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。
下载论文网 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95m，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。
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3～6h；在排水方面，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，门扇轴线相应倾角则为α=22.6°，闸门门体高宽为4.5m×3.08m，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： [1]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. [2]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.