CN202865812U - 船闸引航道隔流结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种船闸引航道隔流结构。本实用新型的目的是提供一种适用性强、工程规模小、施工简单、工期短、修建成本低、隔流效果良好的船闸引航道隔流结构。本实用新型的技术方案是：船闸引航道隔流结构，包括位于河床侧的一组靠船墩，其特征在于：相邻两靠船墩之间可拆卸的安装有隔流板，各隔流板均竖直布置与靠船墩一同形成隔流建筑物。本实用新型适用于水利水电工程中改善船闸通航水流条件。

Description

船闸引航道隔流结构

技术领域

本实用新型涉及一种船闸引航道隔流结构，主要适用于水利水电工程中改善船闸通航水流条件。

背景技术

随着我国经济社会快速发展，工农业生产持续增长，人民生活需要不断改善与提高，能源需求进一步增大，客货运输量逐年迅速增加，资源、环境约束日益加剧，但是我国的国情决定了能源开发、交通运输发展暂时不可能减缓，因此，发展交通运输、促进资源开发与降低能耗、减少环境污染的矛盾日趋尖锐，这必然促使清洁可再生的水能开发利用迎来高潮和具有运量大、能耗低、污染小优势的水运的大发展。

在通航河流上无论是筑堤修建水电站，还是梯级开发以提高航道等级均需修建通航建筑物，帮助船舶克服水位差，保证航运畅通。由于水利开发枢纽建筑物改变了河流的边界条件，船闸引航道与口门区的水流条件不易满足船舶过闸安全要求，严重时会影响到正常的航运秩序。特别是无闸溢流坝枢纽的通航建筑物，由于没有闸门控制，上游来水需要全部下泄，当小流量时，坝上游河段能形成水库流态，船闸上引航道与口门区可出现静水或较小流速的水流条件，但是随着来流量的增加，溢流坝的淹没水深增大，坝上游河段的水库作用减弱甚至完全消失，水流流速与天然河道的情况相差无几，可能更差，严重影响了船舶的航行安全。因此，采取有效的工程措施，控制船闸引航道和口门区流速与流态，确保航运畅通与船舶运行安全是十分必要的。

在我国，有闸门控制的坝上游能形成水库的水利枢纽中，船闸上游引航道、口门区以及连接段水流条件均较好，基本能满足船舶安全进出闸要求。而引航道通航水力学问题突出表现在船闸下游口门区与连接段。受水库泄洪或电站尾水渠泄流的影响，在其水域产生横向流、回流、漩涡等恶劣流态，使得水流条件不能满足规范要求，阻扰船舶安全过闸。由于这类问题的诱因是下泄洪水产生的巨大波动或电站尾水渠斜向水流，此类问题容易得到解决，通常只需增设隔流墙，延长引航道、使口门区远离坝下波动水流及电站尾水渠斜向水流，或者改变导航墙方向，采用透空式导航墙等工程措施，即能实现船闸引航道、口门区与连接段水流条件满足安全通航要求。

然而，对于无闸溢流坝水利枢纽工程，通航水力学问题主要集中在船闸的上游引航道，且通航水流条件比下游引航道的要复杂得多，由于上游水流是迎面而来，船闸引航道及口门区的通航水力学问题是上游来水受到引航道建筑物的干扰所致，无论其延伸多长，引航道口门区的横向水流问题始终不能消除，引航道内的流速往往较大，很难满足船舶安全停泊和进闸，若仍采用上述几种工程措施亦无法从根本上解决问题，在山区河流中这类问题更为突出。此时，需要采取能够适应其水流特点的工程措施。目前，解决这类问题较简单的方法是在引航道与河床间设置隔流墙，并根据理论分析计算及模型试验结果，在隔流墙上设置透水孔，调整流场分布，改善流态，控制口门区横向水流、引航道内纵横流速的大小及分布，实现水流条件满足船舶安全过闸的目的。

传统的隔流建筑物都是采用墙体结构，工程规模较大，施工复杂、工序繁多，需要水下施工或修筑围堰，受水文条件限制，施工周期长、工程成本高，当水流条件发生改变后，难以根据水流条件变化适时调整隔流建筑物。

所以如何设计出一种适用性强、工程规模小、施工简单、工程投资省的船闸引航道隔流建筑物，即成为本领域一直未解决的难题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有隔流建筑物的不足，而提供一种适用性强、工程规模小、施工简单、工期短、修建成本低、隔流效果良好的船闸引航道隔流结构。

本实用新型所采用的技术方案是：船闸引航道隔流结构，包括位于河床侧的一组靠船墩，其特征在于：相邻两靠船墩之间可拆卸的安装有隔流板，各隔流板均竖直布置与靠船墩一同形成隔流建筑物。

