船闸设计计算书(完美版)
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《航运工程》大作业——船闸设计报告书一、设计资料1设计通航水位:上游最高 30.5m 最低 24.5m 下游最高 20.5m 最低 18.5m2设计过闸船队:顶推船队3船队尺寸:238m×23.6m×2.5m(长×宽×设计吃水)4设计级别:三级5基础地质:软基6日平均过船次数n=18~20次,昼夜内费运货船过闸次数n0=3~5,一次平均过闸吨位G =2000~2300吨,一年通航天数 N=280~290天,船舶装载系数α=0.8,运量不均匀系数β=1.3 ,泄水时间 t3=8分。
二、设计依据《船闸总体设计规范》(JTJ305-2001)《船闸设计规范》(TJT261-266-87)《船闸闸阀门设计规范》(JTJ308-2003)《船闸输水系统设计规范》( JTL 306- 2001)《内河通航标准》( GB50139- 2004)《船闸电气设计规范》(JTJ310-2004)《水运工程混凝土施工规范》(JTJ268-96)《水运工程混凝土质量控制标准》(JTJ269-96)《水工钢筋混凝土结构设计规范》(SDJ20-78)三、设计内容1通航船闸的基本尺寸及其上下游引航道1.1船闸型式选择根据已有设计资料,对船闸的各种型式进行综合比较,依据《船闸设计总体规范》3.2.1和3.3.3,确定船闸形式为单级船闸、单线船闸。
1.2船闸的平面尺寸计算船闸的基本尺度包括闸室的有效长度、有效宽度及门槛水深。
根据设计船型资料,考虑1顶+2×1000船队两排并列一次过闸的组合形式。
根据《船闸设计总体规范》3.1.5~3.1.9的规定进行计算,具体过程如下:1.2.1闸室有效长度Lx指船舶过闸时,闸室可供船舶安全停泊的长度:Lx=Lc+Lf其中,Lc——设计最大过闸船队的长度Lf——富裕长度(对于顶推船队,Lf≥2+0.06Lc=2+0.06×238=16.28m)故,闸室的有效长度为238.00+16.28=254.28m,取255m。
船闸设计计算书(完美版)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章船闸总体设计第一章设计资料一经济资料1、建筑物的设计等级:2、高良涧二线船闸按III级船闸、II级建筑物标准设计。
3、货运量:4、淮河1995年的过闸货运量为1750万吨,年设计通过能力为1750万吨。
5、通航情况:6、通航期N=360天/年,客轮及工作船过闸次数e n=1,船舶载重量不均匀系数α=,月不均匀系数β=,船闸昼夜工作时间小时τ=22小时7、设计船型:8、9、10、11、见表1-1表1-1 船型资料:二水文与气象资料1、特征水位及水位组合:见表1-2,1-3高良涧船闸上游为洪泽湖,下游为灌溉总渠,根据江苏省水利厅规划的洪泽湖调蓄及灌溉总渠控制的情况及可行性研究报告提供的数据进行综合分析后拟定。
表 1-2 特征水位表(高程以黄河零点起算(m))表2、地质资料及回填土资料高良涧二线船闸位于洪泽湖大堤,土质较为复杂,上部为人工夯实的湖堤,多为黄色粘土,持力层为粘土、亚粘土、粉砂夹层,但层次划分不明,软硬变化较大,下卧层基本上为承载力较高的砂性土,土层概况见表1-43、地震资料查江苏省地震烈度区划分图得,该地区属七度区,根据水工建筑物抗震设计规范SDJ —78“对于级挡水建筑物,应根据其重要性和遭震害的危害性可在基本烈度的基础上提高一度”的规定,考虑到本船闸属洪泽湖防洪线上的挡水建筑物,故按地震烈度八度设防。
4、地形资料地形资料详见“高良涧二线船闸闸址地形图”5、交通及建筑材料供应情况水运可直达工地,公路运输亦方便,除木材外,其他材料供应充足,钢材由南京发货、水泥、石料、沙由安徽提供,木材由江西福建运来。
第二节船闸的基本尺度船闸的基本尺度包括闸室的有效长度、有效宽度及门槛水深。
根据设计船型资料,考虑1顶+2×1000T船队两排并列一次过闸、1顶+2×1000与1拖+12×100船队并列过闸、1拖+4×500并列过闸三种组合。
某水闸设计计算书一、基本资料1.水位水闸计洪水位2.96m (P=1%)堤防设计洪水位2.88m (P=2%)历史最高洪水位2.60m内河最高控制水位1.30m内河设计运行水位-0.30m2 工程等级及标准联围为2级堤围,其主要建筑物为2级建筑物,次要建筑物为3级,临时性建筑物为4级。
3风浪计算要素计算风速根据《河道堤防、水闸及泵站水文水利计算》中“相应年最高潮位日的最大风速计算成果表”查得为V=36m/s(P=2%)。
吹程在1:500实测地形图上求得D=300m闸前平均水深H m=6.0m4地质资料根据××××××××××××院提供的《**水闸工程勘察报告》。
