春天湖船闸枢纽金属结构设计

1、第3期(总第165期2007年8月No.3(Total N0.165Aug.20071006-8139(200703-47-021工程概述广西桂林市中心城环城水系环境整治工程(“两江四湖”工程,是改善城市环境,实现江湖水系连通,开发新的旅游资源的一项综合性系统工程。2000年11月山西省水利水电勘测设计研究院受桂林市环城水系建设开发有限公司的委托,进行春天湖船闸的技施设计与春天湖排涝泵站的初步设计工作,并要求一并拿出技施设计成果。2001年7月,技施设计完成并动工兴建,于2002年正式投入运行。春天湖船闸枢纽包括两部分,即春天湖船闸和排涝泵站。春天湖船闸及排涝泵站位于桂林市春天湖与桃花江的连接

2、处,九岗岭路南。春天湖船闸是连接春天湖与桃花江的通航建筑物,其主要功能是为旅游服务,满足游船过闸要求。春天湖船闸采用双线单级省水船闸,采用闸墙单廊道横支廊道输泄水形式。该船闸的特点是:省水、快速、高效。船闸设计客流量2500人/天,级船闸,防洪标准为50年一遇桃花江水位。而春天湖排涝泵为桂林市防洪排涝规划的排涝泵站之一,位于春天湖船闸南侧,相距不足50m 。春天湖船闸金属结构有航道下闸首工作闸门(人字门、上闸首工作闸门(下沉门、航道中部浮式系船柱(浮筒以及上下闸首检修闸门(叠梁门;输水廊道进口检修闸门、每条廊道前后工作闸门和连通廊道中的连通闸门及控制各闸门运行的液压启闭机系统。春天湖排涝泵站设

3、潜水轴流泵4台,设计流量12m 3/s 。排涝泵站金属结构设有泵站进口拦污栅。2上闸首工作闸门及启闭机上闸首工作闸门通过垂直升降来实现关闭与开启,向上运行为关闭,向下运行为开启。该门有两种作用,即船闸过船作用和挡桃花江洪水作用,防止洪水倒入湖内。上闸首工作闸门门型为下沉式平板钢闸门,孔口宽度9.0m ,底槛高程为148.00m ,正常挡水位149.15m ,最高洪水位150.90m (反向挡水。闸门支承滑块为钢滑块。闸门封水型式为上游封水,封水橡皮设在门槽上,封水形状为U 型。为了不影响船闸通航,闸门吊耳设置在门叶两侧的边梁腹板处。下沉工作闸门静水启闭,启闭机选用液压启闭机,启门力为2

4、5;100kN,油缸最大工作行程3.35m ,启闭机布置在高程151.40m 的检修平台上。3下闸首工作闸门及启闭机下闸首工作闸门主要是挡船厢内的升降水位,通过关闭或开启使游船通过船闸,以保证通航的顺利进行。下闸首工作闸门门型为人字闸门,孔口宽度9.0m ,底槛高程144.05m ,上游最高设计水位149.35m ,下游最低设计水位144.80m ,最大水头差4.55m 。闸门分为二扇,单扇门叶宽度5.52m ,门叶总高度5.85m ,门轴线与闸室横向夹角成22.5°。底止水、侧止水采用P 型橡皮,中间止水采用尼龙硬止水。当闸门处于全开状态时还可利用设置在闸墙两侧的锁定机构将门叶锁定

5、住。人字门操作方式为静水启闭,启闭设备采用卧式液压启闭机,启门力为2×100kN ,闭门力为2×50kN ,启门时间2.3min ,工作行程1.822m ,启闭机数量4台(2套。4船闸检修闸门及启闭设备春天湖船闸闸室段上、下游各布置一道叠梁式平板检修闸门,上、下游检修闸门均为两节。孔口宽度均为9.0m ,上游检修闸门底槛高程148.00m ,检修水位149.15m ;下游检修闸门底槛高程144.04m ,检修水位145.60m ,闸门高度1.2m 。闸门封水型式为下游封水,封水橡皮固定在闸门门体上,侧封水采用P 型橡皮,底封水采用条型橡皮。闸门在静水中下门,当闸室检修完毕后

6、,闸室进行充水,当基本齐平时将闸门完全提起。检修闸门启闭力为60kN ,采用临时汽车启吊。5船闸系船柱在闸室两侧的边墙上设有系船柱,每条航道设有4个,两条航道共有8个。系船柱有浮筒和滑行槽两部分。浮筒为圆柱形,筒外径!560mm ,高2.1m 。浮筒主要有筒体和运行滚轮两部分。筒体结构有外壳、底和顶盖、内支撑桁架。每只浮筒有4个运行滚轮,分别设在筒顶和筒底各为春天湖船闸枢纽金属结构设计薛桂荣(山西省水利水电勘测设计研究院,太原030024摘要:文中就桂林市中心城环城水系春天湖船闸枢纽金属结构的布置与设计进行了论述,并着重介绍了金属结构布置与设计有特色的部分。关键词:春天湖船闸;闸门;排涝泵站;

