船闸课程设计

1、船闸工程课程设计 一设计目的和要求 二设计内容 三设计方法及步骤 四设计成果 五设计时间安排 六设计参考书 一设计的目的和要求 l巩固已学的专业课及基础课知识； l提高对工程实际问题的分析能力； l增强解决实际问题的能力； l提高设计能力：计算编写说明书绘图 等 l掌握工程设计的基本内容和方法； l熟悉了解相关规范； 二设计内容 原始资料的分析整理 船闸总体设计； 结构型式及尺度确定； 输水系统形式选择； 水力计算； 闸室的稳定及强度计算 三设计方法及步骤 设计资料 （1）水文资料：特征水位、水位组合； （2）地形资料 （3）地质资料：地基土层性质、分层情况、土层厚 度、力学性质、地基承载力、

2、渗透性等； （4）回填土资料； （5）货运量资料 （6）设计船型 （7）其它：地震、材料来源、施工条件等 船闸总体设计 2.1船闸各部分尺度确定 2.2 各部分高程 2.3 通过能力 2.4 船闸耗水量 2.5 船闸在枢纽中的布置 2.1船闸各部分尺度确定 闸室平面尺度，槛上水深； 引航道平面形式、尺度及航道水深； 闸首平面尺度； 闸室平面尺度： 闸室平面尺度： 依据：依据： l 船型、船队尺度组合； l 船闸在设计水平年期限内各期(近期、后期)过闸客货运 量及过船量(过闸船舶总载吨位)确定； l 应尽量使设计船队能一次过闸； l 同一航道上其它船闸尺度； l 航道等级对应的船闸尺度； 镇静段

3、： 米 有效长度LX=Lc +Lf 式中： LX闸室有效长度(m)。 Lc设计最大过闸船队(舶)的长度； Lf富裕长度(m)； Lf富裕长度(m)，视过闸船队(舶)类型不同，按 下列数据采用 顶推船队 Lf 2+0.06 Lc (m) 拖带船队 Lf 2+0.03 Lc (m) 机动驳和其他船舶 Lf 4+0.05 Lc (m) 闸室有效宽度： BX =bC +bf 规范规定： BX取m，m，16m,18、23m，34m 槛上水深：H 1.6T 0.025(1)bfbnbc 内河通航标准（GB50139-2004） 天然和渠化河流： 二级船闸： 有效长度不小于：200米 宽度不小于：23米 槛

4、上水深不小于：4.5米 三级船闸： 有效长度不小于：180米 宽度：23、18、16、12米 槛上水深不小于：3.5米 l引航道形式、平面尺度、航道水深 导航段：l1 lc 调顺段：l2 = (1.52.0) lc 停泊段：l3 lc 过渡段：l410B 制动段： ，可在2.54.5之 间用。 可合并使用，取大值。 B -引航道直线段宽度与航道宽度之差。 c ll 4 4 ,4ll 引航道宽度： 当一侧停泊等候进闸： B0bc+bc1+2b 两侧停泊等候进闸： B0bc+bc1+bc2+2b 航道宽度：见“内河通航标准（GB50139- 2004）” 二级航道：75 三级航道：60 航道水深：

5、H0T 1.5 （一至四级船闸） l闸首平面尺度 结合结构形式部分确定。 闸首长度：计算确定; 估算26米30米 闸首边墩宽度：单侧约810米，闸首有效宽度：同闸室 2.2 各部分高程 （1）闸门门顶高程（上、下游） （2）上闸首、下闸首墙顶 、槛顶高程； (结构安装高度0.61.0m) （3）闸室（墙顶高程、闸室底板高程、胸墙） （4）引航道及导航建筑物（上、下游） 空载干舷空载干舷 驳船吨级(t)1003005001 0002 000 空载干舷高度(m)1.01.41.61.71.61.72.02.5 2.3 通过能力 （）一次过闸平均吨位 组合法： 一顶吨级船队： 一顶吨级船队两列并排：

6、 拖带船队解队过闸： 注:比例可根据对船型船队的分析进行调整 NG nn)(2/1P 0 （）过闸次数 l 一次过闸平均时间 单向过闸：T1 双向过闸：T2 T=0.5(T1+0.5T2) T n 60 单向过闸： 双向过闸： 式中：T1单向一次过闸时间(min)； T2双向一次过闸时间(min)； t1开(关)闸门时间(min)； t2单向进闸时间(min)； t3闸室灌(泄)水时间(min)； t4单向出闸时间(min)； t5船队进(出)闸间隔时间(min)； 双向进闸时间(min)； 、 双向出闸时间(min)。 543211 224tttttT 543212 42224tttttT