5地震设防烈度根据《×××省地震烈度区划图》, *属7度地震基本烈度地区,故×××水闸重建工程地震烈度为7度。
6规定的安全系数对于2级水闸,规范规定的安全系数见下表1.6-1。
表1.6-1二、基本尺寸的拟定及复核2.1抗渗计算2.1.1渗径复核如下图拟定的水闸底板尺寸:如下图拟定的水闸底板尺寸:L=0.5+0.7*2+6+0.5+0.5+1.3+0.5+0.76*2+16.4+0.5 +1.3+0.7*2+0.5+0.7*2+6+0.5+0.5=40.72m根据《水闸设计规范》SL265-2001第4.3.2条表4.3.2,×××水闸闸基为换砂基础,渗径系数取C=7则:设计洪水位下要求渗径长度:L=C△H=7×[2.96-(-0.30)]=22.82m∴L实〉L∴满足渗透稳定要求。
2.2闸室引堤顶高程计算闸侧堤顶高程按《堤防工程设计规范》(GB50286—98)中的有关规定进行计算。
其公式为:A e R Y ++=}])(7.0[13.0)(0018.0{])(7.0[0137.0245.027.022V gd th V gF th V gd th V H g = 5.02)V(9.13H g V T g = Ld th T g L ππ222= βcos 22gd F KV e = H R K K K R O P V p △=式中:Y —堤顶超高(m )。
船闸体设计1 船闸规模根据设计船形资料,考虑A :1顶+2×2000T船队一次过闸;B:1顶+2×1000T 船队两排并列一次过闸;C:1顶+2×1000T与1拖+12×100T解队并排过闸三种组合,其计算如下:a 闸室长度Lx:A:Lc=185米L=2+0.06L c=13.1米Lx=185+13.1=198.1米fB:Lc=160米L=2+0.06L c=11.6米Lx=160+11.6=171.6米fC:Lc=(321.2-23)/2+23=172.1米L=2+0.03Lc=7.16米fLx=172.1+7.16=179.3米由A、B、C三种情况得Lx=198.1米,考虑镇静段长度10米,则Lx=210米b 闸室宽度Bx:A:Bc=14米B=△B+0.025(n-1)Bc=1.2+0.025(1-1)×14=1.2米fBx=14+1.2=15.2米B:Bc=10.6×2=21.2米B=△B+0.025(n-1)Bc=1.2米fBx=21.2+1.2=22.4米C:Bc=10.6+5.24×2=21.08米B=△B+0.025(n-1)Bc=1.2米fBx=21.08+1.2=22.28米由A、B、C三种情况得:Bx=22.4米,则取Bx=23米c 闸室门槛水深H:由H≥1.6T得:H≥1.6×2.8=4.48米取H=5米由a、 b、 c得闸室尺度为210米×23米×5米2船闸的设计水位(1)上游设计最高水位:21.5米(2)下游设计最高水位:21.1米(3)上游设计最高通航水位:20.0米(4)下游设计最高通航水位:18.5米(5)上游设计最低通航水位:17.0米(6)下游设计最低通航水位:14.5米3各部分高程确定上游引航道底高程=上游设计最低通航水位-引航道最小水深=17-5=12米上游导航建筑物顶高程=上游设计最高通航水位+超高(空载干舷)=20+2.5=22.5米上闸首门顶高程=上游校核洪水位+安全超高=21.5+0.5=22米上闸首墙顶高程=门顶高程+结构安装高度=22+1=23米上闸首门槛高程=上游设计最低通航水位-门槛水深=17-5=12 米闸室底高程=下游设计最低通航水位-闸室设计水深=14.5-5=9.5米闸室墙顶高程=上游设计最高通航水位+超高(空载干舷)20+2.5=22.5米 墙顶设1米胸墙,则实体墙体高程取21.5米。
计算书2005.8一、基本资料1、闸门尺寸(BxH)6.1mx5.5m2、底板高程:33.5m3、设计工况:上游水位39.0m 下游水位35.5m4、校核工况:上游水位39.0m 下游水位34.5m2、面板(1)面板厚度δ=a[]αakq/根据上表计算,面板设计厚度选用10mm,计算厚度取8mm。
(2)面板与梁格的连接计算面板局部挠曲时产生的垂直于焊缝查长度方向的横拉力:下翼缘 cm y h I W 53.29341.308.881972min ==-= 弯应力:22max /16/9.1053.293410078.320cm KN cm KN W M <=⨯==σ,结构安全,截面构造合理。
(3)挠度验算[]cm l f cm EI ql f 16007.08.88197101.23846006.65538450644==<=⨯⨯⨯⨯⨯==挠度也满足要求。