7、系船柱;拦污栅;启闭机中图分类号:TV34文献标识码:B山西水利科技SHANXI HYDROTECHNICS47第3期(总第165期 2007年8月No.3(Total N0.165Aug.2007两个,对称布置。滚轮直径!200mm,横向两轮距0.8m,纵向两轮距2.58m。滑行槽底高程143.10m,槽顶高程151.40m,滑行槽结构由角钢、钢板和锚筋焊接而成。系船柱运行方式:浮筒吃水深1.68m,缆帽露水面1.22m。船只进入船闸,缆绳套在缆帽上,系船柱随水位上升,可起到船只升降和安全作用。6输水廊道工作闸门及启闭机船闸输水系统采用两条主廊道接横支廊道多支孔输水的型式,在两条输水廊道的上

8、、下游各布置一道工作闸门,在平(串水廊道布置一道连通闸门,孔口净宽1.2m,孔口净高1.2m,输水廊道底板高程为142.45m。闸门型式为潜孔式平板钢闸门,闸门封水型式采用下游封水,因为闸门运行频繁,如采用常规橡皮封水远不能满足要求,所以在门槽上用不锈钢,门体上用MC尼龙板条,闸门面板两边各设一道纵向尼龙封水条,顶部及底部各设一道横向尼龙封水条,该工作闸门既要承受双向水压力又要达到封水作用,因此闸门支承型式及其和门槽之间的配合是十分重要的。设计时从闭门和启门两种情况考虑,一是在门体上设计楔形滑块,二是在门槽上设计直形滑道,闭门时由楔形滑块作用承受水压力和保证闸门封水,提门时利用门槽直形滑道支承

9、水压力和运行作用。输水廊道工作闸门启闭方式为单吊点启闭,闸门运行条件为动启静闭,选用容量为60kN的液压启闭机启吊,启门高度为1.4m,启闭机布置在高程146.6m的检修平台上。7输水廊道进水口检修闸门及启闭机船闸输水系统进水口布置检修闸门,孔口净宽1.6m,孔口净高1.2m,输水廊道底板高程为146.8m。闸门型式为潜孔式平板钢闸门,闸门封水型式为下游封水,侧封水采用P 型橡皮,底封水采有条型橡皮。闸门顶部及两侧各设一道封水垫板。检修闸门启闭方式为单吊点启闭,闸门运行条件静水启闭,选用容量为30kN的手拉葫芦。8液压系统布置船闸液压系统设置在两船厢中墩内,中墩内分上、中、下三层,液压泵站设在

10、底层处。油泵室长9.0m,宽6.0m,地板高程144.7m。系统布置分左、右船闸两组,每组油泵电机组、油箱各两套,运行时互为备用。油路从油泵室分别引向两条航道上的下沉门、人字门、输水廊道中的工作闸门及连通闸门的液压缸上。启闭机油缸型式人字门为卧式,其他闸门为直立式。液压系统与集控室自动化系统连接,使得设备操作手段由复杂变为简单,观察精度提高,运行更准确。9排涝泵站引水流道进口拦污栅为了避免污物进入排涝泵站,在排涝泵站引水流道进口设置2扇直立式拦污栅。上游正常湖水位149.15m,湖区设计滞洪水位149.33m,栅底槛高程146.70m,孔口宽度6.2m,拦污栅栅体为钢构件焊接结构。拦污栅采用人

11、工清污方式,拦污栅启吊力为2t,采用临时汽车吊。10结束语春天湖船闸横支廊道分散输水系统的采用很有特色,船闸采用横支廊道分散输水系统进行充、泄水,输水时间短,水流平稳,可满足游船过闸平稳和乘客舒适的要求。春天湖船闸枢纽金属结构自2002年安装完毕正式投入使用后,日夜不停地运送水上游船任务,并提高了当地的经济效益。而且春天湖船闸还是游览景点中的一个科普教育基地。经时间检验,春天湖船闸枢纽金属结构运行的可靠性得到了考验,证明其效果达到了设计要求。作者简介:薛桂荣,女,1970年生,1995年毕业于太原工业大学机械系,工程师。收稿日期:2007-04-04Metal Str uctur e Design of Spr ing Lakes Ship LockXUE Gui-rongAbstr act:This Paper introduces the layout and design of metal structure of Spring Lakes ship lock in Guilin City,and narrates the chara