一種通航建築物的輸水兼消能結構的製作方法

2023-05-13 22:53:26 2

本實用新型涉及水利水電工程、水運交通工程，尤其是一種通航建築物的輸水兼消能結構。

背景技術：

通航建築物的發展已有2000多年的歷史，目前全世界已建船閘近4000座。我國船閘建設的歷史十分悠久，至今已建成船閘近800座，約佔全世界船閘總數的20％。船閘設計中輸水系統選型優劣，是保證船閘高效安全運行最關鍵的技術之一。按照我國交通行業現行規範，輸水系統型式主要有集中和分散輸水系統兩大類，設計選型一般是根據設計水頭判定，再通過水力學模型試驗驗證。

近年來，隨著西部大開發戰略的實施，我國內河航運事業得到迅猛發展，一批大型船閘相繼開工建設。如：世界上內河航運樞紐規模最大的西江長洲三、四線船閘，桂平二線船閘、長沙雙線船閘，嘉陵江草街船閘，引江濟漢通航船閘，蕪申運河楊家灣船閘。大規模的船閘建設，由於河流不同，水頭各異，單純按照規範套用選型已不能適應船閘建設要求，對於介於集中與分散輸水系統之間的中水頭船閘，有必要突破規範規定，研究創新性成果，以適應各級水頭船閘的運行要求。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：針對現有技術存在的問題，提出了通航建築物的輸水兼消能結構，重點在於解決中水頭船閘輸水系統進水口流態、消能工布置、船閘結構簡化等技術問題。

本實用新型所採用的技術方案是：通航建築物的輸水兼消能結構，具有閘首底板、閘首帷牆以及位於閘首帷牆兩邊的閘首邊墩，其特徵在於所述閘首帷牆的上遊側設置垂直進水豎井並在豎井側壁布置不同高程的消能梁，閘首帷牆和閘首邊墩的底部設置相互連通的環形輸水廊道，該環形輸水廊道同時與垂直進水豎井相連通；所述閘首帷牆的下遊側開有與環形輸水廊道連通的出水口，相鄰兩齣水口之間由分流墩隔開並在出水口頂部埋設通往大氣的排氣管；所述閘首帷牆的頂部設有翻轉式鋼質臥倒門。

所述垂直進水豎井的進水口設置攔汙柵。

所述環形輸水廊道位於閘首邊墩的中部設有檢修閥門和工作閥門。

所述閘首帷牆下遊側頂部通過鋼質鉸支座安裝所述鋼質臥倒門，在閘首邊墩上安裝使鋼質臥倒門開合的啟閉機油缸支座。

所述環形輸水廊道在所述檢修閥門和工作閥門處的斷面尺寸為2.4m×2.4m，環形輸水廊道之下遊側橫向廊道的斷面尺寸為2.4m×3.0m。

所述出水口下遊側設有混凝土護底。

本實用新型通航建築物的輸水兼消能結構的施工方法，步驟如下：

1、進行閘首結構基礎開挖，澆築閘首底板混凝土；

2、立模施工垂直進水豎井，在豎井側壁上施工消能梁，在垂直進水豎井頂部安裝攔汙柵；

3、澆築閘首帷牆混凝土；

4、立模施工閘首帷牆下遊側的分流墩，兩分流墩之間是出水口，在出水口頂部預埋排氣管；

5、澆築閘首邊墩混凝土；

6、立模施工環形輸水廊道，預留檢修閥門門槽及工作閥門門槽；

7、在閘首帷牆下遊側頂部預埋鋼質絞支座，安裝固定鋼質臥倒門，在閘首邊墩上預埋連接啟閉機油缸的支座；

8、施工出水口下遊的混凝土護底。

本實用新型的有益效果是：本實用新型技術提出了一種輸水兼消能結構。根據船閘水力學要求，輸水系統集中布置在閘首部位，本實用新型簡化了閘牆型式，優化了閘牆斷面，降低了施工難度，節省了工程投資；輸水系統經水工模型試驗驗證，進水口水流流態良好，高速水流通過多次消能，進入閘室水流平穩。本實用新型對於解決中水頭船閘輸水系統選型、簡化船閘結構具有明顯的效益。

附圖說明

圖1是本實用新型的俯視圖。

圖2是圖1順水流方向過中心線的剖面圖。

圖3是圖1垂直於水流方向的出水口處的剖面圖。

具體實施方式

如圖1－3所示，本實施例通航建築物的輸水兼消能結構，包括集中布置在閘首部位的閘首底板5、閘首帷牆6以及位於閘首帷牆兩邊的閘首邊墩9。

利用閘首帷牆6的空間在上遊側設置垂直進水豎井1，在豎井的進水口設置攔汙柵3，並在豎井側壁布置不同高程的消能梁2消能。在閘首帷牆6和閘首邊墩9的底部設置相互連通的環形輸水廊道4，該環形輸水廊道4同時與垂直進水豎井1相連通，當水體垂直跌落至橫向廊道第一次消能後進入環形輸水廊道4。

所述閘首帷牆6的下遊側開有與環形輸水廊道4連通的出水口14，相鄰兩齣水口14之間由分流墩7隔開，出水口14頂部埋有通往外部大氣的排氣管8。

所述閘首帷牆6下遊側頂部通過鋼質鉸支座11安裝鋼質臥倒門10，在閘首邊墩9上安裝啟閉機油缸支座，鋼質臥倒門10通過啟閉機油缸12實現開合。當閘室(閘首帷牆6的下遊側)內水位與上遊水位齊平時，鋼質臥倒門10開啟平放在閘首帷牆6頂部，船舶進入上遊引航道，見圖2。

所述環形輸水廊道4(位於閘首邊墩9)的中部順水流方向依次設有檢修閥門和工作閥門。環形輸水廊道4在檢修閥門和工作閥門處的斷面尺寸為2.4m×2.4m，環形輸水廊道4之下遊側橫向廊道的斷面尺寸為2.4m×3.0m，水體在輸水廊道的出口處擴散，兩股水流對衝後通過分流墩之間的出水口14流出，進入閘室或下遊。所述出水口14下遊側設有混凝土護底13。

本實施例的施工步驟如下：

1、進行閘首結構基礎開挖，澆築閘首底板5混凝土；

2、立模施工垂直進水豎井1，在豎井側壁上施工消能梁2，在垂直進水豎井1頂部安裝攔汙柵3；

3、澆築閘首帷牆6混凝土；

4、立模施工閘首帷牆6下遊側的分流墩7，兩鄰兩分流墩之間為出水口14，在出水口頂部預埋排氣管8；

5、澆築閘首邊墩9混凝土；

6、立模施工環形輸水廊道4，預留檢修閥門門槽4a及工作閥門門槽4b；

7、在閘首帷牆6下遊側頂部預埋鋼質絞支座11，安裝固定鋼質臥倒門10，在閘首邊墩9上預埋連接啟閉機油缸12的支座；

8、施工出水口14下遊的混凝土護底13。