(4)截面改变截面形心矩 cm y Ay y 6.164.15194.2508112==∑=截面惯性矩:432300.385692.77781126.34112cm Ay th I =+⨯=∑+=截面下半部对中和轴的面积矩:3212002.200.1219.206.47cm S =⨯⨯+⨯= 剪应力:[]22/5.9/6.50.138********.196cm KN cm KN It VS =<=⨯⨯==ττ,安全。
(5)翼缘焊缝翼缘焊缝厚度f h 按受力最大的支承端截面计算。
最大剪力KN V 8.196max =,截面惯性矩40.38569cm I =。
上翼缘对中和轴的面积矩:315.10971.156.192.166.49cm S =⨯+⨯= 下翼缘对中和轴的面积矩:322.9969.206.47cm S =⨯= 需要[]cm I VSh hf 3.05.110.385694.15.10978.1964.1=⨯⨯⨯==τ角焊缝最小厚度mm t h f 6.5145.15.1==> 全梁的上、下翼缘焊缝都采用mm h f 8=(6)面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力的验算 面板区格长边中点的局部弯曲应力: 22222/6.17488370343.0465.0mm N t kpa my=⨯⨯==σ 2/4.526.1743.0mm N m y m x =⨯==μσσ 对应于面板长边中点的主梁弯矩和弯应力: []m KN M ⋅=-⨯=5.30634.247.2626.652 236/4.104102934105.306mm N W M ox=⨯⨯==σ 面板长边中点的折算应力:()ox mx my ox mx my zh σσσσσσσ---+=22)( ()4.1044.526.174)4.1044.52(6.17422---+=下翼缘cm y h I W 33.17305.205.354812min ==-=弯应力:22min max /16/28.233.17301004.39cm KN cm KN W M <=⨯==σ,结构安全。
船闸工程施工组织设计说明书第一章 施工组织设计总说明1.1 工程概况及总体布置该船闸位于苏北某县城以北20公里的平湖东面,将平湖与运河相沟通(如图1.1)。
平湖常年淹没面积为407平方公里。
每当洪水季节,常淹没下游大片土地和房屋,对当地的工农业生产、人民生命财产及运河的通航造成巨大损失。
为解决防洪灌溉及通航问题,经上级有关部门 批准拟建设包括节制闸、船闸、水坝等三个单项工程在内的水利枢纽工程。
计划安排整个枢纽工程分两期施工;考虑整个工程的导流及保证正常通航,拟船闸为第一期工程,其它单位工程为第二期工程。
1.2 建设规模及尺度船闸闸室尺度为210×20×14米,上、下闸首尺度为20×32×20,上、下引河长分别为340米、360米,宽53米。
具体尺度如图1.2所示。
船闸水工建筑物包括上闸首、下闸首、闸室、导航墙、引河、护坡等内容。
1、闸首结构根据地质条件、使用要求等,上闸首及调整过渡段与下闸首及调整过渡段基本对称,均采用短涵洞输水。
采用人字形闸门,每扇门重30吨。
图1.1 苏北某水利枢纽图三图1.2(1)上闸首上闸首平面尺度20×32m (长×宽),口门宽16m ,底板厚6m ,空箱式边墩宽8m ,闸首总高度20m 。
边墩顶标高28.2m ,门槛顶标高14.8m ,底板底标高8.2m 。
边墩内布置廊道,廊道断面3×3m 。
上闸首断面图如图1.3所示。
(2)下闸首上闸首平面尺度20×32m (长×宽),口门宽16m ,底板厚6m ,空箱式边墩宽8m ,闸首总高度19.5m 。
边墩顶标高27.7m ,门槛顶标高14.8m ,底板底标高8.2m 。
边墩内布置廊道,廊道断面3×3m 。
上、下闸首断面图如图1.4,图1.5所示。
2、闸室结构闸室采用钢筋砼结构,长度方向共分7个结构段,分段长度30m ,每个结构段之间以及闸室与闸首衔接处均设置变形缝。
水闸设计计算书水力计算拟定底板高程为31m,则闸门高度为35-31=4m,闸孔宽深比为1.6~1.8,单孔宽度取整数为7m,闸孔总宽度取m 210307=?。
根据规范,上游水位雍高为0.1~0.3m ,先假定一个上游水位雍高,用EXCEL 进行试算,算出一个流量,之后反复试算,直到计算出的流量等于校核流量。
最后底板高程为31m ,30个孔,每孔宽7m ,溢流前缘总净宽210m ,校核情况下上游水位38.1m 。
根据经验,混凝土闸墩厚1~1.6m ,取闸墩厚1m 。
