專利名稱：一種船閘的灌水結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種船閘的灌水結(jié)構(gòu)。主要適用于水利水電工程、水運交通工程。
背景技術(shù)：
通航建筑物的發(fā)展已有2000年的歷史，目前全世界已建船閘近4000座。我國船 閘建設的歷史十分悠久，至今已建成船閘近800座，約占全世界船閘總數(shù)的20% 。船閘設計 中輸水系統(tǒng)選型優(yōu)劣，是保證船閘高效安全運行最關(guān)鍵的技術(shù)之一。按照我國交通行業(yè)現(xiàn) 行規(guī)范，輸水系統(tǒng)型式主要有集中和分散輸水系統(tǒng)兩大類，設計選型一般是根據(jù)設計水頭 判定，再通過水力學模型試驗驗證。 近年來，隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，我國內(nèi)河航運事業(yè)得到迅猛發(fā)展， 一批大型 船閘相繼開工建設。如世界上內(nèi)河航運樞紐規(guī)模最大的西江長洲三、四線船閘，桂平二線 船閘、長沙雙線船閘，嘉陵江草街船閘，引江濟漢通航船閘，蕪申運河楊家灣船閘。大規(guī)模的 船閘建設，由于河流不同，水頭各異，單純按照規(guī)范套用選型已不能適應船閘建設要求，對 于介于集中與分散輸水系統(tǒng)之間的中水頭船閘，非常有必要突破規(guī)范規(guī)定，研究出適宜各 級水頭船閘運行要求的灌水結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有的船閘結(jié)構(gòu)存在上述的問題，提供一種船閘的灌 水結(jié)構(gòu)，該灌水結(jié)構(gòu)應具有消能效率高，利用閘首空間充分，水面涌高均勻，水流銜接條件 好，結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，能有效解決高速水流的能量及流態(tài)分布，可為中水頭船閘輸水系統(tǒng)設 計選型拓展新的研究領(lǐng)域。 本實用新型的目的可通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)船閘的灌水結(jié)構(gòu)，包括閘首底板、
閘首邊墩、閘室底板和閘室，其特征在于兩邊的閘首邊墩之間連接有擋水墻和閘首帷墻，在
擋水墻和閘首帷墻之間布置一組具有垂直落差的舌瓣形的進水口，閘首邊墩內(nèi)設有連通進
水口和閘室的環(huán)形輸水廊道，該環(huán)形輸水廊道的出口端與進水口之間設有消能室。 所述消能室為三級格柵消能結(jié)構(gòu)，包括下游側(cè)的箱型格柵、中間的L型格柵和上
游側(cè)的T型格柵。 所述箱型格柵包括箱型格柵頂板、箱型格柵上游立板、箱型格柵下游立板和箱型 格柵底板，其中，頂板是封閉的，上游立板和下游立板上各開有格柵孔，且下游立板的格柵 孔口總面積僅為上游立板格柵孔口總面積的1/3。 所述L型格柵包括L型格柵頂板和L型格柵立板，該頂板和立板形成倒L形且均 開有格柵孔。 所述T型格柵包括T型格柵頂板和T型格柵立板，所述頂板和立板上均開有格柵 孔。 所述箱型格柵底板上設有三道消力檻。 所述環(huán)形輸水廊道中部設置有檢修閥門門槽和工作閥門門槽，兩閥門門槽處廊道的斷面尺寸小于廊道出口孔口尺寸。 所述進水口的底部設有橫向廊道并與環(huán)形輸水廊道相連通，在進水口的入口處設 有攔污柵槽和工作室。 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，船閘的灌水結(jié)構(gòu)集中布置在閘首部位，符合水力學 要求，利用閘首空間充分，簡化了閘墻型式，優(yōu)化了閘墻斷面，降低了施工難度，節(jié)省了工程 投資；灌水結(jié)構(gòu)經(jīng)試驗驗證，進水口水流流態(tài)好，水流翻涌均勻，高速水流通過多次消能，消 能效率高，進入閘室的水流平穩(wěn)，水流銜接條件好，結(jié)構(gòu)簡單，對解決中水頭船閘輸水系統(tǒng) 選型及簡化船閘結(jié)構(gòu)，本實用新型效益明顯。

圖1是本船閘的進水口消能結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本圖1中A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本圖1中B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本圖1中C-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本圖1中D-D剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本圖1中E-E剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例 如圖1、圖3所示，本實施例包括閘首底板5、閘首邊墩10、閘室底板ll和閘室12， 本例的特點之一是設置將左、右閘首邊墩10連接起來的擋水墻3和閘首帷墻4，在該擋水 墻和閘首帷墻之間迎向水流布置5個具有較大垂直落差的舌瓣形(喇叭形孔口)的進水口 1，進水口的尺寸為2.5X1.2m(高X寬)，進水口的底部設有橫向廊道lc。特點之二是在 閘首邊墩10內(nèi)設有連通上游側(cè)進水口 1和下游側(cè)閘室12的環(huán)形輸水廊道2，該輸水廊道與 橫向廊道lc連通。特點之三是在環(huán)形輸水廊道2的出口端與進水口 l之間設置消能室，本 例為三級格柵消能結(jié)構(gòu)。 如圖2、圖4、圖5、圖6所示，所述三級格柵消能結(jié)構(gòu)包括下游側(cè)的箱型格柵7、中 間的L型格柵8和上游側(cè)的T型格柵9。 