交通港站與樞紐79

1、第六章 通航建筑物 通航建筑物是指為船舶通過航道上集中水位落差而修建的建筑物。 常見的通航建筑物有船閘、升船機(jī)等。 船閘總體布置示意圖第一節(jié) 通航建筑物的主要形式及特點(diǎn) 船閘是用水力直接提升船舶過壩的一種通航建筑物。它是由上下閘首、閘門、閘室等擋水建筑物和能使閘室水位升降的輸水系統(tǒng)形成的水梯。 船閘示意圖葛洲壩2#船閘江蘇省張家港船閘船舶過閘示意圖上行作業(yè)：打開下閘門進(jìn)入閘室關(guān)閉下閘門打開上閥門灌水至齊平打開上閘門進(jìn)入上引航道下行作業(yè)：打開上閘門進(jìn)入閘室關(guān)閉上閘門打開下閥們泄水至齊平打開下閘門進(jìn)入下引航道升船機(jī)是利用機(jī)械的方法使船舶克服集中水位落差的一種通航建筑物。3000噸垂直卷揚(yáng)升船機(jī) 清

2、江高壩洲升船機(jī) 升船機(jī)的特點(diǎn)： (l) 在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)基本上不耗水，在水量不充沛的河流和運(yùn)河上，建造升船機(jī)較為有利；(2) 升船機(jī)的升降速度遠(yuǎn)較船閘閘室灌、泄水速度快，船舶通過升船機(jī)所需的時(shí)間較船舶通過船閘的時(shí)間要短；(3) 在高水頭的通航建筑物中升船機(jī)的造價(jià)一般較??；(4) 機(jī)電設(shè)備是保證升船機(jī)安全運(yùn)行的一個(gè)重要部分，升船機(jī)的建造與安裝要求有較高的設(shè)計(jì)與工藝水平。各國(guó)建設(shè)和科研工作經(jīng)驗(yàn)表明：（1）當(dāng)水頭在70m以上，宜建造升船機(jī)；（2）水頭在4070m之間應(yīng)進(jìn)行升船機(jī)與船閘的比選；（3）在40m以下，采用船閘通常比升船機(jī)優(yōu)越。 第二節(jié) 船閘的組成和類型一、船閘的組成 船閘主要由閘室、閘首和引航道等

3、三個(gè)基本部分及相應(yīng)的設(shè)備所組成。 三峽永久船閘閘室全景圖 船閘組成示意圖 a)縱斷面圖；b)平面圖 1上游引航道；2下游引航道；3上閘首；4閘室；5下閘首；6上閘門；7下閘門；8主導(dǎo)航建筑物；9靠船建筑物；10輔導(dǎo)航建筑物閘室 指船閘上、下閘首和兩側(cè)閘室墻環(huán)繞而形成的空間。作用是供船舶停泊使用。為了保障過閘船舶的穩(wěn)定停泊和安全升降，沿閘室墻設(shè)有系船設(shè)備和輔助設(shè)備。閘首 是將閘室與上下游引航道隔開的擋水建筑物。作用是擋水和灌泄水。分上、中、下閘首，在閘首內(nèi)常布置有閘門、輸水系統(tǒng)、閘閥門的起閉機(jī)械等設(shè)備。引航道 是連接閘首與主航道的一段航道。作用是引導(dǎo)船舶迅速、安全地進(jìn)出閘室。分上、下引航道，引航

4、道內(nèi)有導(dǎo)航建筑物及靠船建筑物。二、船閘工作原理三、船閘的類型 根據(jù)船閘不同的特征，如閘室數(shù)目、位置、功能、輸水型式、結(jié)構(gòu)型式及閘門型式等等，可以分為不同的類型： 1、 內(nèi)河船閘和海船閘 內(nèi)河船閘：建在內(nèi)陸河流及人工運(yùn)河上、供內(nèi)河船舶航行的船閘。特點(diǎn)：平面尺度相對(duì)較小，多承受單向水頭。 海船閘：建在封閉式海港港池口門、海運(yùn)河及入海河口，供海船航行的船閘。特點(diǎn)：平面尺度大、檻上水深大、多承受雙向水頭，無上、下閘首之分。 2、 單級(jí)船閘和多級(jí)船閘 單級(jí)船閘 沿船閘縱向只有一個(gè)閘室的船閘。 特點(diǎn)：（1）過閘時(shí)間短，通過能力大；（2）運(yùn)行管理方便（建筑物及設(shè)備集中）；（3）閘閥門及起閉機(jī)械少，可靠性高；

5、（4）占地少，便于布置（長(zhǎng)度?。?）耗水多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)地質(zhì)條件要求高（水頭高）（6）對(duì)輸水系統(tǒng)要求高。 具有中間閘首的船閘，特點(diǎn)是適應(yīng)于單船或船隊(duì)、不同數(shù)量的船舶迅速通過閘室，節(jié)省了過閘時(shí)間，可提高船閘通過能力。 有中間閘首的單級(jí)船閘 a)縱斷面圖；b)平面圖 1上閘首；2下閘首；3中閘首多級(jí)船閘沿閘室軸線方向具有兩個(gè)及兩個(gè)以上閘室的船閘。 多級(jí)船閘型式主要有連續(xù)梯級(jí)船閘和設(shè)中間渠道多級(jí)船閘兩種。連續(xù)梯級(jí)船閘 兩個(gè)以上閘室縱向連續(xù)梯級(jí)排列的船閘。連續(xù)四級(jí)船閘示意圖 a)縱斷面圖；b)平面圖 三峽連續(xù)五級(jí)雙線船閘 連續(xù)梯級(jí)船閘能克服較大的水位落差， 但船舶過閘時(shí)間長(zhǎng)，通過能力小。 為提高多級(jí)

6、船閘通過能力和運(yùn)行保證率， 根據(jù)船舶過閘運(yùn)行的需要和地形、地質(zhì)等條件， 在縱向兩個(gè)閘室或多個(gè)閘室之間， 可設(shè)可供錯(cuò)船會(huì)讓的中間渠道， 這種類型的船閘稱設(shè)中間渠道的多級(jí)船閘。 設(shè)中間渠道的多級(jí)船閘 a)縱斷面圖；b)平面圖 1閘門；2第一級(jí)船閘；3第二級(jí)船閘3、 單線船閘和多線船閘 單線船閘在一個(gè)樞紐內(nèi)只建有一座船閘。 多線船閘在一個(gè)樞紐內(nèi)只建有兩座以上的船閘，是指沿橫向（閘門軸線方向）有兩個(gè)或兩個(gè)以上閘室的船閘。 多線船閘俯視圖 4、 其他類型的船閘 根據(jù)船閘使用特點(diǎn)，在已建的船閘中還有廣室船閘，省水船閘、井式船閘等各種類型。廣室船閘（僅用于小河支流上的小型船閘中）閘首口門寬度小于閘室寬度的船