所以总宽度,最后确定总净宽210m ,总宽度268m泄流能力计算水闸闸门全开敞时的泄流能力按堰流计算(1) 校核情况:,230gH m Nb Q σε= N N bz εεε+-=)1(778.0277000=+=+=z s d b b b b ,查表5-6得941.0=z ε 823.0121772000=++=++=b z s b d b b b b ,查表5-6得964.0=b ε 942.030964.0)130(941.0)1(=+-?=+-=NN bz εεε 91.066.770==h h s 80.0=σ 5000571966.76.19385.0942.080.07303>==Q满足泄流能力渗流计算铺盖的长度为20m,厚度为0.6m,齿墙的深度和宽度为0.8m,闸室段的长度为14.5m,厚度为2m,齿墙的深度为1m,宽度为1m,板桩的长度为6m,要钢筋混凝土m L 5.340= m S 9.65.54.10=+=)(2682)130(730)1(m d n nb L =?--?=--=559.65.3400===S L m L T e 25.175.00== (2)分段阻力系数456.0441.0)25.178.0(5.1441.0)(5.12/32/31=+?=+=T S ξ 058.025.171)(7.0212==+-=T S S L ξ 296.2)]25.178.01(4cot[ln 2)]1(4cot[ln 23=-?=-=ππππξT S 801.025.17)9.68.0(7.02.194=+?-=ξ 06.2)25.179.61(4cot[ln 25=-=ππξ 102.2)]4.125.175.51(4cot[ln 26=--=ππξ 596.04.125.17)15.5(7.01157=-+?--=ξ 287.2)]4.125.1711(4cot[ln 28=--=ππξ 058.025.1719==ξ 519.0441.0)25.174.2(5.12/310=+?=ξ 233.11519.0058.0287.2596.0102.206.2801.0296.2058.0456.0101 =+++++++++=∑=i i ξ(3)各分段水头损失162.0233.114456.010111=?=?=∑=i i H h ξξ 021.0233.114058.02=?=h 818.0233.114296.23=?=h 285.0233.114801.04=?=h 734.0233.11406.25=?=h 749.0233.114102.26=?=h212.0233.114596.07=?=h 814.0233.114287.28=?=h 021.0233.114058.09=?=h 185.0233.114519.010=?=h (40进口段修正后的水头损失值.162.0)059.025.174.1(]2)25.1785.15(12[121.1)059.0'](2)'(12[121.1'22<=+?+?-=++-=T S T T β取62.0'=β100.0162.062.0''0=?==h h o β出口段修正后的水头损失值.175.0)059.025.174.2(]2)25.1785.14(12[121.1)059.0'](2)'(12[121.1'22<=+?+?-=++-=T S T T β139.0185.075.0''0=?==h h o β修正后的水头损失减少值进口段 062.0162.0)62.01()'1(1=?-=-=?h h β出口段 046.0185.0)75.01()'1(10=?-=-=?h h β水力坡降呈急变形式的长度进口段00.325.17233.114062.0'101=?=??=∑=T H h L i ix ξ出口段23.225.17233.114046.0'101=?=??=∑=T H h L i ix ξ出口段渗流坡降值046.03139.0''0===S h J闸室稳定计算)(130)274.0207.1(101KN G ==)(14661027)4.05.14()437.0207.1(212KN G =??-?-?= )(1840102747.05.143KN G ==)(42531027)2215.0)5.11(15.14(4KN G =++?= )(102062427)2215.0)5.11(15.14(6KN G =++?= )(1696525328.75.147KNG ==)(19474472.013333.042.033.042.08KN H B H k k G c b c ===σ)(352927)25)21.113.010(225.01.13.1(9KN G =+?+???=KN G 2510=)(14701021214)5.21(11KN G =+= )(51181021215.2)5.109(12KN G =+= )(4084275.5102121KN P == )(2160274102122KN P == )(11314378550927)239.11(10212710239.11)35.012.1239.11(2123KN P =-=-++?