船闸和河床式水电站厂房联合结构

摘要

本发明公开了一种船闸和河床式水电站厂房联合结构，涉及水利水电工程技术领域，提供一种能够节约河床宽度以利于泄洪建筑物的布置的船闸和河床式水电站厂房联合结构。船闸和河床式水电站厂房联合结构包括相邻设置的船闸和厂房安装间，船闸包括间隔设置的两道船闸边墙，船闸边墙包括沿河流流动方向依次设置的上引航道边墙、上闸首边墙和闸室边墙；靠近厂房安装间侧的上闸首边墙、部分闸室边墙、厂房安装间的一个坝段三者制成一体形成联合结构；或者靠近厂房安装间侧的上闸首边墙、部分的闸室边墙、部分引航道边墙、厂房安装间的一个坝段四者制成一体形成联合结构。本发明比单独布置厂房安装间和船闸的技术方案明显减少了所占河床总宽度，有利于枢纽泄洪建筑物的布置和减少水库淹没损失。

权利要求

1.船闸和河床式水电站厂房联合结构，包括相邻设置的船闸和厂房安装间(6)，船闸包括间隔设置的两道船闸边墙，船闸边墙包括沿河流流动方向依次设置的上引航道边墙(1)、上闸首边墙(2)和闸室边墙(3)；两道船闸边墙之间形成闸室(4)，闸室(4)底部为闸室底板(8)；其特征在于：靠近厂房安装间(6)侧的上闸首边墙(2)、部分闸室边墙(3)、厂房安装间(6)的一个坝段三者制成一体形成一体结构(7)；或者靠近厂房安装间(6)侧的上闸首边墙(2)、部分闸室边墙(3)、部分上引航道边墙(1)、厂房安装间(6)的一个坝段四者制成一体形成一体结构(7)。

2.根据权利要求1所述的船闸和河床式水电站厂房联合结构，其特征在于：一体结构(7)与未参与构成一体结构(7)的上引航道边墙(1)之间设置有结构缝(5)，一体结构(7)与未参与构成一体结构(7)的闸室边墙(3)之间设置有结构缝(5)，一体结构(7)与闸室底板(8)之间设置有结构缝(5)。

3.根据权利要求2所述的船闸和河床式水电站厂房联合结构，其特征在于：一体结构(7)底部设置有倒角。

4.根据权利要求3所述的船闸和河床式水电站厂房联合结构，其特征在于：靠近船闸和厂房安装间(6)侧的边坡和基础，均按1:0～1:0.1的坡度开挖。

5.根据权利要求4所述的船闸和河床式水电站厂房联合结构，其特征在于：船闸轴线与厂房安装间(6)纵轴线相交。

6.根据权利要求5所述的船闸和河床式水电站厂房联合结构，其特征在于：船闸轴线与厂房安装间(6)纵轴线垂直。

说明书

船闸和河床式水电站厂房联合结构

技术领域

[0001] 本发明涉及水利水电工程技术领域，尤其涉及一种船闸和河床式水电站厂房联合结构。

背景技术

[0002] 大中型河流常具有洪水流量大、有通航要求等特点。开发其水能资源时，在电站利用水头不高的情况下(通常在40m以下)，大多采用河床式厂房，如嘉陵江上所建的新政、金溪、沙溪、草街等航电枢纽工程。以嘉陵江为例，其洪水具有峰高量大、陡涨陡落的特点，而枢纽工程坝址河段往往处于峡谷区，河道不够宽，需要尽可能地增加泄水建筑物泄流能力，减轻坝上游防洪对象防洪压力和淹没损失。

[0003] 由于电站厂房、船闸、泄洪闸、冲沙闸等都需要占据河道，河床的宽度成为极为有限的资源，需要尽量减少河床式电站厂房、船闸等非泄洪建筑物所占河床宽度，并将枢纽泄洪建筑尽量布置于主河道上以保证枢纽有足够的泄洪能力。另外，为便于航电枢纽的运行管理，船闸与厂房多采用同岸布置方式。

[0004] 目前解决上述问题实现方案是：尽量减少河床式厂房、船闸、泄洪闸、冲沙闸等结构自身的厚度，或者扩挖两侧河岸，或提高泄洪建筑物的泄洪效率等。

[0005] 由于水电站厂房、船闸、泄洪闸、冲沙闸等的使用功能要求，其自身结构较为复杂，能够减少的结构厚度有限，往往导致结构优化的效果不佳，且结构厚度若减少过多，又会导致结构配筋量增加、结构耐久性问题，经济效果不明显。而扩挖两侧河岸，在开挖和支护工程量大幅度增加的同时，还会带来高边坡稳定问题、工期延长和工程占地增加问题，不利于工程安全、经济效益的发挥和环境保护。

[0006] 本发明部分术语解释如下

[0007] 船闸：利用向两端有闸门控制的航道内灌、泄水，以升降水位，使船舶能克服航道上的集中水位落差的厢形通航建筑物，又称“厢船闸”。由闸室、闸首、闸门、引航道及相应设备组成。船只上行时，先将闸室泄水，待室内水位与下游水位齐平，开启下游闸门，让船只进入闸室，随即关闭下游闸门，向闸室灌水，待闸室水面与上游水位相齐平时，打开上游闸门，船只驶出闸室，进入上游航道。下行时则相反。