7、閘，即為廣室船閘?？煞秩N型式： （1）對(duì)稱式：口門軸線與閘室軸線重合； （2）反對(duì)稱式：口門軸線分別位于閘室軸線的兩側(cè)； （3）鎖式：口門軸線位于閘室軸線的同一側(cè)。 適用于特殊地形。省水船閘 在閘室的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置蓄水池以節(jié)省用水。 省水船閘 井式船閘 當(dāng)船閘水頭較高，地基條件較好時(shí)，為減小下游閘門的高度，在下閘首的上部建造一道橫向胸墻，過閘船舶從胸墻下面進(jìn)出閘室，這種船閘稱為井式船閘。 井式船閘1閘門 2通航孔道 3胸墻 H水深在一個(gè)樞紐內(nèi)只建有一座船閘。四、船閘的引航道俯瞰淮安復(fù)線船閘 引航道的作用：（1）保證船舶安全、順利地進(jìn)出船閘； （2）供等待過閘的船舶安全停泊； （3）使進(jìn)出閘船

8、舶能交錯(cuò)避讓。 引航道的要求：（1）足夠的水深及相應(yīng)的平面尺度和形狀； （2）良好的掩護(hù)及水流條件。引航道的型式： 單線船閘引航道平面布置， 一般有對(duì)稱型、反對(duì)稱型、不對(duì)稱型等三種型式 。 a) 對(duì)稱型 b)反對(duì)稱型 c)不對(duì)稱型（a）對(duì)稱型引航道的軸線與船閘軸線重合。（b）反對(duì)稱型引航道是上、下游引航道向不同的岸側(cè)拓寬。 這類引航道對(duì)單向過閘較為有利。（c）不對(duì)稱型引航道是上、下游引航道向同一岸側(cè)拓寬。 一個(gè)方向的船舶進(jìn)出閘都是直線， 另一個(gè)方向的船舶進(jìn)出閘沿曲線行駛。第三節(jié) 船閘的規(guī)模一、船閘的基本尺度 船閘基本尺度是指閘室有效長(zhǎng)度、閘室有效寬度及門檻水深。 船閘基本尺度示意圖 1、 閘室

9、有效長(zhǎng)度 船舶過閘時(shí)，閘室內(nèi)可供船舶安全停泊的長(zhǎng)度。 閘室有效長(zhǎng)度 Lx 可按下式計(jì)算：fcXllL式中： l c 設(shè)計(jì)最大過閘船隊(duì)（舶）的長(zhǎng)度(m)； l f 富裕長(zhǎng)度(m) 。 船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ305-2001) 2001-9-5發(fā)布 2001-1-1實(shí)施2、 閘室有效寬度 閘室內(nèi)兩側(cè)墻面最突出部分之間的最小距離。 對(duì)斜坡式閘室，其有效寬度為兩側(cè)垂直靠船設(shè)施之間的最小距離。 閘室有效寬度 Bx 可按下式計(jì)算： fcXbbB式中： b c 同閘次過閘船隊(duì)（舶）并列停泊的最大總寬度(m)； b f 富裕寬度(m) 。 船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ305-2001) 2001-9-5發(fā)布 2

10、001-1-1實(shí)施3、 門檻水深 設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)門檻上的最小深度。 門檻水深 H 應(yīng)滿足： TH6 . 1式中： H 門檻水深(m)； T 設(shè)計(jì)過閘船隊(duì)(舶)的滿載時(shí)的最大吃水。 4、 斷面系數(shù) 在確定船閘基本尺度時(shí)，還應(yīng)考慮船閘最小過水?dāng)嗝娴臄嗝嫦禂?shù) n 的要求。根據(jù)試驗(yàn)和觀察，若 n 值過小，則船隊(duì)(舶)過閘時(shí)，可能產(chǎn)生碰底現(xiàn)象。為保證船隊(duì)(舶)安全預(yù)利地進(jìn)閘，一般要求，0 . 25 . 1n式中： 最低通航水位時(shí)，閘室過水?dāng)嗝婷娣e(m2)， =BxH ； 最大設(shè)計(jì)過閘船隊(duì)(艙)滿載吃水時(shí) 船舯斷面水下部分的斷面面積(m2)。 二、船閘線數(shù)若有下列情況之一時(shí)，應(yīng)論證研究修建雙線或多線船

11、閘：(1) 單線船閘設(shè)計(jì)(實(shí)際)通過能力不能滿足設(shè)計(jì)水平年內(nèi) 貨運(yùn)量需要;(2) 在運(yùn)輸特別重要的航道上，不允許因船閘檢修、沖沙 和挖泥等因素造成航道斷航。 葛洲壩水利樞紐布置示意圖 葛洲壩水利樞紐鳥瞰圖 長(zhǎng)江流出三峽，江面突然由二三百米展寬到兩千多米，出南津關(guān)（湖北宜昌附近）三千米的地方，被葛洲壩和西壩兩個(gè)小島將江面一分為三，分別叫做大江、二江、三江。被稱作“萬里長(zhǎng)江第一壩”的葛洲壩水利樞紐工程就建在這里，大壩全長(zhǎng)2561米，高70米。葛洲壩工程具有發(fā)電、改善航道等綜合效益。 工程主要建筑物有船閘、河床式廠房、泄水閘、沖沙閘、左岸土石壩和右岸混凝土重力壩。大壩兩側(cè)布置三江、大江兩線航道，航道

12、與泄水閘之間分別布置二江及大江電廠。 為了保證長(zhǎng)江航運(yùn)，在大江和三江上共建了三座船閘，大江一號(hào)船閘和三江二號(hào)船閘，閘室尺寸280*34*5米，可通過萬噸級(jí)輪船和大型船隊(duì)，三江三號(hào)船閘，閘室尺寸120*18*4米，主要用于通過3000噸以下的客貨輪。 三、船閘級(jí)數(shù)具有下列情況之一時(shí)，應(yīng)考慮多級(jí)船閘方案：(1) 采用單級(jí)船閘受技術(shù)條件的限制，特別是受閥門水力條件和閘門技術(shù)條件的限制；(2) 受船閘所處位置的地形條件的限制，如地形較高，建單級(jí)船閘開挖深度大，與樞紐中相鄰建筑物連接難以處理等；(3) 地質(zhì)條件限制，興建高水頭單級(jí)船閘有困難；(4) 河流缺水，需要節(jié)省船閘耗水量，建省水船閘又不經(jīng)濟(jì)時(shí)。

13、單級(jí)船閘與多級(jí)船閘的水頭也無明確界限，一般可按下述范圍考慮： H20m，單級(jí)船閘( H為水頭)； 20mH40m，單級(jí)或雙級(jí)船閘； H4Om，雙級(jí)或多級(jí)船閘。 連續(xù)多級(jí)船閘是超高水頭船閘形式之一，可適應(yīng)各種水頭。缺點(diǎn)：可靠性差、船舶過閘時(shí)間長(zhǎng)、 通過能力小、停航檢修幾率多等。在重要航道上建連續(xù)多級(jí)船閘，應(yīng)考慮同時(shí)興建雙線。長(zhǎng)江三峽樞紐雙線連續(xù)五級(jí)船閘 三峽船閘位于海拔262.48m的壇子嶺左側(cè)，是在花崗巖山體中開挖形成的人工航道，最大挖深176m，航線總長(zhǎng)6442m，由上游引航道（2113米）、閘室主體段（1621m）、下游引航道（2708m）、地下輸水系統(tǒng)和山體排水系統(tǒng)等組成。 到2009年