=)(05.724.025.141m L =-= )(15.2)4.05.14(3125.142m L =--= 03=L04=L06=L07=L08=L)(75.45.225.149m L =-= )(6.565.125.1410m L =-= )(25.45.075.411m L =-=)(225.1025.712m L =-= )(3.15.035.51m T =-= )(83.05.0342m T =-= )(49.070.119.2)695.5325.5()35.012.1239.11(31239.115.53m T =-=?--+++-= ))((91705.71301shun m KN M ?=?=)(315215.214662m KN M ?=?=)(1676375.435299m KN M ?=?=(顺)])(1406.52510m KN M ?=?=(逆)\)(624825.4147011m KN M ?=?=(逆))(102362511812m KN M ?=?=(顺)水平力的力偶)(53093.140841m KN H ?=?=(顺))(179383.021602m KN H ?=?=(逆))(55449.011313m KN H ?=?=(顺)∑?=+-++--+--=)(2057655417935309102366284140167633152917m KN M )(3651551181470253529191696510206425318401466130KN G =+++++++-++=∑)/(11565.1427205765.14273651522max m KN W MA G P =?+?=+=∑∑)/(7265.1427205765.14273651522min m KN W M A G P =?-?=-=∑∑ 0.2][60.172115=<==ηη 演算闸室抗滑稳定 3.13.530553651544.0>=?==∑∑P G f K c 综合摩擦系数3.14.630553651528tan tan 00>=?=+=∑∑PAC G k c φ 抗浮稳定计算 1.16.8425336515>===∑∑U V K f初步拟定调度方式为:在正常运行情况,即上游水位35m ,开启4个孔,每孔开度1.0m ,等到上下游水位比较稳定后,再把这4孔全开。
船闸设计计算书目录一、设计基本资料 (2)二、船闸总体规划 (3)三、船闸输水系统型式选择及水力计算 (6)四、结构设计 (6)五、设计中应注意的问题 (15)指导老师:拾兵组长:王桂兰组员:刘邑雨金恒张建张俊杰一. 设计基本资料1. 经济资料(1)建筑物设计等级:某二级船闸,其闸门,闸首,闸室等主要结构按二级标准设计,导航墙,靠船码头等按三级标准设计,临时建筑物按四级标准设计。
(2)货运量:2009年过闸货流2100万t ,其中上行1000万t ,下行1100万t ,年设计通过能力为2100万t 。
(3)通航情况:通航期N=360d/年,客轮,工作轮过闸坝数n 0=5,舶载重量系数a=0.83。
月不均匀系数β=1.1,船闸昼夜工作时间t=22h 。
(4) 设计船型:见表1-1表1-1 设计船型2. 水文与气象资料(1)特征水位及水位组合:见表1-2和表1-3表1-2 特征水位表 表1-3水位组合表(2)气象资料:降雨量主要影响施工设计(略);气温主要影响施工设计及通航期长短,此处冰冻不影响航速,最多风向为东南风,设计8级风。
风速V=20.8m/m ,校核10级风,V=25.6m/s 。
3.地质资料及回填土资料回填土的实验结果如表1-4所示,地基土的物理力学指标如表1-5所示。
表1-5 地基土物理力学特性4.地震 根据地震基本烈度区划图,该地区基本烈度为6度,不进行抗震设计。
5. 交通及建筑材料供应情况 水运,公路均直达工地,运输方便。
钢材供应充足,由南京发货,水泥,石料均由安徽北部提供,水运而来,价格便宜。
木材较缺,需由福建。
江西运来,供应有限。
二`. 船闸总体规划1. 船闸规模根据设计船型资料,考虑1顶+2*2000t 船队一次过闸,1顶+2*1000t 船队两排并列一次过闸,一顶2*1000t 与1拖12*100t 解队并排过闸三种组合,其计算结果如表1-6所示。
表1-6 船闸基本尺度计算表 单位(m )综合以上三种组合情况计算结果,取闸室有效长度l c =200m,考虑镇静长度10m ,则闸室长度取210m 。
绪论本船闸设计是拟在衢江姚家枢纽的一个船闸工程。