7、2 t 4 t 单向过闸：单向进出闸距离、速度（总规 P24） 双向过闸：双向进出闸距离、速度 单向过闸： 进闸： 出闸 双向过闸： 11 (1) c LL 11 (1) c LL 2212 (1) c LLll L1、L1分别为单向进闸和出闸的距离 L2:双向进闸和出闸的距离 Lc:闸室有效长度 系数: l1,l2:引航道第一段、二段长度 1=0.4 0.5 2=0.1 0.2 1 =0.10.2 单向进闸速度 单向出闸速度 船队 0.5 m/s 0.7 m/s 机动船 0.8 m/s 1.0 m/s 双向进闸速度 双向出闸速度 船队 0.7 m/s 1.0 m/s 机动船 1.0 m/s

8、1.4 m/s 2.4 船闸耗水量 Q=nv/86400+q q=eu e:每米渗漏损失； u:止水线长度 V=0.75v0 v0一次过闸耗水量 v01.2LX*H*BX 2.5 船闸在枢纽中的布置 因素： （）地形 （）地质 （）航行条件 （）工程量 （）与其他建筑物的关系 （）施工管理 要求： 选两个方案进行比较，并说出理由； 绘出船闸布置图 。 输水系统选择及水力计算 3.1 输水系统选择 3.2 输水系统布置 3.3 水力计算 3.1 输水系统选择 判别系数：m=T/H ：设计水头 ：输水时间 m3.5集中输水系统 m2.5分散输水系统 结合水头、闸首帷墙、门型、施工、维修等 因素，包

9、括消能工选择 3.2 输水系统设计 l 廊道断面计算 K)1 (1 g2T HC2 v l廊道各部分尺度确定及布置 3.3 水力计算 l 确定阀门开启方式 l 计算输水系统阻力系数、流量系数 cvn t 1 c 进口沿程出口出口扩大进转弯出转弯 2 1 () i m F ci i i l 输水时间校核 l P1：允许系缆力的纵向水平分力，（见输规 P3） l 通过能力校核 v t )1 ( g2 HC2 T )(p 2 t l v c r gHDwk 、结构形式选择 闸首 闸室 导航及靠船建筑物 闸阀门及启闭设备 闸首结构 底板厚（1/3.51/4.5）边墩自由高度； 不小于净跨的（1/61/

10、7）； 4.2 闸室 因素： l地基性质 l闸墙高度宽度：大于0.6整体，小于0.3分 离式； l水级大小； l材料来源； l施工条件等因素综合选定， 在软弱地基上且水级较大时或地震烈度较大 时，可采用整体式结构。 要求两个方案比选。 导航及靠船建筑物 闸阀门及启闭设备 、闸室结构计算 计算工况 墙后排水设计 防渗设计 荷载计算 稳定计算 地基承载力计算 截面强度计算 5.1 计算工况 l运用情况 l检修工况 l施工工况 l完建工况 l校核洪水工况 l运用地震 l检修地震 墙后排水设计 防渗设计 LCH L= vn LmL 作用于闸室结构上的荷载 （1） 建筑物自重、水重等 （）土压力 （）墙

11、前、墙后水压力 （）扬压力（包括浮托力及渗透压力） （）活荷载：根据不利情况布置 （）地震力 注意：土压力状态；渗透方向； 闸室结构受力图 5.5 稳定计算 l渗透稳定 l抗滑稳定验算 l抗浮稳定 l抗倾稳定 5.6 地基承载力 l 地基反力： l 允许承载力：按规范 ) 6 1 ( min max B e B N 5.7 截面强度计算 l确定闸墙计算断面； l计算内力 l配筋 四、设计成果 l计算说明书； l设计图纸号图张，内容为闸首结构图； l闸位布置图（在地形图上） 五、时间安排 l 资料分析整理：0.5天(周一) l 船闸总体布置：1.5天(周二) l 结构形式选择：天(周三) l 水力计算： 天(周四周五) l 结构计算：（天） l 绘图及说明书整理：（2天） l 答辩: 六、设计参考书 1. 渠化工程学；航道工程学； 2船闸设