14、三峽蓄水到175米時(shí)，水位落差達(dá)113米，采用連續(xù)梯級(jí)船閘可以將上百米水位差分級(jí)減小。船舶從上游過壩下行，打開第一號(hào)閘室的上閘門，使閘內(nèi)水位與上游水位齊平，船進(jìn)入，關(guān)閉下閘門，從閘內(nèi)放水，與第二號(hào)閘室水位齊平時(shí)，打開下閘門，船舶駛?cè)氲诙?hào)閘室。依次類推，直駛?cè)胂掠?。如果船由下游向上駛，上述過程相反。通過一次五級(jí)船閘，大約需要23個(gè)小時(shí)。 緊閉的閘門。五級(jí)船閘共有12道閘首24扇鋼鐵巨門，每扇門高38.5米、寬40.4米，重達(dá)1700噸，相當(dāng)于4個(gè)藍(lán)球場(chǎng)大。 船閘閘室：三峽共有10個(gè)閘室，每個(gè)閘室有效長(zhǎng)度280米，凈寬34米，可過萬噸級(jí)船隊(duì)，年單向通航能力5000萬噸。 設(shè)中間渠道的多級(jí)船閘是多

15、級(jí)船閘中的另一種型式。根據(jù)船舶所處地區(qū)的地形、地質(zhì)等條件，可在各閘室間設(shè)中間渠道以過渡。 設(shè)中間渠道的兩級(jí)船閘 四、船閘設(shè)計(jì)水位1、 上、下游設(shè)計(jì)最高水位 船閘作為樞紐建筑物的一部分擔(dān)負(fù)著擋水作用，其洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與樞紐其它建筑物一致。因此，對(duì)非溢洪船閘上游設(shè)計(jì)最高水位通常采用水利樞紐的校核洪水位（即正常運(yùn)用洪水位）；而對(duì)于一些允許溢洪的山區(qū)船閘，為了降低工程造價(jià)，上游最高水位可取和上游最高通航水位相同的標(biāo)準(zhǔn)。 船閘下游設(shè)計(jì)最高水位可采用樞紐最大下泄流量相應(yīng)的下游最高水位。 2、 上、下游設(shè)計(jì)最高通航水位 船閘設(shè)計(jì)最高通航水位是船閘正常運(yùn)用的上限水位，又是船閘建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之一。 上游設(shè)計(jì)最高通

16、航水位視船閘等級(jí)一般按表所列頻率的洪水標(biāo)準(zhǔn)采用。 船閘級(jí)別IIIIIIIVVVI洪水重現(xiàn)期（年）頻 率（%）100201520105101051020船閘上游設(shè)計(jì)最高通航水位標(biāo)準(zhǔn) 船閘上游設(shè)計(jì)最高通航水位的選擇除按照航道、船閘的等級(jí)確定外，還須考慮其它一些因素。 船閘下游設(shè)計(jì)最高通航水位是船閘正常運(yùn)用的下游上限水位，又是船閘建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之一。 船閘下游設(shè)計(jì)最高通航水位可采用與上游設(shè)計(jì)最高通航水位相同的標(biāo)準(zhǔn)，即用上游設(shè)計(jì)最高通航水位在最大下泄流量時(shí)相應(yīng)的下游最高水位。但也應(yīng)考慮其它的一些因素。 在下游有梯級(jí)時(shí)，應(yīng)考慮下游梯級(jí)回水的影響。 3、 上、下游設(shè)計(jì)最低通航水位 船閘上游設(shè)計(jì)最低通航水

17、位按航運(yùn)要求及航道和船閘等級(jí)來確定，采用船閘設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。同時(shí)還應(yīng)考慮其它一些因素。船閘級(jí)別IIIIIIIVVVI保證率（%）999898959590船閘上游設(shè)計(jì)最低通航水位標(biāo)準(zhǔn) 船閘下游設(shè)計(jì)最低通航水位可采用與上游設(shè)計(jì)最低通航水位相同的標(biāo)準(zhǔn)。但也應(yīng)考慮其它的一些因素。五、船閘高程的確定 船閘高程包括船閘閘首、閘室、閘門和引航道建筑物等的頂部高程和底部高程。1、船閘閘門門頂高程(1) 位于樞紐擋水前緣閘首工作閘門門頂高程應(yīng)采用樞紐上游校核水位加超高；如果另設(shè)有擋水閘門，則工作閘門門頂高程可采用上游設(shè)計(jì)最高通航水位加超高。 (2) 第二道閘首(含單級(jí)船閘下閘首)工作閘門采用上游設(shè)計(jì)最高通航水位

18、加超高；多級(jí)船閘第二道閘首以下各級(jí)閘首門頂高程采用各級(jí)閘室的設(shè)計(jì)最高通航水位加超高。(3) 溢洪船閘閘首門頂高程采用上游設(shè)計(jì)最高通航水位加超高。(4) 事故閘門門頂高程為上游最高洪水位加超高；檢修閘門門頂高程等于檢修水位加超高。根據(jù)國(guó)內(nèi)船閘設(shè)計(jì)和運(yùn)用實(shí)踐，閘門門頂超高可采用表中數(shù)值 船閘級(jí)別IIVVVII閘門門頂超高值（m）0.50.32閘首墻頂高程 閘首墻頂高程 = 閘門門頂高程 + 結(jié)構(gòu)安裝高度 （閘首墻頂高程 閘室墻頂高程） 擋水前緣閘首墻頂高程應(yīng)與同樞紐 其他擋水建筑物擋水要求一致。3閘室墻頂高程 閘室墻頂高程閘室墻頂高程 = = 設(shè)計(jì)最高通航水位設(shè)計(jì)最高通航水位 + + 超高超高 （

19、超高（超高設(shè)計(jì)過閘船舶的最大空載干弦高度）設(shè)計(jì)過閘船舶的最大空載干弦高度） 表中長(zhǎng)江分節(jié)駁船空載干舷高度， 可作為確定閘室墻頂高程時(shí)參考駁船噸級(jí)（t）10030050010003000空載干舷高度（m）1.01.41.61.71.61.73.03.34、閘首檻頂和引航道底高程 上(下)閘首檻頂高程 = 上(下)游設(shè)計(jì)最低通航水位 船閘門檻水深。 上（下）游引航道底高程 = 上（下）游設(shè)計(jì)最低通航水位 引航道最小水深。5、導(dǎo)航建筑物和靠船建筑物頂高程及引航道堤頂高程 上、下游導(dǎo)航建筑物和靠船建筑物頂高程 分別為上、下游設(shè)計(jì)最高通航水位加超高。 其超高值一般為設(shè)計(jì)船舶的最大空載干舷高度。 有防洪要