衢江是浙江省最大河流——钱塘江南源兰江的主流,集水面积11477.2km2,河流全长257.9km。
由于滩多、水浅,航道条件差,水运业日益萧条。
目前通航船只为3t~12t。
据交通部门预测,衢江年运量到2010年可达到200万吨,主要物资有石灰石、莹石、化肥、木材、水泥、煤炭和钢材等。
鉴于目前的航道状况,无法满足远期货运量的要求。
目前,塔底、小溪滩都已开工建设,安仁铺、红船豆、游埠梯级也已完成前期设计工作,加快姚家梯级水利枢纽建设,尽早使衢江航道全面通航显得尤为迫切。
姚家枢纽是衢江干流开发中的第六级也是最下游一级枢纽。
工程是以航运和水力发电为主,结合改善水环境及灌溉条件等综合利用工程。
该工程由泄洪闸、船闸、发电厂房等建筑物组成,电站装机4×4.1MW,多年平均发电量约6533万KW.h。
船闸设计标准为500t级。
衢江水量充沛,水力资源丰富。
建设姚家水利枢纽工程,可以充分利用衢江水力资源,年发电量达6533万KW.h,电站装机16.4MW,能对电网起到一定的调峰作用。
本工程的建设可以有效缓解金华市目前用电紧张的局面。
水力资源是可再生的清洁能源,本工程的建设符合国家的能源产业政策。
其位于衢江下游段,河流呈东西流向,南岸为下店村,北岸为姚家村。
工程横跨衢江,本段水流湍急,江面宽约500m,两岸为堤坝,姚家段堤脚有宽约40m的滩地,地面高程约29~29.50m。
工程区地层分布白垩系上统基岩和第四系冲积堆积层。
地下水为松散岩土类孔隙潜水,主要分布在第四系地层中。
由大气降水补给,并排泄于河道。
姚家枢纽工程实施后,可为恢复和提高衢江的航运能力奠定基础,并可加快上游砂石资源和矿产资源开发,促进兰溪市及衢江两岸广大地区经济更快地发展。
衢江的船闸建设基本上都是与水电枢纽建设相配套的,故而在枢纽选址及船闸在枢纽总体平面布置中的位置受到水电部门的一定制约,船闸的总体布置有点困难,而其困难点主要突出在上下引航道的布置及其与河流主航道的衔接上。
船闸工程施工组织设计书姓名:乔飞学号:1103010329班级:港航11级3班一、概述1.1工程概况该船闸位于苏北某县城以北20公里的平湖东面,将平湖与运河相沟通(参见图1).平湖常年淹没面积为407平方公里。
每当洪水季节,常淹没下游大片土地和房屋,对当地的工农业生产、人民生命财产及运河的通航造成巨大损失。
为解决防洪灌溉及通航问题,经上级有关部门批准拟建设包括节制闸、船闸、水坝等三个单项工程在内的水利枢纽工程。
图1 苏北某水利枢纽平面布置图计划安排整个枢纽工程分两期施工;考虑整个工程的导流及保证正常通航,拟船闸为第一期工程,其它单位工程为第二期工程。
船闸为钢筋混凝土结构,上闸首及调整过渡段与下闸首及调整过渡段基本对称,均采用短涵洞输水。
采用人字形闸门,每扇门重30吨.闸室结构缝间距为30米,其它尺寸见图2。
二、自然条件和施工条件分析2.1工程所处地形:参见船闸周围地形平面图3(图中有船闸布置的基本控制点)图3 2.2水文地质:1 地形:船闸周围地形及建筑物平面布置分别见图2与图三(图中均有船闸放样基本控制点).2 水文地质:地质剖面(见图4)。
地下水位一般在地面以下0.7米.当基坑穿过多层土时,可用加权平均法计算基坑内平均渗流量指标.2。
3降水:2.3。
1降水量资料:2.3。
2降水量与施工的关系:2.4气温:2.4。
1X年日平均温度:日1月2月3月4月5月6月7月8月9月10 11 121 3。
6 3.6 0.8 10.0 17。
5 22。
6 29.7 26.9 23.2 15.2 10.3 3.42 —11 1.9 1.5 6。
1 17。
3 21。
3 27.3 26.9 24。
5 12。
8 11.3 3.83 0.3 0.6 3.2 6.6 16.6 21。
6 26.5 29.2 26.9 14。
9 10。
3 7。
04 0。
3 1。
6 2。
4 10.4 17.1 21.1 28。
0 27。
5 24.2 17.2 12。
第一章}第二章船闸总体设计第一章设计资料一经济资料1、建筑物的设计等级:2、高良涧二线船闸按III级船闸、II级建筑物标准设计。
3、货运量:4、淮河1995年的过闸货运量为1750万吨,年设计通过能力为1750万吨。
5、通航情况:6、通航期N=360天/年,客轮及工作船过闸次数e n=1,船舶载重量不均匀系数α=,月不均匀系数β=,船闸昼夜工作时间小时τ=22小时7、设计船型:8、9、10、11、见表1-1二水文与气象资料\1、特征水位及水位组合:见表1-2,1-3高良涧船闸上游为洪泽湖,下游为灌溉总渠,根据江苏省水利厅规划的洪泽湖调蓄及灌溉总渠控制的情况及可行性研究报告提供的数据进行综合分析后拟定。
