，是长三角高等级航道网规划。

淮河入海水道二期工程京杭运河以东段与通航相关的河道、桥梁和船闸工程按Ⅱ级航道标准实施。利用淮河入海水道加快建设淮河出海航道，对于完善长三角洲高等级航道网布局，促进流域经济发展具有重要作用，也符合水资源综合利用原则。

、淮安枢纽（水立交）扩建工程

淮安枢纽（水立交）扩建工程属于淮河入海水道二期工程的一部分。淮安枢纽（水立交）扩建工程将淮安枢纽（水立交）地涵由原15孔扩建至45孔，扩建加长部分的航槽宽度由原航槽宽80米增加至宽90米。为了扩建期间保证京杭运河正常通航，设计采取在紧靠淮安枢纽（水立交）的下游设置临时导流明渠的施工通航方案，临时航道长约800米，设计水深4米，设计底宽75米，与京杭运河连接段的设计弯曲半径600米，基本满足通航要求。洪泽湖入湖洪水超过50年一遇时，入海水道服从防汛的要求，开启入海水道防洪，同步拆除京杭运河施工围堰，恢复京杭运河通航，尽量减少断航影响。详见《淮河入海水道二期工程通航条件影响报告书（简本）》。

、京杭大运河

淮安枢纽（水立交）所在区段是京杭大运河最繁忙的航道段，年货运量在2亿吨以上，现状航道等级为Ⅱ级。

众所周知，作为Ⅱ级航道的京杭运河，因其水运繁忙堪称黄金水道。淮安枢纽（水立交）二期扩建工程设计采用在紧靠其下游设置临时导流明渠的施工通航方案，不仅要投入建设与拆除临时导流明渠工程的一笔可观的临时工程费用，而且还要兼顾洪泽湖入湖洪水超过50年一遇时，入海水道必须服从防汛的要求，开启入海水道防洪，并影响京杭运河通航的风险。加之京杭运河船舶流量日趋增大，淮安枢纽（水立交）一期工程渡槽宽度仅80米，淮安枢纽（水立交）二期工程渡槽宽度设计加宽至90米，京杭运河淮安枢纽（水立交）航段将成为“自古华山一条道”，它还将面临着枢纽大修、交通战备以及应急保障等问题。

发明内容

本发明的目的在于：设计一种内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交，在扩建“下涵上槽” 的基础上，与其并列新建“下桥上槽”形成组合式水上立交，充分利用临时工程费用将临时导流明渠的临时工程建成永久性半幅桥渡工程，保证边通航边施工不断航，排除防汛泄洪的风险，为该渡槽航段船舶流量扩容、枢纽大修、交通战备以及应急处治等提供有力保障。

本发明的设计原理是：统筹考虑充分利用临时通航工程费用，先将临时导流明渠的临时工程升级建成永久性半幅桥渡工程，再扩建淮安枢纽（水立交）二期工程的另半幅涵渡工程，从而建成内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交。

本发明的技术解决方案是：在紧靠淮安枢纽（水立交）的上游或下游比选确定“下桥上槽”式的半幅桥渡工程位置，使其两端顺接京杭运河，新建永久性半幅桥渡工程并通航使用；再在淮安枢纽（水立交）一期工程的基础上扩建淮安枢纽（水立交）二期工程的“下涵上槽”的涵渡工程，使淮安枢纽（水立交）一、二期工程形成另半幅涵渡工程并通航使用；这种“下桥上槽”+“下涵上槽”组合而成的内河水上大型航运水利枢纽工程，即为内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交。

半幅永久性桥渡工程采用桩柱式桥墩、经济型跨径，渡槽净宽以40-80米为宜，最小通航水深≥5.00米；不论该桥渡工程选在淮安枢纽（水立交）一期工程的上游或下游，其桥墩中心线应与涵洞洞墙身的中心线保持协调一致，以避免其阻碍涵洞的进水或出水；渡槽即航槽的两端应与京杭运河顺适连接，满足有关技术规范要求。

