淮申线高良涧二线船闸设计

 2022-09-04 08:09

论文总字数:34346字

摘 要

由于航运的发展,高良涧船闸无法适应新的运营环境,因此需要兴建二线船闸。本设计是以近年来船运行业实际的需求量,以及实际工程的水文地质等环境情况为基础来设计的。本设计由实际来往的船型和预期通过量设计了船闸的各项尺度并验证了其通过能力。并设计了船闸的输水廊道,验证了在闸室内外船舶的泊稳条件。在闸室结构选择方面,本设计比较了整体式和分离式两种设计形式的结构稳定,工程预算等多方面的内容。通过较为全面的对比和比较,本设计最终选定整体式闸室作为高良涧二线船闸的闸室结构型式。

关键词:船闸尺度;输水系统;闸室结构;工程预算

Abstract

Due to the development of shipping, the GaoLiangJian ship lock can not adapt to the new environment. So we need to build a new ship lock. This design is based on the actual demand of the shipping industry in recent years and the actual engineering hydrology and other environmental conditions. The measurement of this design of the ship type and the expected amount of the ship design through the ship lock scale and verify its ability. After the design of shiplock culvert, tested in the ship berthing condition inside and outside the chamber. In the chamber structure selection, the design drawn up overall type and separation type two forms of design and the structure stability, engineering budget of content. By comprehensive comparison and compared the design ultimately selected for the integral lock as Gao Liang Jian second lock chamber structure form.

Keywords: Lock Dimension; Filling and Emptying System; Chamber Structure; Project Budget

目 录

摘 要 1

Abstract 1

第一章 概述 4

1.1 基础资料 4

1.2经济货运分析 6

1.3设计船型 6

第二章 船闸总体规划 8

2.1船闸基本尺度 8

2.2 船闸高程 12

2.3总体布置 15

2.3.1闸室内平面布置 15

2.3.2引航道的平面布置 16

2.3.3船闸通过能力 18

2.3.4船闸附属设施 20

第三章 船闸输水系统 22

3.1输水系统的选择和布置 22

3.1.1输水系统的选择 22

3.1.2输水系统的布置 23

3.1.3输水系统的水力计算 24

3.2船舶泊稳条件 33

第四章 闸室结构设计与布置 37

4.1建筑物级别 37

4.2防渗与排水 37

4.3闸室结构选型 37

4.4整体式闸室结构计算 37

4.5分离式闸室结构计算 53

4.6工程量计算 77

4.6.1分离式闸室 77

4.6.2整体式闸室 78

4.7工程概算 79

4.7.1单价分析 79

4.7.2分离式闸室工程概算 80

4.7.3整体式闸室工程概算 81

4.8闸室结构选型 82

第五章 闸室其他结构 84

5.1闸首结构设计 84

5.2导航和靠船建筑物 85

5.2.1导航墙 85

5.2.2靠船建筑物 85

5.3护坡和护底 85

致 谢 86

参考文献 87

第一章 概述

1.1 基础资料

1.1.1工程地理位置

高良涧二线船闸位于淮河下游江苏省洪泽县境内,它是沟通淮河水系和长江水系的水运交通枢纽,是两淮煤矿及河南平顶山煤矿丰富的煤炭资源运往经济发达的苏、浙、沪工业用煤地区的重要水运通道咽喉。

1.1.2设计标准

高良涧二线船闸按III级船闸、II级建筑物(闸首、闸室)、III级附属建筑物标准设计。

设计采用中华人民共和国行业标准

《船闸总体设计规范》(JTJ305-2001)

《船闸输水系统设计规范》(JTJ306-2001)

《船闸水工建筑物设计规范》(JTJ307-2001)

《船闸闸阀门设计规范》(JTJ308-2001)

《内河航道与港口水文规范》(JTJ214-2000)

1.1.3水文资料

表1-1 枢纽上下游通航水位汇总表

上游校核洪水位

17.0

入海水道排洪12000~14000m3/S,相当于千年一遇

上游设计洪水位

16.0

入海水道排洪10000~12000m3/S,相当于百年一遇

上游最高通航水位

16.0

大于二十年一遇,可行性研究报告提供蒋坝闸上水位

上游规划蓄水位

13.5

上游最低通航水位

10.8

可行性报告提供通航保证率97.6%

下游校核高水位

11.2

节制闸强迫行洪1000m3/S,引江水位淮安闸上校核水位

下游设计高水位

10.8

节制闸强迫行洪800m3/S,引江水位淮安闸上校核水位

下游最低通航水位

8.5

淮安闸上最低通航水位

表1-2 特征水位表

特征水位

上游

下游

最高

最低

最高

最低

校核水位

17.0

11.2

设计水位

16.0

10.8

通航水位

16.0

10.8

10.8

8.5

规划蓄水位

13.5

表1-3 水位组合表

组合情况

上游

下游

水位差

设计I

16.0

10.8

5.2

设计II

13.5

8.5

5.0

校核

17.0

11.2

5.8

1.1.4地形资料

高良涧船闸的北面是洪泽湖,南面是苏北灌溉总渠,夹于两水系之间,有足够的空间布置高良涧二线船闸。在苏北灌溉总渠大堤的背面与洪泽湖水边线之间有一片洼地,标高在12.0~14.0m之间,高于洪泽湖最低通航水位10.8m,可以在低水期间施工,从而能够保证闸室基坑开挖所需要的干地施工。另外,在大堤上有一条淮阴通往南京方向的公路。

1.1.5地质资料

高良涧二线船闸位于洪泽湖大堤,土质较为复杂,上部为人工夯实湖堤,多为黄色粘土,赤力层为粘土、亚粘土、粉沙夹层,但层次划分不明,软硬变化较大,下卧层基本上未承载力较高的砂性。

表1-4 闸址处土层概况表

地面~6m

粘土(黄色、黄宗色、棕色),夹薄砂土层腐蚀、贝壳

6.0~3.0m

黄色、棕色粉沙、粘土、亚粘土、夹砂疆土质不均匀、软硬变化较大

-3m以下

黄色或者棕色细砂、中砂、优雅粘土夹层及夹砾砂

1.1.6气象资料

该地区夏季多吹东南风,冬季盛行西北风,沿程气候温和、雨量充沛、四季交替明显。气候具有明显的季风特征,处于亚热带向暖温带过渡地带,大致以淮河—灌溉总渠一线为界,以南属亚热带湿润季风气候,以北属暖温带湿润季风气候。全省气候温和,雨量适中,四季分明。

1.2经济货运分析

原由高良涧船闸建于1953年,尺度为 100×10×2.0(m),通过能力低,技术状况差。1987年船闸船舶总吨位达450万吨,远远超过了原设计通过能力,长期处于超符合运营状况,已经不适应经济发展的需要。因此为了满足日益增长的运营需求,需要重新设计建设高良涧二线船闸。

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