20、求的引航道堤(岸)頂高程與擋水閘首墻頂高程一致。 六、引航道尺度引航道一般由導(dǎo)航段、調(diào)順段、停泊段、過渡段、制動(dòng)段組成。前三段一般要求為直線段，后兩段可根據(jù)地形靈活布置，且可部分重合計(jì)算 三峽船閘上游引航道1、引航道長(zhǎng)度（1）導(dǎo)航段 ll 緊靠閘首。 船舶出閘時(shí)，在船尾尚未駛出閘首前必須沿船閘軸線直線行駛，不能轉(zhuǎn)向。因此，導(dǎo)航段長(zhǎng)度 ll 應(yīng)滿足:cll 1式中：lc 設(shè)計(jì)船隊(duì)（船只）的長(zhǎng)度，對(duì)頂推船隊(duì)為全船隊(duì)長(zhǎng)，對(duì)拖帶船隊(duì)或單船為其中最大的船舶長(zhǎng)度。 導(dǎo)航段的航道寬度為適應(yīng)船舶的轉(zhuǎn)向，應(yīng)從閘首邊界開始逐漸拓寬。(2) 調(diào)順段 l2 是進(jìn)出閘船舶從引航道航線轉(zhuǎn)到船閘軸線或從船閘軸線轉(zhuǎn)到引航道航

21、線，或曲線進(jìn)閘船舶由?？枯S線轉(zhuǎn)到船閘軸線所需要的長(zhǎng)度。調(diào)順段的長(zhǎng)度可采用 cll)0 . 25 . 1 (2或按公式計(jì)算)4(2CRCllc式中： C 出閘船舶(隊(duì))航線中心線與?？康却M(jìn)閘船舶(隊(duì))中心線的間距；R 船舶(隊(duì))曲線行駛時(shí)，航線的彎曲半徑，一般取R = 3lc (3) 停泊段 l3 是供等待過閘的船舶(隊(duì))?？坎⑴c出閘船舶(隊(duì))避讓交錯(cuò)的一段航道，其長(zhǎng)度應(yīng)滿足： 式中：lc最大船隊(duì)長(zhǎng)；當(dāng)引航道內(nèi)停泊的船舶(隊(duì))數(shù)不止一個(gè)時(shí)，則l3 段的長(zhǎng)度應(yīng)按實(shí)際需要加長(zhǎng)。 cll 3(4) 當(dāng)引航道直線段寬度與航道的寬度不一致時(shí)，需用漸變的方法將其連接起來，漸變連接的這一段引航道稱為過渡段l

22、4 ，其長(zhǎng)度為： 式中：B 引航道直線段寬度與航道寬度之差。 Bl104（5）船舶以一定速度通過口門區(qū)進(jìn)入引航道，停車后任會(huì)在慣性作用下滑行一段距離，這段從引航道口門到停泊段l3前沿的長(zhǎng)度稱為制動(dòng)段l4。根據(jù)近十多年來進(jìn)行的一系列實(shí)船試驗(yàn)，可按下式估算： cll4式中： 頂推船隊(duì)制動(dòng)距離系數(shù)。2 引航道寬度單線船閘和雙線船閘的引航道寬度是指調(diào)順段和停泊段的寬度。(1)單線船閘引航道寬度當(dāng)停泊段兩側(cè)都停泊等候進(jìn)閘的船隊(duì)(船舶)，則引航道寬度為：當(dāng)停泊段只一側(cè)停泊等候進(jìn)閘的船舶，則引航道寬度為：式中 B0 設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)，設(shè)計(jì)最大船舶（隊(duì)）滿載吃水 船底處的引航道寬度(m)； bc 設(shè)計(jì)最大船

23、舶（隊(duì)）的船寬； bc1 、 bc2 一側(cè)、另一側(cè)等候同次過閘并列停泊船舶（隊(duì)） 的總寬度； b 船距、岸距 (m)，船距取b = bc 、岸距取b = 0.5bcbbbbBccc2210bbbBcc210(2) 雙線船閘共用引航道寬度雙線船閘共用引航道分一線雙向過閘，一線單向過閘和兩線均雙向過閘兩種情況。一線雙向過閘，另一線為單向過閘時(shí)，引航道寬度為：兩線均為雙向過閘時(shí)引航道寬度為：（3）雙線船閘不共用引航道寬度， 其寬度應(yīng)分別按單線船閘計(jì)算。bbbbBccc310bbbbbBcccc32103. 引航道的水深引航道水深是設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)引航道底寬內(nèi)的最小水深，等于設(shè)計(jì)船隊(duì)(船舶)滿載吃水

24、加富裕水深。引航道最小水深應(yīng)滿足： 式中 H0 在設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)引航道底寬內(nèi)的最小水深(m)； T 設(shè)計(jì)最大船舶（隊(duì)）滿載吃水深度(m)。5 . 14 . 10TH為了降低船舶的航行阻力，引航道的斷面系數(shù)n 應(yīng)滿足：式中： 設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)，引航道的浸水?dāng)嗝婷娣e(m2)； 設(shè)計(jì)最大船隊(duì)(船只)滿載吃水時(shí)的船舶中腰橫截面的浸水面(m2)。 7n4彎曲半徑和彎道加寬引航道直線段外為彎曲航道時(shí)，其彎曲半徑不得小于最小限值。(1)頂推船隊(duì)和機(jī)動(dòng)駁船： IIII 級(jí)船閘 R 4lc IVVII 級(jí)船閘 R 3lc (2) 拖帶船隊(duì)：R = 5lc 如果彎道中心角大于35，則R值還得加大一個(gè)lc的長(zhǎng)

25、度。由于船舶在彎曲航道上航行，船隊(duì)漂角增大，航跡帶寬度比直線航道寬，因此，彎曲航道要加寬，其加寬值可用下式計(jì)算：如果彎道中心角大于35，B值得適當(dāng)加大。022BRlBc第四節(jié) 船閘在水利樞紐中的布置水利樞紐凡為滿足防洪、發(fā)電、航運(yùn)、灌溉、引水等需要，在河流上修建具有綜合用途的水工建筑物。葛洲壩水利樞紐三峽水利樞紐一、布置的任務(wù)和原則 1船閘總體布置主要研究和解決的問題 2船閘在水利樞紐中布置時(shí)應(yīng)遵循的原則和要求 二、船閘布置類型1閘壩分離式布置特點(diǎn)：船閘不占河床寬度，有利于其它建筑物的布置， 施工大為簡(jiǎn)化；但土石開挖方量可能增加較多。 2閘壩并列式布置（1）伸向壩軸線上游（2）伸向壩軸線下游閘

26、壩并列式布置三、其他建筑物的布置1導(dǎo)航建筑物和靠船建筑物（1）主導(dǎo)航建筑物：位于進(jìn)閘航線一側(cè)供引導(dǎo)船舶進(jìn)閘的建筑物。（2）輔導(dǎo)航建筑物：位于主導(dǎo)航建筑物的對(duì)面，用以引導(dǎo)受側(cè)向風(fēng)、水流等影響而偏離航線船舶的建筑物。（3）靠船建筑物：為供進(jìn)閘船舶在進(jìn)閘前停泊系靠，在引航道內(nèi)布設(shè)的建筑物。船閘上游靠船 三峽船閘靠船墩 三峽工程拴船柱 江蘇宿遷船閘上游導(dǎo)墻 2外停泊區(qū)和前港（1）外停泊區(qū)（2）前港伏爾加河薩拉托夫水利樞紐船閘外停泊區(qū)及前港布置示意圖四、通航水流條件1.通航水流條件的概念 在通航期內(nèi)，為滿足船舶正常操作條件下安全通暢過閘，對(duì)船閘引航道口門區(qū)和引航道內(nèi)流速、流態(tài)及其分布范圍提出的要求。 主