[0008] 河床式水电站厂房：水电站厂房位于河床中,本身也起挡水作用,如葛州坝水电站厂房。

发明内容

[0009] 本发明要解决的技术问题是：提供一种能够节约河床宽度以利于泄洪建筑物的布置，且经济性好、便于施工实施的船闸和河床式水电站厂房联合结构。

[0010] 为解决上述问题采用的技术方案是：船闸和河床式水电站厂房联合结构包括相邻设置的船闸和厂房安装间，船闸包括间隔设置的两道船闸边墙，船闸边墙包括沿河流流动方向依次设置的上引航道边墙、上闸首边墙和闸室边墙；两道船闸边墙之间形成闸室，闸室底部为闸室底板；靠近厂房安装间侧的上闸首边墙、部分闸室边墙、厂房安装间的一个坝段三者制成一体形成一体结构；或者靠近厂房安装间侧的上闸首边墙、部分的闸室边墙、部分引航道边墙、厂房安装间的一个坝段四者制成一体形成一体结构。

[0011] 进一步的是：一体结构与未参与构成一体结构的上引航道边墙之间设置有结构缝，一体结构与未参与构成一体结构的闸室边墙之间设置有结构缝，一体结构与闸室底板之间设置有结构缝。

[0012] 进一步的是：一体结构底部设置有倒角。

[0013] 进一步的是：靠近船闸和厂房安装间侧的边坡和基础，均按1:0～1:0.1(垂直:水平)的坡度开挖。

[0014] 进一步的是：船闸轴线与厂房安装间纵轴线相交。

[0015] 进一步的是：船闸轴线与厂房安装间纵轴线垂直。

[0016] 本发明的有益效果是：(1)、船闸部分边墙与厂房安装间的一个坝段制成一体形成一体结构，该一体结构同时实现船闸和厂房安装间的功能，并能实现坝顶交通功能。比单独布置厂房安装间和船闸的技术方案明显减少了所占河床总宽度，有利于枢纽泄洪建筑物的布置和减少水库淹没损失。

[0017] (2)、船闸部分边墙与厂房安装间的一个坝段制成一体形成一体结构，更易满足结构强度、抗滑、抗倾、抗浮等要求，可大幅度节省开挖量和混凝土用量。

附图说明

[0018] 图1是船闸和河床式水电站厂房联合结构俯视图；

[0019] 图2是图1的A-A剖视图；

[0020] 图中标记为：上引航道边墙1、上闸首边墙2、闸室边墙3、闸室4、结构缝5、厂房安装间6、一体结构7、闸室底板8。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

[0022] 船闸和河床式水电站厂房联合结构，包括相邻设置的船闸和厂房安装间6，船闸包括间隔设置的两道船闸边墙，船闸边墙包括沿河流流动方向依次设置的上引航道边墙1、上闸首边墙2和闸室边墙3；两道船闸边墙之间形成闸室4，闸室4底部为闸室底板8；靠近厂房安装间6侧的上闸首边墙2、部分闸室边墙3、厂房安装间6的一个坝段三者制成一体形成一体结构7；或者靠近厂房安装间6侧的上闸首边墙2、部分闸室边墙3、部分上引航道边墙1、厂房安装间6的一个坝段四者制成一体形成一体结构7。船闸轴线可以与厂房安装间6纵轴线相交或垂直。

[0023] 船闸部分边墙与厂房安装间6的一个坝段制成一体形成一体结构7，该一体结构7同时实现船闸和厂房安装间6的功能，并能实现坝顶交通功能。比单独布置厂房安装间6和船闸的技术方案明显减少了所占河床总宽度，有利于枢纽泄洪建筑物的布置和减少水库淹没损失。船闸部分边墙与厂房安装间6的一个坝段制成一体形成一体结构7，更易满足结构强度、抗滑、抗倾、抗浮等要求，可大幅度节省开挖量和混凝土用量。

[0024] 以某工程为例说明：结合前，安装间占用河床宽度(沿坝轴线方向，以下同)为68.00m(含8.00m厚边墙)，船闸占用河床宽度62.94m，二者占用河床总宽度为130.94m；结合后，安装间占用河床宽度为60.00m，船闸占用河床宽度62.94m，二者占用河床总宽度为
122.28m，比结合前少占坝轴线长度8.66m，同时混凝土工程量减少了50174m3。按混凝土单位按400元/m3计，节省工程投资上2000万元以上，其经济效益是显著的。

[0025] 上引航道边墙1、上闸首边墙2、闸室边墙3、上闸首边墙4、厂房安装间6、和一体结构7均由混凝土制成。为了避免出现热胀冷缩产生较大内应力导致的破坏，一体结构7与未参与构成一体结构7的上引航道边墙1之间设置有结构缝5，一体结构7与未参与构成一体结构7的闸室边墙3之间设置有结构缝5，一体结构7与闸室底板8之间设置有结构缝5。结构缝5为温度变化等提供变形空间，避免各部件产生裂缝。

[0026] 进一步的，一体结构7底部设置有倒角。一体结构7底部设置有倒角可以改善局部应力集中。

[0027] 进一步的，靠近船闸和厂房安装间6侧的边坡和基础，均按1:0～1:0.1(垂直:水平)的坡度开挖。这样能够同时减少开挖量和回填混凝土量。