秦淮河复线船闸设计

 2022-04-26 10:04

论文总字数:69900字

摘 要

近年,随着江苏省快速发展,秦淮河船闸运量的增长和船舶大型化的发展,现有船闸运行已不堪重负,急需改造该水上运输的通道。根据预测的客货运资料和地域自然条件,船闸的总尺度设计为260m×23m×4m。引航道采用不对称式布置,直线段总长580m。输水系统上采用集中输水系统,由于水头差较小,布置为环行短廊道集中输水结合三角门门缝输水的型式。通过方案比选,上下闸首选用了中心角为70°三角门。通过水力计算求得了闸室灌泄水时的水力特性曲线。闸室通过比选选用坞式结构与配筋混凝土闸墙,底板采用不透水底板。分别选用了不同使用情况下的荷载,对闸室进行稳定性验算,并对底板进行了内力计算,并根据内力计算结果进行了配筋计算。

关键词:秦淮河;船闸;设计;配筋

Abstract

In recent years, with the rapid development of Jiangsu Province, the increase in the traffic volume of Qinhuai River locks and the development of large ships, the existing locks have already been overloaded, and it is urgent to rebuild the water transportation channel. According to the predicted freight and passenger data and the natural conditions in the region, the total size of the ship lock is designed to be 260 m× 23 m× 4 m. The approach channel is arranged asymmetrically with a total length of 580m m. The centralized water delivery system is adopted in the water delivery system. Due to small head difference, the centralized water delivery system is arranged in the form of circular short corridor combined with triangular door crack. Through scheme comparison and selection, the center angle is 70. The hydraulic characteristic curve of sluice chamber is obtained by hydraulic calculation. Dock structure and reinforced concrete gate wall are selected for the gate chamber through comparison and selection, and impermeable bottom plate is adopted for the bottom plate. The loads under different conditions of use are selected respectively to check the stability of the gate chamber, and the internal force of the bottom plate is calculated, and the reinforcement is calculated according to the internal force calculation results.

Key words: Ship lock; Design; Qinhuai River; Collocate steel

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 综合概述 1

1.1秦淮河船闸概况 1

1.2 设计依据 1

1.3研究结论 1

1.4 基本设计资料分析 2

第二章 船闸总体规划和布置 13

2.1船闸平面尺度的确定 13

2.2 设计船型的确定 16

2.3 船闸规模 19

2.4 引航道设计 22

2.5 船闸的通过能力计算 25

2.6船闸的耗水量计算 28

第三章 船闸输水系统设计 30

3.1 输水系统选型 30

3.2 输水系统布置 31

3.3 输水系统水力计算 34

第四章 船闸结构选型及尺寸确定 45

4.1闸首结构选型及布置 45

4.2 闸室结构布置与构造 45

4.3 闸门、阀门选择(选型、尺度确定等) 49

第五章 闸室结构计算 51

5.1 计算情况 51

5.2 作用荷载及荷载组合 51

5.3相关数值的确定 53

5.4荷载计算及相关校核 54

5.5 闸室结构配筋计算 83

第六章 船闸辅助设施及布置 96

6.1 系船设备和检修设施 96

6.2 安全、防护和救助设施 97

6.3 信号和标志 98

6.4 通讯、导航和管理控制系统 98

6.5 闸区房屋和道路 98

参考文献 100

附录 102

致谢 104

第一章 综合概述

1.1秦淮河船闸概况

秦淮河航道上游起自芜申线航道杨家家湾船闸上游,自南向北依次流经高淳县、溧水县、江宁区,经秦淮河船闸入长江,沿线分别由石臼湖区航道、天生桥河、一干河、溧水河、秦淮河及秦淮新河组成,全长93千米,是江苏省规划“两纵四横”干线航道中的重要组成部分,也是唯一一条流经南京市的高等级航道[1]

秦淮河船闸距入江口约2千米,是上游句容、溧水、江宁、高淳四县(区)水运入江的唯一通道,是南京市水上交通的重要设施,现有通航船闸一座,于上世纪八十年代中期建成,设计通过最大300吨级船舶,为Ⅴ级船闸,船闸尺度160m×10.4m×2.5m(闸室长×口门宽×槛上水深),设计货物通过能力为600万吨。

1.2 设计依据

1.“秦淮河复线船闸工程工程可行性研究”合同。

2.秦淮河复线船闸工程可行性研究投标文件。

3.《江苏省干线航道网规划深化研究报告》(交通部规划研究院、江苏省交通规划设计院2000年12月编制);

4.《南京市城市总体规划1991~2010年》(2002年局部调整);

5.《秦淮河流域防洪规划》(报批稿);

6.《秦淮河航道等级提升问题研究》(东南大学2003年6月编制)。

7.《内河通航标准》(GB50139-2014);

8.《船闸总体设计规范》(JTJ305-2001);

9.《船闸水工建筑物设计规范》(JTJ307-2001);

10.《船闸输水系统设计规范》(JTJ301-2001);

11.《船闸闸阀门设计规范》(JTJ308-2003)

1.3研究结论

1.3.1建设秦淮河复线船闸的必要性

秦淮河航道上游起自芜申线航道杨家家湾船闸上游,经秦淮河船闸入长江,沿线全长93Km。原船闸于1980年代中期建成,设计通过最大300吨级船舶,为Ⅴ级船闸,设计货物通过能力为600万吨。上世纪九十年代以来,秦淮河运量年均增长速度约为20.2%,货物运量已经饱和,根据预测,2020年秦淮河复线船闸水平年船舶通过量将达到3302万吨,水平年过闸货运量将达到2080万吨,远远超出其各设计通过能力。

1.3.2 建设秦淮河复线船闸的可行性

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