1、探讨航运中对橡胶坝船闸枢纽工程的有效应用摘 要：本文以北方某河为例，就其橡胶坝船闸枢纽工程予以设计，通过对该工程规模及布置进行分析，就橡胶坝工程及船闸进行设计，而后对该工程枢纽运行状况予以分析。 下载 关键词：胶坝；船闸；应用 1 提出方案 近些年来由于北方大部分地区均处于干旱少雨状态，即便是各年汛期，在具体降水量方面也逐年减少，至此，该河河内水量也随之锐减。由于该河道在 50 年一遇洪峰最大流量为 2200m3/s，因此，该工程建设的最大目标为在行洪安全状况下，对城市经济适当进行开发，并对城市现有环境实施美化。该工程通过与下游已经完成建设的橡胶坝，至此期间相应航线予以开通，至此，便形成了沿河
2、情况下集休闲娱乐及旅游观光于一身的城市环境发展构建。该工程在设计之初便要求，不仅要蓄泄自如，即对河道相应泄洪能力不造成影响，且还可对船只通航需求给与满足，而于非行洪期间也可予以正常使用。 按照上述要求，经多种方案对比研究，且实施各方面优化设计，最终选择船闸枢纽联合橡胶坝应用方案。就该工程所应用橡胶坝而言，其不仅施工时间短，且止水效果好、造价低及结构简单。橡胶坝塌坝不限水，另外，便于管理运用及坝袋起落灵活，因此，其更加适合于本工程应用，另外，采用液压直推启闭系统相应人字钢闸门船闸予以配合使用，则可对船只在通航方面相应需要给与较好满足。 2 工程规模及相应布置 该工程船闸及橡胶坝枢纽工程总长为 9
3、5m，而该工程橡胶坝实为一种斜坡双锚且固充形式水坝，其高度为 3.6m，在设计时，设定其正常蓄水深度为 4m，该坝在长度上为 75m；而船闸设计长度和宽分别为 28m 和 5m；该工程限控通航最高水深为 4.6m。该枢纽工程依据 50 年一遇相应防洪标准，设定其洪水流量为 2200m3/s，且以此对塌坝泄洪进行设计。该工程枢纽总共分为 3 段予以布置，从左至右分别为船闸、鱼形岛及橡胶坝。为就泥砂对坝袋底部淤埋进行预防，而对坝袋造成磨损，且就下游河水对坝体所造成影响予以避免，则橡胶坝底板在设计时，高河底为 0.6m，其厚及底板长分别为 1.2m 和 13m，于其上游和下游分别设置小齿墙，且均伸入
4、河底，深度为 2.0m 和 1.5m，于底板上游侧，将硅铺盖予以布置，长和厚分别为30m、0.5m，而在下游则布置消力池，长及深分别为 20m、1m。该工程船闸闸室段设计宽度及长度分别为 6m、29m，于其上游侧长则布置进口铺盖段，长度为 30m，至此，便可与橡胶坝部分在布置上形成一体，而位其下游侧，则将长及深分别为 10m 和 0.5m 消能段进行布置。而该工程中的鱼形岛长及宽分别为 116m 和 12m，至此，便可将船闸与橡胶坝相连接。 3 橡胶坝工程设计 3.1 坝袋设计 该工程坝袋选为充水式坝，坝袋相应高度为 3.5m，于坝底板上固定双锚，而其两端则采取 1：2 斜坡式予以连接，该坝在
5、底长及顶长分别为 61m 和 75m。通过将坝袋的造价及帆布强度予以综合考虑，并在将安全系数予以留足状况下，依据国内相关橡胶坝建设经验，则将坝袋在内外压比方面设定为 1.25。依据如下公式进行计算：，在公式中，表示为水密度；表示为坝袋袋高度。则表示为坝袋内压水头。经过计算可知，坝袋壁拉力 45.92kN/m。依据坝袋相应径向拉力，则可对坝袋材料予以选择，即为三层锦纶帆布及四层氯丁橡胶，其总体厚度则为 8.4mm，将这些材料于工厂内实施一次性拼接热压成型。另外，坝袋相应技术指标见表 1。 3.2 坝袋锚固 坝袋锚固乃是该工程设计及施工当中的关键环节，所选用锚固方法好坏，则对橡胶坝在维修、安装及安
6、全方面的难易具有直接影响。通过方法的综合比较，最终选择钢筋极模块挤压式锚固方法，锚固槽上口及下口宽分别为 32.6cm 和 39.71cm，其深为 30cm。为促使锚固在强度及精度方面得以保证，则于锚固槽周边，运用二期硅实施浇筑操作，并采用钢筋对其进行加固。为促使坝型更为美观，且在保持水流平顺状况下，对坝袋在有效高度方面不予降低，则将两端边坡上相应最高的锚固线，与坝顶高度相比，增高 0.2m。 3.3 控制系统 该坝体所选用的是一岸供排水，而于左岸则设置有排水泵房及供水稳压水箱。整个坝袋总容量则为 1555m3，水井为其充水水源，且运用稳压水箱实施供水操作，将充水时间设计为 36h；在排水方面
7、，则采用机排结合自排，依据该河段设计为 50 年一遇的排洪标准，因此，坝袋在排空时间方面确定为 1h。 4 闸室段设计 4.1 闸室段设计 该设计闸室长及宽分别为 17.3m 和 6m，且于上游和下游，则分别将长及宽为 5.7m 和 5m 闸首段予以布置。对于闸墙两侧而言，则均为钢筋硅悬臂式结构；而于闸墙上，则将系船钩予以设置；而上闸首和下闸首左右，均有船闸相应输水系统予以设置，主要为消能段、输水廊道及阀门段等。输水廊道相应断面面积约为 0.41m2，所采用钢管内径为50cm，输水阀开动时间为 45s。 4.2 闸门 无论是船闸下闸首还是上闸首，均运用的是人字钢闸门，闸首宽为 5m，门扇轴线相
8、应倾角则为 =22.6，闸门门体高宽为4.5m3.08m，水头为 4m，各门重量为 3.6t。驱动为推拉式油压启闭机。 4.3 闸门液压启闭系统 本次设计启闭系统所采用的是箱体集成块式装置，船闸依据左右两侧，均将一套液压系统予以安装，油压设计为4Mpa，运用 160 油缸，其行程时间 70s。 5 工程枢纽运行状况 该橡胶坝船闸工程枢纽动工于 2010 年，且于 2011 年启用，4 年以来总体运行良好，通过充坝蓄水操作，使河道形成宽为 33.76hm2 水面，且将两岸河堤进行了绿化，并于沿岸设置有河滨游泳场等，且开辟了此段航线，可知该地区相应各点，航线长度为 4.89km。 参考文献： 程艳秋，夏元亮，罗滨.齐齐哈尔市橡胶坝船闸工程冻土开挖新工艺的应用J.黑龙江水利科技，2008，36（06）：183-183. 陈维康，潘自恒.橡胶坝改扩建工程中若干问题的设计探讨J.水利规划与设计，2010（3）：74-75.