27、要包括的內(nèi)容2. 引航道口門區(qū)指引航道分水建筑物頭部外一定范圍內(nèi)的水域。寬度引航道寬度的1.5倍；長(zhǎng)度根據(jù)船隊(duì)形式確定。1船閘； 2閘壩； 3電站；4引航道；5口門區(qū)；6分水堤3. 通航水流條件的標(biāo)準(zhǔn)（1）口門區(qū)流速船閘引航道口門區(qū)水面最大流速限值（m/s） （2）引航道內(nèi)的流速限制 橫向流速一般應(yīng)不大于0.15m/s 縱向流速一般應(yīng)不大于0.5m/s船閘級(jí)別平行航線的縱向流速垂直航線的橫向流速回流流速IIV2.00.30.4VVII1.50.25五、施工通航 施工通航的目的船閘及其所在的水利樞紐在施工期間保證原來航道的暢通并滿足客、貨運(yùn)輸需要，使航運(yùn)不致中斷。施工通航的方式：1.先建通航船閘

28、（1） 利用老船閘通航（2） 施工圍堰在原航道處留通航口（3） 用施工導(dǎo)流明渠作為臨時(shí)航道2. 修建臨時(shí)通航船閘3. 臨時(shí)船閘結(jié)合導(dǎo)流明渠通航的綜合方式六、船閘通過能力和船舶過閘時(shí)間船閘的通過能力每年通過船閘的船舶總數(shù)或貨物的總噸數(shù)。前者為過船能力，后者為過貨能力。在一般情況下，船閘的通能力是指設(shè)計(jì)水平年期限內(nèi)，每年自兩個(gè)方向（上、下行）通過船閘的貨物總噸數(shù)，即年過閘貨運(yùn)量。Tn60船閘每晝夜過閘次數(shù)的計(jì)算公式： 式中：船閘每晝夜的平均工作時(shí)間； T船舶(隊(duì))一次過閘時(shí)間船閘過閘時(shí)間一個(gè)船舶（船隊(duì)）從上游經(jīng)過船閘到達(dá)下游或從下游經(jīng)過船閘到達(dá)上游所需的時(shí)間，或指兩個(gè)方向各通過一個(gè)或通過一系列船舶

29、（船隊(duì)），船舶（船隊(duì)）通過船閘所需的平均時(shí)間。NGnnP)(0通過能力P的計(jì)算公式 式中：P船閘年過閘貨運(yùn)量； n日平均過閘次數(shù)； n0每晝夜非運(yùn)貨船過閘次數(shù)； N船閘年通航天數(shù)； G次過閘平均噸位； 船舶裝載系數(shù)； 運(yùn)量不均衡系數(shù)。船閘一次過閘所需時(shí)間 單向過閘： 雙向過閘： 式中：t1開（關(guān)）閘門時(shí)間；t2單向進(jìn)閘時(shí)間；t3閘室灌泄水時(shí)間；t4單向出閘時(shí)間；t5船隊(duì)進(jìn)（出）間隔時(shí)間；t2雙向進(jìn)閘時(shí)間；t4雙向出閘時(shí)間。計(jì)算的過閘時(shí)間： 543211224tttttT54321242224tttttT)2(2121TTT第五節(jié) 船閘輸水系統(tǒng)一、船閘輸水系統(tǒng)概述 1 船閘輸水系統(tǒng)的組成及基本要

30、求 船閘輸水系統(tǒng)是在船閘建筑物上為閘室灌水和泄水而設(shè)置的， 包括進(jìn)水口、輸水廊道、輸水閥門、出水口及消能室等設(shè)施。船閘輸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列基本要求：(1) 灌水和泄水時(shí)間不大于為滿足船閘通過能力 所規(guī)定的輸水時(shí)間；(2) 船舶(隊(duì))在閘室及上、下游引航道內(nèi)具有 良好的停泊條件和航行條件；(3) 船閘各部位不應(yīng)因水流沖刷、空蝕等造成破壞；(4) 布置簡(jiǎn)單、檢修方便、工程投資少。2船舶的停泊條件 它主要決定于閘室灌、泄水時(shí)水流對(duì)過閘船舶的作用力的大小，通常是以過閘船舶所受的水流作用力大于或小于過閘船舶的系船纜繩所能承受的拉力作為具體的衡量指標(biāo)。即作用在過閘船舶上的水流作用力不應(yīng)超過系船纜繩最大

31、拉力的允許值。 在我國(guó)，纜繩拉力的允許值可按下式估算：(1)排水量為500t和500t以上船舶：(2) (3)式中： PL允許纜繩拉力的縱向水平分力(kN)；Pc允許纜繩拉力的橫向水平分力(kN)；W 船舶排水量(t)。(2) 排水量500t以下船舶： 233/1LcLPPWP38. 043. 055. 081. 0WPWPcL二、船閘集中輸水系統(tǒng)的主要形式及其水力特性 船閘輸水系統(tǒng)的型式主要可分為 集中輸水系統(tǒng)和分散輸水系統(tǒng)兩大類型。 集中輸水系統(tǒng)是將輸水系統(tǒng)集中布置在閘首范圍內(nèi)。 灌水時(shí)，水經(jīng)上閘首由閘室的上游 集中流入閘室； 泄水時(shí)，水從閘室的下游端經(jīng)下閘首泄入引航道， 因而也稱為頭部輸

32、水系統(tǒng)。1集中輸水系統(tǒng)的形式 目前較好的集中輸水系統(tǒng)可分為以下三類。 無消能室的短廊道輸水 短廊道輸水 有消能室的短廊道輸水 檻下輸水 直接利用閘門輸水 組合式輸水a(chǎn))不設(shè)消能室 b)設(shè)消力檻 c)設(shè)消力檻和消力池?zé)o消能室的短廊道輸水a(chǎn))低帷墻 b)高帷墻 有消能室的短廊道輸水a(chǎn))低帷墻檻下輸水 b)高帷墻檻下輸水 檻下短廊道輸水直接利用閘門輸水 這種輸水系統(tǒng)根據(jù)閘門型式和輸水方式又可分為: 三角閘門門縫輸水 平面閘門門下輸水 利用工作閘門兼做輸水之用 弧形閘門門下輸水 閥門上開小門輸水通過在工作閘門上設(shè)置的 孔口進(jìn)行輸水三角閘門的門縫輸水 平面閘門門下輸水開敞式消能室a)低帷墻消能布置 b)

