船闸课程设计
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引航道宽度: 当一侧停泊等候进闸: B0≥bc+bc1+2Δb 两侧停泊等候进闸: B0≥bc+bc1+bc2+2Δb 航道宽度:见“内河通航标准(GB501392004)” • 二级航道:75 • 三级航道:60 • 航道水深: H0/T ≥1.5 (一至四级船闸) •
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8~10米,闸首有效宽度:同闸室
4.3导航及靠船建筑物 4.4闸阀门及启闭设备
5、闸室结构计算
5.1计算工况 5.2墙后排水设计 5.3防渗设计 5.4荷载计算 5.5稳定计算 5.6地基承载力计算 5.7截面强度计算
5.1 计算工况
运用情况 检修工况 施工工况 完建工况 校核洪水工况 运用+地震 检修+地震
2.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:
船型、船队尺度组合; 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; 应尽量使设计船队能一次过闸; 同一航道上其它船闸尺度; 航道等级对应的船闸尺度; 镇静段: 10~15米
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
船舶进出闸距离经验公式
• 单向过闸: • 进闸: L1 Lc (1 1 ) ' ' L L (1 1 c 1) 出闸 双向过闸: L2 Lc (1 2 ) l1 l2
• L1、L1‘分别为单向进闸和出闸的距离
t
1 vn c
输水时间校核
T
2C H 2g
(1 ) t v
krDw 2 gH tv pl (c )
P1:允许系缆力的纵向水平分力,(见输规 P3) 通过能力校核
4、结构形式选择
4.1闸首 4.2闸室 4.3导航及靠船建筑物 4.4闸阀门及启闭设备
Fra Baidu bibliotek
2C H T 2g [1 (1 )K v ]
廊道各部分尺度确定及布置
3.3 水力计算
确定阀门开启方式 计算输水系统阻力系数、流量系数
c 进口 进转弯 沿程 出转弯 出口扩大 出口
c i (
i 1 i m
F 2 ) i
1.4
1.6~1.7
1.6~1.7
2.0~2.5
2.3 通过能力
P 1 / 2(n n0 ) NG
(1)一次过闸平均吨位 组合法: 一顶2*2000吨级船队:30% 一顶2*1000吨级船队两列并排:50% 拖带船队解队过闸:20% 注:比例可根据对船型船队的分析进行调整
(2)过闸次数
60 n T
一次过闸平均时间 单向过闸:T1 双向过闸:T2
T=0.5(T1+0.5T2)
T1 4t1 t2 2t3 t4 2t5 单向过闸: 2t3 2t 4 4t5 双向过闸:T2 4t1 2t 2 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); t2 、 ——双向出闸时间(min)。 t4
4.1闸首结构
• 底板厚(1/3.5~1/4.5)边墩自由高度; • 不小于净跨的(1/6~1/7);
4.2 闸室
因素: 地基性质 闸墙高度/宽度:大于0.6整体,小于0.3分 离式; 水级大小; 材料来源; 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。
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)
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0.6~1.0m) (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
驳船吨级(t) 100 300 500 1 000 2 000
空载干舷高度(m)
1.0
二.设计内容
1.原始资料的分析整理 2.船闸总体设计; 3.结构型式及尺度确定; 4.输水系统形式选择; 5.水力计算; 6.闸室的稳定及强度计算
三.设计方法及步骤
1.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、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
3.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
H:设计水头 T:输水时间 m>3.5集中输水系统 m<2.5分散输水系统 结合水头、闸首帷墙、门型、施工、维修等 因素,包括消能工选择
3.2 输水系统设计
廊道断面计算
• L2:双向进闸和出闸的距离 • Lc:闸室有效长度 =0.4~0.5 =0.1~0.2 • 系数: l1,l2: 引航道第一段、二段长度
1
’ 1
2
=0.1~0.2
进出闸速度(总规P24)
• • • • • • 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 1.4 m/s
五、时间安排
资料分析整理:0.5天(周一) 船闸总体布置:1.5天(周二) 结构形式选择:1天(周三) 水力计算: 2天(周四~周五) 结构计算:(3天) 绘图及说明书整理:(2天) 答辩:
六、设计参考书
1. 渠化工程学;航道工程学; 2.船闸设计;王作高主编,水利电力出版社,1992; 3.船闸总体设计图例;人民交通出版社; 4.港口航道与海岸工程专业毕业设计指南; 5.土力学 6.结构力学、材料力学; 7.钢筋混凝土结构; 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,JTJ306-2001 ; 11.内河通航标准GB50139-2004 12.其他
引航道形式、平面尺度、航道水深
间用。
导航段:l1 ≥lc 调顺段:l2 = (1.5~2.0) lc 停泊段:l3 ≥ lc 过渡段:l4≥10ΔB l c,α可在2.5~4.5之 制动段: l 4
l 4, l 4'
可合并使用,取大值。
ΔB -引航道直线段宽度与航道宽度之差。
• • • • • •
2.4 船闸耗水量
Q=n×v/86400+q q=e×u e:每米渗漏损失; u:止水线长度 V=0.75v0 v0—一次过闸耗水量 v0=1.2LX*H*BX
2.5 船闸在枢纽中的布置
• 因素: (1)地形 (2)地质 (3)航行条件 (4)工程量 (5)与其他建筑物的关系 (6)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 。
5.2墙后排水设计
5.3防渗设计
L≥CH
L= Ln m Lv
5.4作用于闸室结构上的荷载
(1) 建筑物自重、水重等 (2)土压力 (3)墙前、墙后水压力 (4)扬压力(包括浮托力及渗透压力) (5)活荷载:根据不利情况布置 (6)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
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
巩固已学的专业课及基础课知识; 提高对工程实际问题的分析能力; 增强解决实际问题的能力; 提高设计能力:计算.编写说明书.绘图 等 掌握工程设计的基本内容和方法; 熟悉了解相关规范;
渗透稳定 抗滑稳定验算 抗浮稳定 抗倾稳定
5.6 地基承载力
地基反力:
max
min
N 6e (1 ) B B
允许承载力:按规范
5.7 截面强度计算
确定闸墙计算断面; 计算内力 配筋
四、设计成果
计算说明书; 设计图纸1号图1张,内容为闸首结构图; 闸位布置图(在地形图上)
闸室有效宽度:
BX =∑bC +bf
bf b 0.025(n 1)bc
规范规定: BX取8m,12m,16m,18、23m,34m 槛上水深:H ≥1.6T
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