另半幅扩建的淮安枢纽（水立交）二期工程的“下涵上槽”的永久性涵渡工程，其渡槽（即航槽）宽度与一期工程的渡槽（即航槽）的宽度保持一致为80米即可。

半幅永久性桥渡工程与另半幅扩建后形成的永久性涵渡工程是相对分离的；桥渡工程和涵渡工程的两端的内侧相连形成分水岭，其两端的外侧与京杭运河的两岸顺接；分水岭建筑物应具有防撞功能。

为了满足以后工程检修、河槽（航槽）分流、交通战备及其应急保障等方面的使用需要，应分别在桥渡工程和涵渡工程的两端设置控制闸门，并在桥渡工程和涵渡工程的上方设置工作桥梁。

在所有航槽的侧墙上均设置消浪、防撞设施，以避免航槽内的波浪影响船舶的安全通行和过往船舶对航槽侧墙的碰撞。

本发明具有以下优点（功能或特点）：

第一，半幅桥渡并列半幅涵渡，倍增航槽断面。在繁忙的京杭运河与淮河入海水道交叉处这样的重要内河水利水运枢纽，增建桥渡工程与扩建涵渡工程并列形成水利水运工程综合体，将成倍地增大航槽断面，为京杭运河提供水运交通储备。因此，增建桥渡工程与扩建涵渡工程是十分必要的，具有重要的现实意义和深远的历史意义。

第二，新建桥渡后再加长涵渡，具备分流功能。首先新建桥渡工程，既可以保证扩建涵渡工程施工期间京杭运河的导流通航，又可以将新建桥渡工程永久使用，使其具有应急分流的保障作用。

第三，临时航道升格主体渡槽，节省工程投资。将原计划用于扩建涵渡工程的临时工程——导流明渠工程升格建成桥渡工程，作为半幅主体渡槽的永久工程，将极大地减少临时征地、拆迁与恢复的工作量，节省工程投资。

第四，边通航边施工扩建涵渡，保障航道畅通。先行建成桥渡工程交付通航使用，然后扩建涵渡工程，这种边通航边施工的建设方案，能够有效地保障京杭运河航道不中断，畅通无阻。

第五，首创桥渡与涵渡综合体，具备旅游功能。这种先新建桥渡工程使用、后扩建涵渡工程的边通航边施工的建设方案，及其增建桥渡工程与扩建涵渡工程并列形成的水利水运工程综合体均属于国内首创，她集聚新颖性、创造性和实用性于一体，具备旅游观光功能。

第六，大型行洪排涝通航枢纽，综合效益显著。该水利水运工程综合体将是国内内河中具备行洪、排涝、通航和观光的一处大型枢纽。其建设期间，可以保证边通航边施工不断航，并能够有效应对防汛泄洪的风险；其运营期间，可以为该渡槽航段船舶流量扩容，并为枢纽大修、交通战备以及应急处治等提供有力保障。因此，其社会经济效益将是十分显著的。

附图说明

图1为内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交平面示意图（图中尺寸单位：CM）。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明的技术解决方案，实施例不能理解为是对技术方案的限制。

实施例：淮安枢纽（水立交）扩建工程属于淮河入海水道二期工程的一部分。淮安枢纽（水立交）扩建工程将淮安枢纽（水立交）地涵由原15孔扩建至45孔，扩建加长部分的航槽宽度由原航槽宽80米增加至宽90米，水深5.0米。为了扩建期间保证京杭运河正常通航，设计采取在紧靠淮安枢纽（水立交）的下游设置临时导流明渠的施工通航方案，临时导航段按Ⅱ级航道标准建设，导航段长约800米，航道底宽为75米，航深为4.0米，与京杭运河连接段的设计弯曲半径为600米，基本满足通航要求。淮安枢纽（水立交）扩建期间，如果洪泽湖入湖洪水超过50年一遇时，即临时导航期内若入海水道被迫行洪，必须服从国家防汛的要求，开启入海水道防洪通道，同步拆除京杭运河施工围堰，恢复京杭运河通航，尽量减少断航影响。