33、高帷墻消能布置弧形閘門門下輸水組合式輸水這種輸水系統(tǒng)是由以上所述的任何兩種型式組合而成。下圖為三角閘門門縫輸水和短廊道輸水組成的組合式輸水布置 2 集中輸水系統(tǒng)的水力特點(diǎn)及消能措施1） 集中輸水系統(tǒng)的水力特性 水流力 波浪力 局部力 2) 集中輸水系統(tǒng)的消能措施 消能措施的目的 使船閘灌泄時(shí)的剩余能量盡可能多地 在進(jìn)入船舶停泊處以前就被消耗掉， 使水流平靜，流速分布均勻。 船閘采用的消能措施一般有以下幾種： (1) 消能室 (2) 消力檻及消力齒 (3) 消力梁 (4) 消力柵 (5) 消力墩 (6) 擋板與遮板 (7) 消力池 短廊道輸水格柵式帷墻消能室 短廊道輸水開敞式帷墻消能室 下閘首短

34、廊道輸水設(shè)消力檻 三、船閘集中輸水系統(tǒng)的布置 1. 布置原則 集中輸水系統(tǒng)及消能設(shè)施的布置應(yīng)注意以下一些原則： (1) 輸水系統(tǒng)及消能設(shè)施的布置要滿足輸水能力的要求。 (2) 輸水系統(tǒng)的布置要便于水流的消能及均勻擴(kuò)散。 (3) 輸水系統(tǒng)和消能設(shè)施的布置，在平面上應(yīng)和閘室或下游引航道的布置相適應(yīng)。 (4)上閘首輸水系統(tǒng)及消能設(shè)施在立面上的布置，應(yīng)考慮到輸水過程中閘室水位的變化；下閘首輸水系統(tǒng)及消能設(shè)施布置主要應(yīng)考慮下游最低通航水位時(shí)的工作情況。 2. 短廊道輸水系統(tǒng)的布置 短廊道輸水系統(tǒng)有環(huán)繞短廊道輸水及檻下輸水等多種形式，下面將主要討論環(huán)繞短廊道輸水的廊道及消能的布置。 (1) 廊道進(jìn)口 廊道

35、進(jìn)口頂部應(yīng)具有一定的淹沒水深。 廊道進(jìn)口斷面的平均流速不宜過大。 為了減少進(jìn)口損失，廊道進(jìn)口輪廓應(yīng)稍加修圓，修圓半徑可取為0.10.15倍廊道進(jìn)口寬度。 (2) 廊道轉(zhuǎn)彎半徑 廊道各部分的轉(zhuǎn)彎半徑不宜過小，應(yīng)滿足規(guī)范的要求 。(3) 廊道出口 廊道出口也應(yīng)具有一定的淹沒水深。 廊道出口斷面應(yīng)該大于閥門處廊道斷面，一般在出口彎段應(yīng)加設(shè)起點(diǎn)位于彎段開始斷面的分水導(dǎo)墻 四、船閘分散輸水系統(tǒng)的主要形式及其水力特性 分散式輸水系統(tǒng)是將輸水系統(tǒng)分散布置在閘首及閘室內(nèi)。 灌、泄水時(shí)，水流通過設(shè)在閘室底或閘室墻內(nèi)的 縱向輸水廊道上的一系列出水支管、出水孔 分散地流入閘室，因而也稱為長(zhǎng)廊道輸水系統(tǒng)。船閘輸水廊道

36、復(fù)雜式船閘輸水系統(tǒng) 1 分散式輸水系統(tǒng)的水力特性 由于分散式輸水系統(tǒng)的水流是從較大范圍內(nèi)進(jìn)入閘室，因而與集中輸水系統(tǒng)相比，作用在船舶上的動(dòng)水作用力(波浪力、流速力、局部力)都相對(duì)較小。 2分散輸水系統(tǒng)的形式 根據(jù)分散式輸水系統(tǒng)布置的復(fù)雜程度及水力性能的差別分成以下三類： 簡(jiǎn)單式 較復(fù)雜式 復(fù)雜式 1) 簡(jiǎn)單式 簡(jiǎn)單式分散輸水系統(tǒng)是指直接在閘墻長(zhǎng)廊道上，于閘室長(zhǎng)度的中段布置一系列短支管或支孔向閘室供水。這種型式的出水孔可以采用數(shù)目較少而斷面積較大的出水支孔，也可以采用數(shù)目較多面斷面積較小的出水支管。前者采用水流擴(kuò)散或簡(jiǎn)單的消能設(shè)施消能，而后者采用明溝消能，其消能效果較好。 閘墻廊道短支孔（管）輸

37、水系統(tǒng) a)少支孔輸水系統(tǒng)b)多支管輸水系統(tǒng) 2) 較復(fù)雜式 (1) 閘底長(zhǎng)廊道短支孔(管)出水 這種型式是將主廊道設(shè)置在閘室底板上， 布置為單區(qū)段供水，出水孔的分布及消能條件較好， 可減少局部水流的作用力。單區(qū)段閘底長(zhǎng)廊道輸水系統(tǒng) a)少支孔輸水系統(tǒng)b)多支管輸水系統(tǒng)(2) 閘底長(zhǎng)廊道分區(qū)段出水 閘底設(shè)有多根縱向長(zhǎng)廊道，每一對(duì)對(duì)稱的長(zhǎng)廊道只向閘室的一個(gè)區(qū)段出水。這種型式的優(yōu)點(diǎn)是可以有效地減小閥門開啟初期的波浪力。 閘底長(zhǎng)廊道分區(qū)段出水輸水系統(tǒng) (3) 閘墻長(zhǎng)廊道閘室橫支廊道出水 這種布置是在閘墻長(zhǎng)廊道短支孔出水的基礎(chǔ)上，將短支孔出水改成閘底橫支廊道出水，可以在閘墻長(zhǎng)廊道閘室中段連接橫支廊道，

38、也可以將一側(cè)閘墻的橫支廊道布置在前半個(gè)閘室的中部，而另一側(cè)閘墻的橫支廊道布置在后半個(gè)閘室的中部。 前一種布置仍為單區(qū)段供水，而后一種布置為二區(qū)段供水。 閘室中部橫支廊道輸水系統(tǒng) 閘室前后分組式橫支廊道輸水系統(tǒng) (4) 閘墻長(zhǎng)廊道閘室中心進(jìn)口水平分流、 閘底縱支廊道二區(qū)段出水 這種布置為二區(qū)段等慣性輸水系統(tǒng)，水流自閘墻廊道至閘室中部通過分流口進(jìn)人前后半個(gè)閘室。其分流口采用的是較為簡(jiǎn)單的、用垂直隔墩分配水流的水平分流型式，分流稍不穩(wěn)定。 水平分流閘底縱支廊道二區(qū)段出水輸水系統(tǒng) a)新岸頭船閘b)葛洲壩3號(hào)船閘(5) 閘墻長(zhǎng)廊道閘室中段進(jìn)口的縱橫支廊道出水 這種布置為三區(qū)段供水，其縱橫支廊道進(jìn)口全部