所述箱型格柵7呈兩端貫通的矩形，包括箱型格柵頂板7a、箱型格柵上游立板7b、 箱型格柵下游立板7c和箱型格柵底板7d，其中，頂板是封閉的，上游立板和下游立板上各 開有格柵孔，且下游立板的格柵孔口總面積僅為上游立板格柵孔口總面積的1/3。在箱型格 柵底板7d上設有三道消力檻6。 所述L型格柵8側(cè)截面呈倒L形，包括L型格柵頂板8a和L型格柵立板8b，頂板 和立板上均開有格柵孔。 所述T型格柵9側(cè)截面呈橫置的T形，包括T型格柵頂板9a和T型格柵立板9b， 頂板和立板上均開有格柵孔。 為檢修和工作的方便，在環(huán)形輸水廊道2中部設置有檢修閥門門槽2a和工作閥 門門槽2b，兩閥門門槽處廊道的斷面尺寸小于廊道出口孔口尺寸。閥門處廊道斷面尺寸為 2.2X2. 2m(高X寬)，廊道出口孔口尺寸為2. 2X3. Om(高X寬)。[0027] 為了安裝攔污柵和檢修時安放攔污柵，在進水口 1的入口處設有攔污柵槽la和工 作室lb。 本實用新型的工作原理是見圖1、圖2由河床直接引水從喇叭形孔口進入，水體 垂直跌落至橫向廊道第一次消能后進入環(huán)形輸水廊道，水體在環(huán)形輸水廊道的出口處擴 散，兩股水流通過箱形格柵底板上的三道消力檻對沖消能后匯入消能室(三級格柵消能結(jié) 構(gòu))；這時大部分水體通過箱形格柵上游立板的格柵孔進入中間的L形格柵，少部分水體通 過箱形格柵下游立板的格柵孔進入閘室12，見圖5、圖6，進入L形格柵的水體向頂部翻涌出 流，還有一部分水體通過L形格柵立板的格柵孔進入上游側(cè)的T形格柵，這部分水體又通過 T形格柵頂板及立板上的格柵孔消能出流，水流經(jīng)上述三步消能后最后全部匯入閘室。
權(quán)利要求一種船閘的灌水結(jié)構(gòu)，包括閘首底板(5)、閘首邊墩(10)、閘室底板(11)和閘室(12)，其特征在于兩邊的閘首邊墩(10)之間連接有擋水墻(3)和閘首帷墻(4)，在擋水墻和閘首帷墻之間布置一組具有垂直落差的舌瓣形的進水口(1)，閘首邊墩(10)內(nèi)設有連通進水口(1)和閘室(12)的環(huán)形輸水廊道(2)，該環(huán)形輸水廊道的出口端與進水口(1)之間設有消能室。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的船閘的灌水結(jié)構(gòu)，其特征在于所述消能室為三級格柵消能 結(jié)構(gòu)，包括下游側(cè)的箱型格柵(7)、中間的L型格柵(8)和上游側(cè)的T型格柵(9)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的船閘的灌水結(jié)構(gòu)，其特征在于所述箱型格柵(7)包括箱型 格柵頂板(7a)、箱型格柵上游立板(7b)、箱型格柵下游立板(7c)和箱型格柵底板(7d)，其 中，頂板是封閉的，上游立板和下游立板上各開有格柵孔，且下游立板的格柵孔口總面積僅 為上游立板格柵孔口總面積的1/3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的船閘的灌水結(jié)構(gòu)，其特征在于所述L型格柵(8)包括L型 格柵頂板(8a)和L型格柵立板(8b)，該頂板和立板形成倒L形且均開有格柵孔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的船閘的灌水結(jié)構(gòu)，其特征在于所述T型格柵(9)包括T型 格柵頂板(9a)和T型格柵立板(9b)，所述頂板和立板上均開有格柵孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的船閘的灌水結(jié)構(gòu)，其特征在于所述箱型格柵底板(7d)上設 有三道消力檻(6)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船閘的灌水結(jié)構(gòu)，其特征在于所述環(huán)形輸水廊道(2)中 部設置有檢修閥門門槽(2a)和工作閥門門槽(2b)，兩閥門門槽處廊道的斷面尺寸小于廊 道出口孔口尺寸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船閘的灌水結(jié)構(gòu)，其特征在于所述進水口 (1)的底部設 有橫向廊道(lc)并與環(huán)形輸水廊道(2)相連通，在進水口 (1)的入口處設有攔污柵槽(la) 和工作室(lb)。
專利摘要本實用新型涉及一種船閘的灌水結(jié)構(gòu)。本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種船閘的灌水結(jié)構(gòu)，該灌水結(jié)構(gòu)應具有消能效率高，利用閘首空間充分，水面涌高均勻，水流銜接條件好，結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，能有效解決高速水流的能量及流態(tài)分布，可為中水頭船閘輸水系統(tǒng)設計選型拓展新的研究領(lǐng)域。解決該問題的技術(shù)方案是船閘的灌水結(jié)構(gòu)，包括閘首底板、閘首邊墩、閘室底板和閘室，其特征在于兩邊的閘首邊墩之間連接有擋水墻和閘首帷墻，在擋水墻和閘首帷墻之間布置一組具有垂直落差的舌瓣形的進水口，閘首邊墩內(nèi)設有連通進水口和閘室的環(huán)形輸水廊道，該環(huán)形輸水廊道的出口端與進水口之間設有消能室。本實用新型主要適用于水利水電工程、水運交通工程。
文檔編號E02C1/08GK201485842SQ20092019042
公開日2010年5月26日 申請日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者侯繼平, 扈曉雯 申請人:中國水電顧問集團華東勘測設計研究院