浅谈利用趸船浮码头解决邵仙套闸靠船难题

收稿日期：２０１０—０１—１３ 作者简介：汤建忠（１９７５一）男，江苏省江都水利工程管理处邵仙闸管理所副所长，工程师，研究方向为工程运行与管理。
万方数据
中国水运 内河趸船常用系留结构类型为：定位桩式、锚链和撑杆 相结合式、纯锚链式。 ①定位桩式：每只趸船的固定设施为２～４根定位桩， 将定位桩下部打入河床，趸船可沿定位桩上部滑动，行洪期 趸船需移动时，只需先将定位桩稍稍拔离河床，再将趸船拖 至新位置，就位后将定位桩重新打入河床即可。 ②锚链和撑杆相结合：这种趸船固定设施在内河浮码头 中应用较广范，作用在趸船上的撞击力通过趸船的运动传给 撑杆，然后通过撑杆传给撑墩或护坡，锚链的作用主要是对 趸船和撑杆的运动起限位作用，使其有一定的自由度，以利 于缓冲和吸能，同时防止趸船和撑杆位移过大，影响浮码头 正常使用，这种系留结构最终吸能设施为撑墩或护坡，多适 用于趸船离岸坡较近或建有专用撑墩的情况下。 ③纯锚链式：趸船的固定用４根以上锚链或钢丝绳与河 岸相连，该方式趸船四角都有锚链或钢丝绳，但均为软约束， 受撞击后位移较大，对撞击能最的吸收性能较差，故该方式 被广泛应用于受撞击较少的水厂取水口、网箱养殖等工程中。 由于该处趸船用于套闸的待闸区，航道侧不能设置钢丝 绳、锚链等固定设施，且离岸坡较远，过往船只频繁靠泊， 对趸船船体撞击频繁，只宜采用定位桩。 三、趸船的制造安装及运行情况 １．趸船的制造 ①趸船的技术参数 船长２５．Ｏｍ，船宽６．Ｏｍ，船型深１．２ｍ，吃水深０．６ｍ。
走１２１。 趸船与钢结构栈桥共同组成浮码头，供待闸船只临时靠 泊，也方便船民上岸办理过闸手续。运盐闸泄洪时将趸船移 走，不影响该闸正常泄洪，具体布置情况详见图１。
图１
邵仙套闸浮码头布置图
以上修改方案又在２００ １年９月委托江苏河海大学水利 水电工程学院进行了泄洪数学模型计算。计算结果为运盐闸 在设计和校核两种工况下的泄流量分别为８６７．４３ｍ３／ｓ和 ９２６．７５ｍ３／ｓ，均大于原设计要求ｌ训。 二、趸船的选型 １．趸船的特点 之所以选用趸船代替靠近运盐闸的５个阻水靠船墩，正 是基于其所固有特点和优点，即趸船的可移动性、船体可随 水位升降、趸船甲板面与水面的高差基本不变，对水位变化 的适应性好，有利于船只的顺利靠泊及方便船民上岸。 ２．趸船的船体材料选择 根据使用的船体材料不同，趸船通常分为钢筋砼趸船和 钢趸船。钢筋砼趸船优点是耐腐蚀性好，造价较低，养护费 用低，但其缺点是自重大，抗撞击性能差。钢趸船优点是自 重较轻，对撞击能量的吸收性能好，缺点是耐腐蚀性能较差， 造价较高，养护费用较高。此处趸船用于船闸的待闸区，过 往船频繁靠泊，对趸船船体撞击频繁，因此决定选用钢趸船。 ３．趸船的系留结构选型
１１．
②趸船的船型
趸船采用单甲板、单底、横骨架式，钢质焊接结构形式， 船体结构首尾、左右对称。 ③结构型式 趸船为横骨架式，沿船长方向设置三道水密舱壁，沿船 宽方向甲板设有三道纵桁，船底设有三道龙骨。 ④趸船的制造 ２５．Ｏｍ趸船构件尺寸大，趸船的建造采取厂内整体建造 法。由于钢质趸船长度、宽度大，在拼装焊接时利用厂内钢 平台的刚度及平整度，确保趸船底板、甲板面的平面度。 另外外板较薄，焊接工作量大，由此造成的焊接变形也 较大。考虑焊接变形量控制。应按以下焊接程序：构件放在 平台的胎模内按图纸尺寸要求拼焊；为使构件连成一体，增 加刚度，焊前要工艺加固焊；焊接时先焊筋板，立角焊，仰 角焊，再平角焊。在进行偶数焊时，宜从中向前后左右，由 里向外对称焊接，先对接缝后角接缝，先立焊后平焊的施焊 原则。 ２．趸船及栈桥的安装 厂内制作完成，经船检部门报验合格后，将栈桥分别放 在趸船上，用拖轮拖运至工地，现场进行定位安装。先利用 锚链给趸船初步定位，用拖轮将趸船拖至固定位置，再用５０
第１０卷 ２０１０年
第２期
２月
中国水运
Ｏｈ ｉｎａＶｏＩ．１０Fra bibliotekＦｅｂｒｕａｒｙ
Ｎｏ．２ ２０１０
Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ
浅谈利用趸船浮码头解决邵仙套闸靠船难题
汤建忠，李银海，孙振华，丁晓峰，朱建军
（江苏省江都水利工程管理处，江苏江都２２５２００） 摘要：邵仙套闸是为保障高水河邵仙段通航安全而建的通航建筑物，套闸建成已来开启频繁，已基本按船闸方式 运行，原靠船设施严重不足，为此于２００１年增建了靠船设施，新建靠船设施有一段需跨越运盐闸泄洪通道，为不 影响运盐闸泄洪，将该段靠船设施改为趸船浮码头，并对趸船及其系留结构等方面作了有针对性的优化，既有效解 决了邵仙套闸靠船难题，又保证了运盐闸顺利泄洪，为邵仙水利枢纽整体运行管理创造了良好的工作条件。 关键词：趸船；浮码头；运行管理；优化 中图分类号：Ｕ６４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９７３（２０１０）０２—００６５－０２