2、地质资料及回填土资料高良涧二线船闸位于洪泽湖大堤,土质较为复杂,上部为人工夯实的湖堤,多为黄色粘土,持力层为粘土、亚粘土、粉砂夹层,但层次划分不明,软硬变化较大,下卧层基本上为承载力较高的砂性土,土层概况见表1-4#表1-4 闸址处土层概况表&3、地震资料查江苏省地震烈度区划分图得,该地区属七度区,根据水工建筑物抗震设计规范SDJ—78“对于级挡水建筑物,应根据其重要性和遭震害的危害性可在基本烈度的基础上提高一度”的规定,考虑到本船闸属洪泽湖防洪线上的挡水建筑物,故按地震烈度八度设防。
4、地形资料地形资料详见“高良涧二线船闸闸址地形图”5、交通及建筑材料供应情况水运可直达工地,公路运输亦方便,除木材外,其他材料供应充足,钢材由南京发货、水泥、石料、沙由安徽提供,木材由江西福建运来。
第二节船闸的基本尺度.船闸的基本尺度包括闸室的有效长度、有效宽度及门槛水深。
根据设计船型资料,考虑1顶+2×1000T船队两排并列一次过闸、1顶+2×1000与1拖+12×100船队并列过闸、1拖+4×500并列过闸三种组合。
计算结果如下:}根据以上三种组合,综合考虑本航线上已建船闸的尺度、内河航运暂定标准、货运密度的变化等方面的情况,取闸室的有效长度为210m ,考虑镇静段长度20m ,则闸室长度230m ,闸室的有效宽度取23m 。
由船舶吃水得槛上水深Hc ≥×=m ,考虑留有一定的富裕取m ,闸室的有效尺度230×23×m 。
第三节 船闸各部分高程船闸的各部分高程不仅要保证船舶能安全、顺利的通过,而且要保证船闸运转操作的安全和方便。
在这个前提下还要降低工程造价。
船闸各部分高程可参考《船闸总体设计规范》中的有关内容计算确定。
1、 上游引航道底高程=上游最低通航水位-引航道的最小水深=-=m2、 上游导航建筑物顶高程=上游设计最高通航水位+超高(空载干弦) =+=m3、 上闸首门顶高程=上游校核洪水位+安全超高=+=m !当门前产生立波时,上闸首门顶高程=上游设计洪水位+0h +2w h +安全超高=+++=m ,取m 。
上式中0h 为波浪中心线超过静水位的高度,2w h 为波高,可按下式计算ww L h h 2)2(02π≈,33.034.00151.02D H h w ω=,33.0573.0104.02D HL w = ,式中H 为墙前水深,H =-=m ,w L 2为波长, ω为风速s m /8.20=ω,D 为吹程,与闸前水面宽度有关,D 取3km4、 上闸首墙顶高程=门顶高程+结构安装高度=+1=m5、 上闸首门槛高程=上游最低设计通航水位-门槛水深-=m6、 闸室墙顶高程=上游最高通航水位+超高(空载干弦)=16+=m 设置m 高的胸墙,则实体墙顶高程为m7、 闸室底高程=上游设计最低通航水位-闸室设计水深=-=4m8、 ( 9、 下闸首门顶高程=上游最高通航水位+超高=+=m 10、 下闸首墙顶高程=门顶高程+结构安装高度=+1=,下闸首顶高程不低于闸室墙顶高程,则取m10、下闸首门槛高程=下游设计最低通航水位-门槛水深=-=4m 11、下游引航道底高程=下游最底通航水位-引航道最小水深=-=4m 12、下游引航道顶高程=下游最高通航水位+超高(空载干弦)=+=m 船闸各部分高程如下图所示!第四节 引航道尺度引航道的作用在于保证船舶安全、顺利地进出船闸,供等待过闸的船舶安全停泊,并使进出闸的船舶能交错避让。
引航道的平面布置,直接影响船舶进出闸的时间,从而影响船闸的通过能力。
在确定引航道的平面布置时,应根据船闸的工程等级、线数、设计船型船队、通过能力等,结合地形地质、水流、泥沙及上下游航道的条件综合考虑。
根据高良涧二线船闸的闸址处的地形条件,采用反对称型引航道布置。
(一) 引航道长度1、 导航段c l l ≥,c l 为顶推船队全长,1顶+2×1000级船队长c l =160m2、 @3、 调顺段≥2l (~)c l =240~320m ,取280m4、 停泊段c l l ≥3(主要考虑拖带船队长),考虑到解队过,解队后船队长m ,取180m5、 过渡段B l ∆≥104,B ∆为引航道宽度与航道宽度之差,二级航道宽为70m ,引航道宽度m (取40m ),则B ∆=30m ,4l =300m 6、 制动段5l 用c l l ⋅=α5估算,α为船队进入口门航速,一般取~,则=5l 3×160=480m(二) 、 (三) 引航道宽度考虑一侧靠船,设计最大船宽m ,一侧等候过闸的船队总宽度1c b =m ,富裕宽度c b b 5.12=∆,则引航道 (四)引航道最小水深5.10≥TH ,即T H 5.10≥=×=m ,考虑留有一定的富裕,取m第五节 船闸的通过能力1、 舶(队)进出闸时间船舶(队)进出闸时间,可根据其运行距离和进出闸速度确定。
对单向过闸和双向过闸方式应分别计算。
