水利水电工程技术设计阶段 垂直升船机建筑物设.docxVIP

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水利水电工程技术设计阶段

垂直升船机建筑物设计大纲范本

水利水电勘测设计标准化信息网

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1998年11月

工程技术设计阶段

垂直升船机建筑物设计大纲

主编单位:

主编单位总工程师:参编单位:主要编写人员:软件开发单位:软件编写人员:

勘测设计研究院

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年月

4

目录

1引言 4

2设计依据文件和规范 5

3基本资料 6

4设计原则及假定 12

5设计工作内容和方法 13

6通航建筑物的总体布置 14

7建筑物结构设计 22

8水力计算 32

9过坝时间和升船机通过能力计算 35

10基础处理 38

11观测设计 38

12专题研究 38

13工程管理 43

14工程量计算 45

15应提供的设计成果 46

附表A部分船型尺度及船队尺度表 47

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1引言

工程位于省(区)市(县)以，km的河上，是以为主，兼有航运、等综合利用的水利水电枢纽工程。

根据工程可行性研究和初步设计确定，通航建筑物采用垂直升船机，按通过t级船队(舶)进行设计，设计水平年为年，设计年货运量为t(其中上航t，下航

t)

提示：(1)升船机的类型：

①升船机按其运行方式，有垂直和斜面两大类；

②按船队(舶)在承船厢中的支托方式，有湿运和干运两种；

③按船厢是否下水，有下水式和不下水式两种；

④按其对承船厢重量的平衡方式，有全平衡、半平衡和不平衡三种；

⑤根据承船厢的驱动方式，有自爬式(带螺杆螺母安全装置的齿轮齿爬式)和卷扬式(钢丝绳卷扬提升式)两种类型。

(2)不同类型升船机对比：

①垂直升船机有平面布置紧凑、操作平稳、准确、快速的优点。垂直升船机占用的面积仅与船队(舶)的长度和宽度有关，而斜面升船机占用的面积不仅与船队(舶)的尺寸有关，更主要的是取决于滑道的坡度和坡高，特别对高水头的升船机，占用的面积较大。此外，斜面升船机在爬升变速段，船队(舶)易受水流惯性力作用而偏位，定位时间较长，对启停加减速度控制要求较高。

②齿轮齿梯爬升式垂直升船机(简称齿爬式垂直升船机)的爬升装置有四个齿轮与相应的四条齿梯啮合，安全装置有四个大螺母随齿轮作同步空转并与相应的四条大螺杆螺纹表面保持均匀的间隙，这八个点对升船机的设备制造和安装，对塔柱的施工精度、变形、位移都有较高的要求，同时它不适宜船厢下水运行，国内尚少设计、制造及运行的经验。而卷扬式垂直升船机对结构的施工精度没有特殊要求，适应下游水位变幅大时船厢的下水运行，安装、维护较简单。

③对承船厢不下水的垂直升船机，在运转过程中承船厢的重量固定不变，通常采用全平衡的方式，配置平衡重。驱动力只须克服设备运行中的摩擦阻力和惯性力，以及因承船厢与闸首对接时的停靠误差、风浪和船队(舶)进出而引起承船厢内水深变化等产生的不平衡重量。承船厢下水的垂直升船机，要妥善解决承船厢和平衡重下水失重后产生的不平衡荷载问题。在过船吨位不大时，可考虑不用重量平衡，而单一地由卷扬机起吊承船厢全部荷重的方式。这种方式措施简单，但驱动功率大。为了节减功率，在过船吨位较大时，也可采用部分平衡的措施。

④干运方案因船舶直接置于承船厢的弹性支托体上，原在水中的侧向压力已消失，因此承船厢在载船运行中，船舶受到的震动影响较大，对结构单薄的木船容易产生损坏漏水，至今没有一种干运支托体能象水一样支托各种规格船舶的简单装置。但干运总重量轻，消除了船厢水力学现象，故驱动功率小，加速快，运转经济效益高，总造价也相应减少。根据已有工程的经验，对于60t级以上的船舶，采用湿运方案较好。

(3)水利水电工程的通航建筑物主要有升船机和船闸两种型式。采用何种通航建筑物型式，应进行技术经济分析，综合考虑地形、地质、设计、制造、运行、管理、维护、能源损失以及工程造价等分析确定。一般而言，当水头较低(20m以下)时，宜采用单级船闸方案；当水头为30m左右时，应进行船闸和升船机方案的技术经济比选；当水头较高时，应进行多级船闸和升船机方案的比选，此时，由于升船机线路布置短，受地