所述隔流板由若干块独立安装于靠船墩上的挂板组成，各挂板并排拼放于同一竖直平面内。

所述挂板为长条形，其两端分别可拆卸的安装于相邻两靠船墩上。

所述挂板为预制钢筋混凝土板。

所述隔流板底端与河床表面之间留有透水孔。

本实用新型的有益效果是：1、本实用新型在相邻两靠船墩之间安装可自由拆卸的预制隔流板，各隔流板均竖直布置与靠船墩一同形成隔流建筑物，浇筑靠船墩的同时可以在陆上进行隔流板的预制，互不干扰，从而缩短了工期；由于隔流板在陆上场地或工厂制作，较之现有技术的水下现场施工作业，不仅减小了围堰规模，简化了施工工序，而且提高了生产效率与产品质量、改善了作业环境、减轻了劳动强度，降低了施工成本。2、隔流板由若干块独立安装于靠船墩上的挂板组成，各挂板均能够自由安装和拆卸，在运营过程中，可根据船闸引航道水流条件的变化调整挂板数量与悬挂位置，以增减透水孔的数量、控制透水孔的大小，改善船闸引航道内的水流条件，营造良好的通航环境，确保船舶安全过闸，较之现有技术，本实用新型的灵活性更好，适应性更强。3、挂板更换方便快捷，而且无需断航，从而方便了后期的维护和整修。

附图说明

图1是本实用新型的结构图。

图2是本实用新型在实际应用中的平面示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例包括位于河床侧的一组靠船墩1，相邻两靠船墩1之间安装有隔流板2，各隔流板2可根据需要自由安装和拆卸，并且均竖直布置与靠船墩1一同形成隔流建筑物，将引航道4内外水体隔开，减小甚至消除河床流水对引航道4内水体的影响，改善其流态，降低流速，使船闸引航道4、口门区的水流条件满足安全通航的要求。

为了适应环境条件的变化，本例中，所述隔流板2由若干块独立安装于靠船墩1上的挂板2-1组成，该挂板为长条形，水平布置，其两端分别安装于相邻两靠船墩1上，并且各挂板2-1都可以单独自由地安装与拆卸，安装完成后各挂板2-1并排拼放于同一竖直平面内。所述挂板2-1为钢筋混泥土预制板或其它轻质耐腐蚀材料预制板，挂板2-1的宽度可以采用1.0m的定型模数，也可根据需挂板部分靠船墩1的高度确定，挂板2-1在陆上制作好后可用陆地吊车或浮吊，吊运其就位并安装固定在靠船墩1上。

所述隔流板2底端与河床表面之间留有透水孔3，即位于最底端的挂板2-1与河床表面之间留有透水孔3，以调整流场分布，改善流态，控制口门区横向水流、引航道4内纵横流速的大小及分布，实现水流条件满足船舶安全过闸的目的。在运营过程中，可根据船闸引航道4水流条件的变化，通过调整挂板2-1数量和悬挂位置，以增减透水孔3的数量，控制透水孔3的大小，改善船闸引航道4内的水流条件，营造良好的通航环境，确保船舶安全过闸。

由于隔流板2自重（竖直）与其所受水压力方向（水平）相互垂直，计算结构内力时可按水平与竖直方向独立进行，竖直向作用于板上的荷载仅是其自身重量，水平向作用于挂板2-1上的荷载为隔流板2内外水头差引起的水压力，而且可作为均匀（或水平向均匀）分布荷载计算，最大分布荷载q_max的大小可按下式计算，

q_max＝γ_wΔh_max    （1）

其中：γ_w——水的容重，可近似地取为10.0kn/m³；

Δh_max——引航道内外可能出现的最大水位差，m；

在横向，水位以上的挂板2-1不受载、内外水位差之间的挂板2-1受载较小，其余挂板2-1承受的荷载均相等，其值等于公式（1）的计算结果。尽管隔流板2承受的水平荷载方向忽左忽右，挂板2-1左右侧均会出现受拉，但不会同时出现，因此，若是采用钢筋混凝土隔流板，进行结构设计时可根据单筋计算结果进行强度验算，制作时双面对称配筋，以此抵抗双面交叉出现的结构拉应力。

所述挂板2-1的安装，可通过在靠船墩1上、沿其上下游断面从上至下设置一组挂钩，同时在挂板2-1上开设与该挂钩相匹配的挂钩孔来实现，其中挂钩呈L型，包括水平连接于靠船墩1上的连接段，该连接段自由端向上折弯90度，形成竖直布置的限位段，以防止悬挂于该挂钩上的挂板2-1产生水平移动，提高隔流板2的整体稳定性。另外，还可通过在靠船墩1上、沿其上下游断面从上至下设置一组螺栓，同时在挂板2-1上开设与该螺栓匹配的螺孔，并利用螺母将挂板2-1安装于靠船墩1上。

Claims (5)

1.一种船闸引航道隔流结构，包括位于河床侧的一组靠船墩（1），其特征在于：相邻两靠船墩（1）之间可拆卸的安装有隔流板（2），各隔流板均竖直布置与靠船墩（1）一同形成隔流建筑物。

2.根据权利要求1所述的船闸引航道隔流结构，其特征在于：所述隔流板（2）由若干块独立安装于靠船墩（1）上的挂板（2-1）组成，各挂板（2-1）并排拼放于同一竖直平面内。

3.根据权利要求2所述的船闸引航道隔流结构，其特征在于：所述挂板（2-1）为长条形，其两端分别可拆卸的安装于相邻两靠船墩（1）上。

4.根据权利要求2或3所述的船闸引航道隔流结构，其特征在于：所述挂板（2-1）为预制钢筋混凝土板。

5.根据权利要求1或2或3所述的船闸引航道隔流结构，其特征在于：所述隔流板（2）底端与河床表面之间留有透水孔（3）。

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