[发明专利]一种闸底板的浮运沉放方法

说明书

技术领域

本发明涉及水利工程中的水闸施工方法，具体的来说是闸底板的浮运沉放方法。

背景技术

水闸和船闸是用于航道中克服航道水位差而设置的一种过航建筑物。例如国外的巴拿马运河、国内的葛洲坝水电工程枢纽都使用了船闸。

而由于在内河航道中有很多航道是从大城市中间穿过的，航道曲折，地形复杂，现有的船闸技术由于施工面积大，影响范围广，很难应用于城市航道的施工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种闸底板的浮运沉放方法，以解决城市航道施工的难题。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种闸底板的浮运沉放方法，包括如下步骤：模型试验、沉放现场准备、闸底板浮运沉放三个步骤，其特征在于，模型试验包括拖航、转向、横移、下沉姿态四步，沉放现场准备包括制作预留功能、挖泥、围堰拆除、锚墩、限位、验潮、应急预案七步，闸底板浮运沉放包括调平、进入河道、进入限位、下沉、测量五步。

本发明通过以上技术方案的控制，一次性将闸底板沉放就位(平面位置最大偏差为5cm，高程最大偏差为2mm)，完全达到设计允许偏差的标准，满足建设方的使用要求。特别适合城市航道的施工。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明所述闸底板结构示意图；

图2为本发明所述闸底板预埋件示意图；

图3为本发明所述闸底板位置平面示意图；

图4为本发明所述闸底板就位前断面示意图；

图5为本发明所述船闸结构示意图；

图6为某月29日潮位曲线图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合苏州河河口水闸工程，进一步阐述本发明。

下面以上海苏州河河口水闸工程为例来详细说明本发明的技术方案。

闸底板是苏州河河口水闸工程的重要结构之一，具有固定100m跨度钢闸门的功能。北岸有俄罗斯总领事馆和海鸥饭店，南岸为黄浦公园和人民英雄纪念碑，上游有吴淞路闸桥和外白渡桥，下游是黄浦江。新建的构筑物是南北中墩、上下游潜水钢板桩。根据苏州河的潮位情况以及通航情况，确定沉放条件为：趁大潮汛高平潮沉放闸底板；苏州河水流最小；苏州河河口水域全面封港；苏州河河口具备闸底板浮运、横移的空间。

1、模型试验

1)、拖航

闸底板尾端用2艘拖轮绑拖，不考虑绑拖拖轮的助推力，取拖轮的推进效率为0.5，拖轮速度5节，静水中拖航需要2400HP的拖轮拖运；拖轮速度5节，在有义波高为1.0m的波浪中拖运，需要2600HP的拖轮拖运。拖航速度4节，在有义波高为1.0m的波浪中拖运，则需要1600HP的拖轮拖运。

闸底板密封，可以有效解决，闸底板在有义波高为1.0m的波浪中拖运，会出现闸底板盖板上浪现象。

2)、转向

闸底板河流中停泊后，根据实际条件。1#和3#卷扬机的钢丝绳拖拉闸底板，5#卷扬机控制闸底板的方向，让闸底板首端进入一侧水域，再用2#和4#卷扬机拉闸底板的尾端，使闸底板逐步转向垂直于水流方向，再用1#和2#卷扬机同步拉闸底板，直至到达基坑位置。

3)、横移

闸底板从河口到基坑位置，采用设置于下游侧的两台卷扬机拖拉，拖拉时的钢丝绳张力测试结果表明：在静水中拖拉，拖速为0.5m/min～1.0m/min，拉力为5t；苏州河中略有水流，流速0.05m/s，拉力为25t；河流处于落潮时刻，水流流速0.3m/s，拉力为112t。试验记录曲线表明，在河中有落潮流的情况下，由于闸底板横截苏州河断面，闸底板不仅受水流力作用，同时有堵水作用，在闸底板上下游两侧形成一定的水位差。所以，在闸底板从苏州河河口拖向基坑位置的过程中，拖力不断增加，在基坑位置达到最大值。牵引闸底板的1#和2#卷扬机会要求很大功率。

4)、下沉姿态

在闸底板下沉前打开封盖钢板，下沉过程中向围板内加水，让闸底板自由下沉，若基坑上下游不布设限位，闸底板会在下沉过程中倾覆。主要原因是由于闸底板的重力与浮力产生的很大倾力距造成的。

在不打开封盖板情况下的几个下沉方案试验，全封闭状态下无法下沉到底，必须在闸底板封盖板上开进水孔和安装排气管。进水孔的数量及面积控制进水量；排气管的数量及面积控制进水速度和下沉速度。