39、集中在閘室中部，前后支廊道水流慣性差別不大，加之它的出水孔分布面積廣，出流均勻，水流條件良好，要求的開挖深度也不大，是一種較好的分散輸水系統(tǒng)型式。 它已成功地應(yīng)用于水頭為27 m、閘室尺寸達(dá)34m280 m的葛洲壩2號(hào)船閘上。 閘底縱橫支廊道輸水系統(tǒng) 3) 復(fù)雜式 “復(fù)雜式”又稱為全動(dòng)力平衡系統(tǒng)，不但供水區(qū)段數(shù)較多，而且廊道水流慣性對(duì)各供水區(qū)段的影響基本相同，又稱為“等慣性輸水系統(tǒng)”。目前這種型式的典型布置有閘墻廊道閘室中心進(jìn)口垂直分流閘底八縱支廊道四區(qū)段出水以及閘底四縱支廊道二區(qū)段出水兩種。前者適用于長(zhǎng)寬比較大的閘室，而后者適用于長(zhǎng)寬比較小的閘室。 垂直分流閘底八縱支廊道四區(qū)段出水輸水系統(tǒng)垂

40、直分流閘底四縱支廊道二區(qū)段出水輸水系統(tǒng) 3. 分散輸水系統(tǒng)的布置原則各類分散輸水系統(tǒng)在布置中有以下一些共同要求：(1) 輸水系統(tǒng)進(jìn)口的布置，要求有良好的線型，進(jìn)口邊緣輪廓要修圓，以提高輸水效率。(2) 分散輸水系統(tǒng)的輸水閥門段，在閥門前后應(yīng)有一定長(zhǎng)度的直線段，以使水流順直均勻地通過。同時(shí)閥門段及其以后的廊道頂部高程必須布置在下游最低通航水位以下，不容許摻入大量空氣而惡化船舶的停泊條件； (3) 當(dāng)上、中閘首輸水閥門廊道段的壓力較低或出現(xiàn)負(fù)壓時(shí)，其后的檢修閥門門槽距工作閥門的距離應(yīng)大于廊道高度的3倍，以避免檢修閥門井摻氣；(4) 輸水系統(tǒng)的主廊道斷面一般可大于輸水閥門處廊道斷面，以增大輸水系統(tǒng)的

41、流量系數(shù)。(5) 閘室內(nèi)輸水系統(tǒng)的布置尤其是出水支孔的布置應(yīng)盡可能對(duì)稱；(6) 閘室出水支孔(管)的布置范圍大些較好，至少應(yīng)為閘室長(zhǎng)度的一半以上； (7) 中、高水頭船閘的上、中閘首帷墻立面宜做成斜面，以避免當(dāng)閘室水面上升至帷墻頂面平臺(tái)時(shí)，水域面積有較大的突變，從而顯著惡化船舶的停泊條件；(8) 輸水系統(tǒng)出口布置也應(yīng)有良好的線型，以提高輸水效率，尤其要注意出口布置應(yīng)能分散水流，減弱出口水流的紊動(dòng)并達(dá)到引航道內(nèi)流速分布均勻的目的；(9) 條件允許時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用部分或全部由引航道外取水的旁側(cè)進(jìn)口和由引航道外排水的旁側(cè)出口的布置。 第六節(jié) 船閘的閘門、閥門一、閘、閥門的分類 船閘的閘、閥門，按其

42、工作性質(zhì)可劃分為 工作閘、閥門船閘通航時(shí)使用； 檢修閘、閥門船閘檢修時(shí)使用； 事故閘、閥門船閘發(fā)生意外事故時(shí)，為避免事故 進(jìn)一步擴(kuò)大，需立即切斷水流時(shí)使用。按閘、閥門的結(jié)構(gòu)特征分類：閘門可分為人字閘門、升降式平面閘門、橫拉閘門、三角閘門、一字閘門、弧形閘門、疊梁閘門和浮式閘門等；閥門可分為平面閥門、反向弧形閥門、圓筒閥門和蝴蝶閥門等。 閘門構(gòu)造圖1閘門構(gòu)造圖2液壓四連桿啟閉機(jī) 閘門安裝圖 閘門安裝圖二、閘、閥門的布置 船閘在閘首設(shè)有工作閘門，在輸水廊道設(shè)有工作閥門。輸水廊道的閥門應(yīng)布置在廊道的直線段，保證閥門門前水流平順，避免使閥門超載、振動(dòng)、氣蝕等問題發(fā)生。 在船閘及其設(shè)備檢修時(shí)，為了檢修期

43、臨時(shí)擋水，必須設(shè)置檢修閘門和檢修閥門：檢修閘門的門槽設(shè)在上閘門的上游、下閘門的下游；檢修閥門的門槽一般設(shè)在每一工作閥門的上、下游。閘門布置不能影響船閘有效通航尺寸：對(duì)溢洪和泄洪船閘，其閘門應(yīng)設(shè)有方便而可靠的鎖定裝置。 三、閘、閥門的選擇 下述幾種常用閘、閥門，在門型選擇時(shí)應(yīng)優(yōu)先予以考慮。(1) 人字閘門人字閘門平面形狀 葛洲壩2#船閘 天下第一門天下第一門:三峽永久船閘共有24扇人字閘門。三分之二的人字門高38.5米，寬20米，厚3米，重達(dá)850噸，面積接近兩個(gè)籃球場(chǎng)，其外形與重量均為世界之最，號(hào)稱“天下第一門”。葛洲壩閘人字門最大高度為34.5米，重為600噸。(2) 升降式平面閘門（也稱提

44、升閘門）。根據(jù)不同水位差和閘首布置情況，閘門可以布置成下降式或提升式。 升降式平面閘門(3) 三角閘門。國(guó)外三角閘門的擋水面多做成圓弧形，因此亦稱扇形閘門。常用于低水頭頭部輸水的船閘和承受雙向水頭的中小型船閘。 (4) 橫拉閘門。(5) 平面閥門(也稱垂直提升閥門) (6) 反向弧形閥門 第七節(jié) 船閘結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)一、閘室結(jié)構(gòu) 船閘閘室有斜坡式和直立式兩種。斜坡式閘室具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，但使用不方便，且耗水量大，目前已很少采用。 直立式閘室結(jié)構(gòu)由閘墻和閘底組成。按其受力狀態(tài)可分為整體式結(jié)構(gòu)和分離式結(jié)構(gòu)兩大類。兩側(cè)閘墻和底板澆筑在一起的為整體式結(jié)構(gòu)；閘墻和閘底分別設(shè)置的為分離式結(jié)構(gòu)。 整

45、體式閘室結(jié)構(gòu) 分離式結(jié)構(gòu)閘墻類型較多，常用于土基上的有重力式、懸臂式、扶壁式。 土基上的分離式閘室，大多采用帶有橫撐格梁的透水閘底，這種閘底比較經(jīng)濟(jì)，但只適用于水級(jí)較小、地基對(duì)滲透變形不敏感的情況。當(dāng)水頭較高，地基為粉砂、細(xì)砂或淤泥的閘室則可采用雙鉸式不透水底板或采用整體式結(jié)構(gòu)。 在巖基上常用的型式有重力式、襯砌式和混合式。當(dāng)基巖堅(jiān)硬、完整時(shí)，可不設(shè)底板；當(dāng)基巖不耐沖時(shí)，則須作護(hù)底。各種閘室結(jié)構(gòu)型式的構(gòu)造如下。 1. 重力式閘墻的構(gòu)造 重力式閘墻是靠自重維持穩(wěn)定，地基反力較大，對(duì)地基承載能力要求較高，因此重力式結(jié)構(gòu)只適用于較好的地基。 重力式結(jié)構(gòu)按材料可分為漿砌條(塊)石結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)及配筋