经过比选确定，先行建设的“下桥上槽”式的半幅桥渡工程，其位置在紧靠淮安枢纽（水立交）的上游，使其两端顺接京杭运河，先建成半幅永久性的桥渡工程并通航使用；再在淮安枢纽（水立交）一期工程的基础上扩建淮安枢纽（水立交）二期工程的“下涵上槽”的涵渡工程，由原15孔扩建至45孔，使淮安枢纽（水立交）一、二期工程形成另半幅涵渡工程并通航使用；这种“下桥上槽”+“下涵上槽”组合而成的内河水上大型航运水利枢纽工程，即为内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交。

半幅永久性桥渡工程采用桩柱式桥墩，比选采用16米或24米或32米中的经济跨径，渡槽净宽为80米，最小通航水深5.00米；其桥墩中心线与涵洞洞墙身的中心线保持协调一致，以避免其阻碍涵洞的进水；渡槽即航槽的两端与京杭运河顺适连接，满足有关技术规范要求。

另半幅扩建的淮安枢纽（水立交）二期工程的“下涵上槽”的永久性涵渡工程，其渡槽（即航槽）宽度与一期工程的渡槽（即航槽）的宽度保持一致为80米。

半幅永久性桥渡工程与另半幅扩建后形成的永久性涵渡工程相对分离；桥渡工程和涵渡工程的两端的内侧相连形成分水岭，其两端的外侧与京杭运河的两岸顺接。分水岭建筑物具有防止船舶撞击的功能。

为了满足以后工程检修、河槽（航槽）分流、交通战备及其应急保障等方面的使用需要，分别在桥渡工程和涵渡工程的两端设置控制闸门，并在桥渡工程和涵渡工程的上方设置防汛工作桥梁，该桥梁桥下净空尺度满足京杭运河Ⅱ级通航标准要求。

在所有航槽的侧墙上均设置消浪、防撞设施——防波消能钢格栅，以避免航槽内的波浪影响船舶的安全通行和过往船舶对航槽侧墙的碰撞。

Claims (6)

1.内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交，其特征是：它是“下桥上槽”+“下涵上槽”并列组合而成的内河水上大型航运水利枢纽工程，即为内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交；该组合式水上立交的施工方法是：在紧靠淮安水上立交的上游或下游比选确定“下桥上槽”式的半幅桥渡工程位置，使其两端顺接京杭运河，新建永久性半幅桥渡工程并通航使用；再在淮安水上立交一期工程的基础上扩建淮安水上立交二期工程的“下涵上槽”的涵渡工程，使淮安水上立交一、二期工程形成另半幅涵渡工程并通航使用；半幅永久性桥渡工程与另半幅扩建后形成的永久性涵渡工程是相对分离的；桥渡工程和涵渡工程的两端的内侧相连形成分水岭，其两端的外侧与京杭运河的两岸顺接；不论该桥渡工程选在淮安水上立交一期工程的上游或下游，其桥墩中心线应与涵洞洞墙身的中心线保持协调一致，以避免其阻碍涵洞的进水或出水；渡槽即航槽的两端应与京杭运河顺适连接，满足有关技术规范要求。

2.根据权利要求1所述的内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交，其特征是：半幅永久性桥渡工程采用桩柱式桥墩、经济型跨径，渡槽净宽在40-80米内取值，最小通航水深≥5.00米。

3.根据权利要求1所述的内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交，其特征是：另半幅扩建的淮安水上立交二期工程的“下涵上槽”的永久性涵渡工程，其渡槽宽度与一期工程的渡槽的宽度保持一致为80米即可。

4.根据权利要求1所述的内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交，其特征是：所述分水岭建筑物应具有防撞功能。

5.根据权利要求1所述的内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交，其特征是：为了满足以后工程检修、渡槽分流、交通战备及其应急保障这些方面的使用需要，应分别在桥渡工程和涵渡工程的两端设置控制闸门，并在桥渡工程和涵渡工程的上方设置工作桥梁。

6.根据权利要求1所述的内河“下桥涵上双槽”组合式水上立交，其特征是：在所有航槽的侧墙上均设置消浪、防撞设施，以避免航槽内的波浪影响船舶的安全通行和过往船舶对航槽侧墙的碰撞。

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