【２】江苏水利勘测设计研究院．邵仙套闸配套、改造工程设计 总结【Ｒ】．扬州：江苏省水利勘测设计研究院，２００２．
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第１０卷
吨浮吊船将定位桩放入趸船的支座中，精确定位，调整锚链 长度固定。再用浮吊船将栈桥吊放至工作位置，测试运行位 移量，最后紧固连接部件。 邵仙套闸趸船虽位于运盐闸泄洪河道内，由于运盐闸很 少被用于泄洪，常年关闭，因此在运盐闸闸口区淤积较严重， 定位桩安装时主要依靠自身的重力惯性插入河床。 ３．趸船的运行 ①浮码头运行情况及局部出现的问题 邵仙套闸趸船工程于２００１年１１月１２日开工，２００２ 年８月１３日验收合格后交付管理单位运行维护。 原设计在每条趸船河岸侧布置３个支座，但在实际使用 中，由于船舶停靠时，不可能将整个撞击力平均分配到３个 支座上，导致其中一个水平位移较大，在水位有变化时，这 ３个定位桩，不可能形成一个“垂直面”，导致支座在定位桩 上升降移动不同步，直接导致趸船倾斜。后于２００３年８月， 取消中间定位桩。使用效果有了较大提高。 另外由于高水河经常在送水、排涝中变换，使高水河水 位不断变化，有时水位变化幅度较快，导致趸船内侧支座移 动速度赶不上趸船外侧移动速度，使趸船支座与定位桩产生 夹角，形成摩擦阻力。最后导致定位桩弯曲，或趸船支座变 形。如果水位在短时间内恢复原来水位，趸船也会恢复到原 有的水平状态，对定位桩和趸船支座不形成质的伤害。 ②浮码头日常维护及注意事项 浮码头趸船日常运用时，应经常检查定位桩、支座是否 变形，支座紧固螺栓是否脱落、松动等现象。若定位桩、支 座变形严重，必修立即更换处理。另外对趸船靠船侧脱落的 橡皮护圈进行恢复，有利于吸收船舶停靠时的撞击能量。 四、浮码头今后的优化思路 设计是工程质量得到保证前提，根据现场实际情况，选 择合理的设计方案，对于邵仙套闸而言，根据功能作用、实 际地理位置选择浮码头是合理的。 五、结语 邵仙套闸采用浮码头趸船作为靠船设施，是靠船设施的 一种新型型式，与传统砼靠船墩相比，可移动，不影响泄洪， 且随水位一起涨落，方便船舶停靠，而且施工方便。不过它 也有日常维护工作量大等缺点。因此要根据气象、水文地质、 使用用途等外部条件，结合船闸自身条件，优化分析、综合 比较，选取合理、安全的靠船设施。 参考文献 ｛１】河海大学水利水电工程学院．邵仙水利枢纽泄洪数学模型 计算报告【Ｒ】．南京：河海大学水利水电工程学院，２００１，
一、概述 １．邵仙套闸工程简介 邵仙套闸位于扛苏江都水利枢纽以北约８ｋｍ处的高水 河上。建于高水河与运盐河之间的隔堤上，位于邵仙闸和运 盐闸之问，东侧为邵仙闸，西侧为运盐闸，该工程设计标准 为１６０ｍ×１６ｍｘ３．５ｍ；上、下闸首均采用升卧式平面钢闸 门，闸门启闭机采用双吊点卷扬式启闭机，启门力 ２Ｘ４００１１【ＪＶ，２２ｋＷ单电机驱动，启门速度为１．３４ｍ／ｍｉｎ， 闸门最大通航高度为１３．５ｍ，具体布置情况详见图１。随着 南水北调江都抽水站向北送水流量的加大，邵仙闸段流速太 大，已大大超出船只航行的水流允许流速，船只过往邵仙闸 很不安全，经常出现船毁人亡的事故，为保证运河航运的安 全，１９９８年在邵仙闸西侧新建邵仙套闸。 ２．趸船浮码头的建造原由 虽然工程按套闸设计兴建，但实际运行中套闸开启频繁， 已基本按船闸方式运行，为确保船只航行的安全，需进行助 航设施的完善。首要任务是增加靠船设施，在邵仙套闸南部 增建靠船设施１５０ｍ，拟增建１０个靠船墩。其中靠船设施 有约７５ｍ需跨越运盐闸泄洪通道，其中有５个靠船墩将建 于其泄洪通道内，从而导致过水断面减小，为保证运盐闸安 全泄洪，需针对靠船墩对运盐闸泄洪的影响进行复核计算， 并优化其工程设计。 经江苏河海大学水利水电工程学院对邵仙水利枢纽进行 了泄洪数学模型计算。计算结果表明若采用钢筋砼灌注桩靠 船墩，运盐闸在设计和校核两种工况下的泄流量分别为 ８２８．８５ｍ３／ｓ和８５６．２ｌｍ３／ｓ，均小于原设计要求 （８３０ｍ３／８和９００ｍ３／ｓ）［ｚｌ。 为达到运盐闸设计和校核泄洪流量的要求，对靠船墩接 长方案作了如下调整：①取消南部临近运盐闸的５个阻水靠 船墩，即原设计的ｌＯ个靠船墩改为５个靠船墩；②在取消 的南部５个靠船墩的位置增设２艘钢质趸船，趸船与靠船墩 以及趸船之间增设钢结构栈桥２座，运盐闸泄洪时将趸船移