46、混凝土結(jié)構(gòu)等。 重力式結(jié)構(gòu)按斷面型式可分為梯形和衡重式兩種。 重力式閘墻一般采用折線形墻背坡。漿砌條(塊)石閘墻也可做成階梯形墻背。 根據(jù)國(guó)內(nèi)已建的土基上船閘的統(tǒng)計(jì)，閘墻底寬與墻高之比約在以下范圍內(nèi)： 梯形斷面 Bh0.71.3 (B為底板寬， h為墻高) 梯形斷面 bh0.50.8 (b為墻底寬) 衡重式 Bh0.50.7 對(duì)于衡重式閘墻，一般在0.40.5墻高處設(shè)置平臺(tái)，平臺(tái)以上為梯形斷面，平臺(tái)以下設(shè)1:41:5的倒坡。 2懸臂式閘室的構(gòu)造 懸臂式閘室是由閘墻、底扳和后懸臂組成、從船閘軸線分成兩半的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在底板中間接縫中設(shè)置有止水，形成不透水的閘底。懸臂式結(jié)構(gòu)適用于承載能力較低的地基，

47、且閘室高度與閘室寬度之比較大的情況。 3. 扶壁式閘墻的構(gòu)造 扶壁式結(jié)構(gòu)由立板、肋板和底板組成，底板分趾板和內(nèi)底板。由于閘室墻系直接建筑于土基上，地基的承載能力很小。立板、肋板和底板等的連接部位須設(shè)置斜托 。 4. 襯砌式 巖基上除重力式結(jié)構(gòu)外，還有襯砌式和混合式結(jié)構(gòu)。重力式結(jié)構(gòu)與土基上重力式結(jié)構(gòu)基本相同。當(dāng)基巖頂面高程高于閘墻頂高程時(shí)，可采用襯砌式閘室結(jié)構(gòu)。襯砌式結(jié)構(gòu)有重力式襯砌和帶錨筋的薄襯砌。世界船閘襯砌式結(jié)構(gòu)高度之最： 三峽船閘為與巖體共同工作的薄襯砌結(jié)構(gòu)， 結(jié)構(gòu)最大高度達(dá)70米，是世界船閘襯砌式結(jié)構(gòu)高度之最。 船閘在巖石山體里面開挖興建三峽的船閘基礎(chǔ)條件很好，為了充分利用巖石的優(yōu)良條

48、件，節(jié)省工程量，結(jié)構(gòu)采用了薄襯砌的閘室、閘首和輸水隧洞。 這樣一個(gè)龐然大物，完全是中國(guó)人自己制造的，而且制造水平相當(dāng)高，不僅開關(guān)自如，還滴水不漏。階梯形襯砌斷面倒梯形襯砌斷面5混合式 基巖頂面低于閘墻頂高程時(shí)，可采用混合式結(jié)構(gòu)，即基巖以上采用重力式，基巖以下采用襯砌式結(jié)構(gòu) 6閘底設(shè)計(jì) 透水閘底由護(hù)面(塊石或混凝士板等)、反濾層及縱橫格梁組成，反濾層采用中石、小石、中粗砂構(gòu)成。砂性地基，反濾層多為34層；粘性地基，多為23層。 護(hù)面一般采用干砌塊石，厚度一般為2540cm，在石料缺乏地區(qū)，也可采用混凝土板。 為固定護(hù)面及反濾層各層間的相對(duì)位置，閘底須設(shè)置縱橫格梁，縱橫格梁控制的面積以30m為宜，

49、其斷面尺寸不宜小于40cm40cm，格梁配置構(gòu)造鋼筋。雙鉸底板是兩邊閘墻的前趾與底板以斜接或搭接組成兩個(gè)假想鉸，并在鉸接處設(shè)止水以形成不透水的分離式結(jié)構(gòu)。這種型式具有不透水及抗浮、抗?jié)B性能好，閘墻與底板分別受力可減小底板中部的彎矩等優(yōu)點(diǎn)。 二、閘首結(jié)構(gòu) 船閘閘首一般設(shè)有輸水廊道、閘門、閥門、閘閥門啟閉機(jī)械及其相應(yīng)的設(shè)備等。因此閘首布置及尺寸與所選用的閘門型式、輸水系統(tǒng)及有無帷墻等有密切關(guān)系。 閘首布置型式(a) 人字門閘首 (b) 橫拉門閘首 (c) 三角門閘首 閘首結(jié)構(gòu)按其受力狀態(tài)可分為整體式結(jié)構(gòu)和分離式結(jié)構(gòu)。在土基上為避免由于邊墩不均勻沉降而影響閘門正常工作，一般采用整體式閘首結(jié)構(gòu)；巖基上

50、的閘首，則可采用分離式結(jié)構(gòu)，如葛洲壩工程 l、2、3號(hào)船閘，建于砂巖上，其上閘首均采用分離式結(jié)構(gòu)。當(dāng)巖石較完整時(shí)，可不設(shè)底板，只有當(dāng)巖石裂隙較多或巖石較軟弱時(shí)，才考慮加設(shè)底板或護(hù)底必要時(shí)也可采用整體式結(jié)構(gòu)。 1閘首布置及構(gòu)造根據(jù)受力和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，閘首在長(zhǎng)度(順?biāo)?方向上一般由三段組成。對(duì)于不同的門型，各段尺寸亦各異。1) 門前段長(zhǎng)度ll門前段長(zhǎng)度ll主要根據(jù)工作閘門型式、檢修門尺度、門槽構(gòu)造及檢修要求確定。2) 門龕段長(zhǎng)度l2 門龕段長(zhǎng)度因工作閘門型式不同而異。3) 閘門支持段長(zhǎng)度l3 閘門支持段主要須滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及強(qiáng)度的要求，并須考慮輸水廊道進(jìn)出口布置的要求。人字閘門的支持段長(zhǎng)度，目前設(shè)計(jì)仍假定是在其獨(dú)立工作條件下進(jìn)行穩(wěn)定和強(qiáng)度的驗(yàn)算確定的，因此須要有足夠的長(zhǎng)度。據(jù)已建船閘支持段尺度的統(tǒng)計(jì)，l3 的變化幅度較大，其范圍如下： l3(0.31.2)h 或 l3 (0.42.1)H式中 h 邊墩自由高度(m)；H 設(shè)計(jì)水頭(m) 閘首邊墩厚度，一般根據(jù)門龕深度、廊道寬度、閥門井尺度等因素確定。據(jù)已建船閘的統(tǒng)計(jì)，邊墩厚度一般取為23倍廊道寬度。 對(duì)有帷墻的上閘首，為減小水流動(dòng)力的影響、保障船舶停泊安全可將帷墻邊緣做成拱形或多邊形的傾斜面。 閘首的邊墩，在較好的土基上一般均采用混凝土或鋼筋混凝士重力式邊墩，部分邊墩可采用漿砌塊石的污工結(jié)構(gòu)。當(dāng)?shù)鼗^差時(shí)，閘首邊墩可采用輕型結(jié)構(gòu)如扶壁