~单向进闸距离是船舶(队)自引航道中停靠位置(距闸首70m )至闸室内停泊处之间的距离,单向出闸距离为船舶(队)自闸室内停泊处至船尾驶离闸首之间的距离;双向进闸距离是船舶(队)自引航道中停靠位置至闸室内停泊处之间的距离,双向出闸距离为船舶(队)自闸室内停泊处至双向过闸靠船码头的距离;单向进闸距离1L =70+25+210=305m 单向出闸距离4L =20+25+210=255m双向进闸距离1L '=280+160+25+210=675m 双向出闸距离4L '=210+20+25+160+280=695m 根据《船闸总体设计规范》查得单向进闸s m v /5.01= 单向出闸s m v /5.01= 双向进闸s m v /5.01= 双向出闸s m v /5.01=:则min 2.10605.03051=⨯=t ,min 1.6607.02554=⨯=tmin 1.16607.06751=⨯='t ,min 6.11600.16954=⨯='t2、 闸门的启、闭时间2t闸门的启、闭时间与闸门型式和闸首口门宽度有关,当闸首口门宽度20~30m 时,2t 约为2~3min ,取2min3、 闸室灌、泻水时间3t船闸灌泻水时间与水头、输水系统型式、闸室尺度有关,取3t =min4、 船舶(队)进出闸门间隔时间5t船舶(队)进出闸门间隔时间取min~则:单向过闸时间 =++++=543211224t t t t t T +4×2+2×9++2×5=min双向过闸时间 =+'+++'=54321242242t t t t t T 2×+4×2+2×9+2×+4×5=min实际上,由于上行与下行船舶(队)均难以保证到闸的均匀性在设计中一般采用船舶(队)单向过闸与双向过闸所需时间的平均值来计算昼夜过闸次数,过闸时间5.51)24.1013.52(2/1)2(2/121=+=+=T T T min 船闸日平均过闸次数6.255.51602260=⨯=⨯=Tn τ 取25次 船闸年通过能力βα⋅⋅-=G N n n P e )(式中:e n —日非运客、货船过闸次数,取1】N —年通航天数(360天) G —次过闸的平均载重吨位(4000吨)α—船舶装载系数() β—运量不均匀系数吨44101750107.26071.183.04000360)125()(⨯≥⨯=⨯⨯-=⋅⋅-=βαG N n n P e满足通过能力的要求第六节 船闸的附属设施船闸附属设施及其布置可参考《船闸总体设计规范》中的有关内容。
1、 系船设备 "闸室、引航道等处的靠船建筑物靠船一侧,设置龛式系船柱。
系船柱不突出墙面。
闸室墙、引航道等靠船建筑物的顶部设置固定系船柱。
在闸室内的布置,首尾系船柱距闸室的有效长度两端距离为10m ;在闸室墙墙面上设置固定系船柱其纵向间距为1.5m,横向间距为15m ;另外在闸室墙上每隔40m 设置浮式系船柱。
2、 安全防护和检修设备高良涧船闸位于洪泽湖大堤(国家一级防洪建筑物)上,为了确保安全,在上闸首设置防洪门,兼做检修门用;船闸闸室的闸室墙前沿设护轮坎。
闸室两侧设置两道嵌入式爬梯,爬梯距闸首距离取10m 。
3、 信号和标志船闸按昼夜通航要求设置信号和标志,每道工作闸门上、下游均设置水尺。
4、 控制通信高良涧二线船闸距原来的老船闸近5km,在设计时为了充分为了充分发挥两个船闸的综合效益,合理调度船舶运行,建议在两个船闸之间设置一个远方调度站,同船闸上的总调度室一起调度船舶运行。
5、 ~6、 房屋和道路船闸的周围分别设置生产、辅助生产、生活等用房,并结合船闸建设规划作出统一的总体设计,其布置要求合理紧凑,管理方便。
船闸的各部位之间,应根据需要设置内部道路和对外公路,高良涧船闸破洪泽湖大堤而建,原有的二级公路必需重建。
7、 环境保护船闸设计应贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》的有关规定,做到船闸工程设计与环保设计同步进行,保护环境。
船闸的环保和绿化设计,应根据国家有关政策、法规、并参照现行的行业标准《港口工程环境保护设计规范》的有关规定。
船闸施工期由于吹填或基坑开挖,场地填筑等产生的粉尘,以及施工机械产生的噪音,对环境构成威胁时,应采取防治保护措施。
闸区范围内应进行近、远期绿化总体规划,其陆域绿化覆盖系数应不小于30%。
8、 消防和救护 /船闸设计应执行《中华人民共和国消防法》的有关规定,设置专用的消防设施。
闸首等部位设置消防栓、灭火器、灭火材料等有关器材。
船闸应设专用的消防通道、消防水泵等。
船闸的房屋设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》的有关规定。
`>第二章 船闸的输水系统第一节 输水系统的选择、输水型式及消能工一 输水系统输水系统可分为集中输水系统和分散输水系统两大类。