一种过内河受限桥梁的下立交节能船闸的制作方法

本实用新型涉及水运工程领域，具体涉及一种过内河受限桥梁的下立交节能船闸。

背景技术：

内河航道整治工程中，跨航道桥梁必须达到航道规划的净空尺度要求(通航净宽、净高)，不达标桥梁必须予以改建。目前的解决方案是通过抬高桥梁净高的手段来实现航道通船，但是跨航道桥梁净高增加，往往会涉及道路的改线，但是随着城市快速发展，特别是不达标的铁路桥、轨道交通桥等由于改线难、无法改建或改建代价巨大、社会负面影响难承受等原因无法改建，直接导致航道无法按规划等级实施，甚至影响内河航道网整体效益发挥。

为了解决上述问题，我们做出了一系列改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种过内河受限桥梁的下立交节能船闸，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。

一种过内河受限桥梁的下立交节能船闸，包括：引航道入口、上闸首、闸室、下闸首、引航道出口和通水设施，所述引航道入口与上闸首连接，所述上闸首与闸室一端连接，所述闸室另一端与下闸首连接，所述下闸首与引航道出口一端连接，所述通水设施与闸室连接。

进一步，所述上闸首包括：上部闸首结构和上部闸门，所述上部闸首结构设于引航道入口与闸室之间，所述上部闸门设于上部闸首结构的上下之间。

进一步，所述闸室包括从左至右依次设立的第一闸室等待区、闸室桥区和第二闸室等待区；

所述闸室的有效宽度为bx：bx＝∑bc+bf，bf＝δb+0.025(n-1)bc，

∑bc为同一闸次过闸船舶并列停泊于闸室的最大总宽度，当只有一个船队或一艘船舶单列过闸时，则为设计最大船队或船舶的宽度bc，bf为富裕宽度，δb为富裕宽度附加值，当bc≦7m时，δb≧1m，当bc>7m时，δb≧1.2m，n为过闸停泊在闸室的船舶的列数；

所述闸室有效长度lx：lx＝2*l1+l2，l1＝lc+lf，l2＝bx*cotɑ+bq*cscɑ+2*d，l1为第一闸室等待区和第二闸室等待区的长度，lc为设计船队、船舶计算长度，当一闸次只有一个船队或者一艘船舶单列过闸时，为设计最大船队、船舶的长度，当一闸次有两个或多个船队船舶纵向排列过闸时，则为各设计最大船队、船舶长度之和加上各船队、船舶间的停泊间隔长度，lf为富裕长度，顶推船队lf≧2+0.06lc，拖带船队lf≧2+0.03lc，机动驳和其他船舶lf≧4+0.05lc，l2为禁停区长度，bq为跨航道桥梁桥面宽度，ɑ为跨航道桥梁轴线与船闸轴线之间交角度数，d为禁停区富裕值；

所述闸室水深为d，d≧1.4～1.6t，t为设计船舶、船队满载时的最大吃水；

所述闸室底板顶部高程h3，h3＝h1-hm-d，h1为跨航道桥梁梁底高程，hm为跨航道桥梁通航净高要求。

进一步，所述下闸首包括：下部闸首结构和下部闸门，所述下部闸首结构设于闸室与引航道出口之间，所述下部闸门设于下部闸首结构的上下之间。

进一步，所述通水设施包括：第一输水管、第二输水管、阀门、泵和检修井，所述第一输水管和第二输水管分别与闸室连接，所述第一输水管中间设有阀门，所述第二输水管与泵连接，所述检修井设于泵上方。

进一步，所述引航道入口的入口处设有阻拦件。

进一步，所述闸室包括：第一闸室和第二闸室，所述第一闸室和第二闸室结构相同，所述第一闸室和第二闸室通过通水设施连接。

进一步，所述闸室包括：第一闸室和蓄水池，所述第一闸室和蓄水池通过通水设施连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型与传统技术相比，将船闸的功能衍生，满足船舶在闸室内通过目标桥梁，打破了桥梁通航净高提升必须增加梁底标高的传统治理方案，实现了规划吨级船舶顺利通过不具备改建条件的桥梁，使这类桥梁不再成为航道整治达标的制约因素。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的侧视结构示意图

图3为本实用新型另一实施例的结构示意图。

图4为本实用新型另一实施例的侧视结构示意图

图5为通水设施的截面图。

图6为通水设施的另一截面图。

附图标记：

引航道入口100、上闸首200、上部闸首结构210和上部闸门220。

闸室300、第一闸室等待区310、闸室桥区320和第二闸室等待区330。

第一闸室3001、第二闸室3002和蓄水池3003。

下闸首400、下部闸首结构410和下部闸门420。

引航道出口500、通水设施600、第一输水管610、第二输水管620、阀门630、泵640和检修井650。

桥700和船舶800。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

如图1所示，一种过内河受限桥梁的下立交节能船闸，包括：引航道入口100、上闸首200、闸室300、下闸首400、引航道出口500和通水设施600，引航道入口100与上闸首200连接，上闸首200与闸室300一端连接，闸室300另一端与下闸首400连接，下闸首400与引航道出口500一端连接，通水设施600与闸室300连接。

上闸首200包括：上部闸首结构210和上部闸门220，上部闸首结构210设于引航道入口100与闸室300之间，上部闸门220设于上部闸首结构210的上下之间。

闸室300包括从左至右依次设立的第一闸室等待区310、闸室桥区320和第二闸室等待区330；

下闸首400包括：下部闸首结构410和下部闸门420，下部闸首结构410设于闸室300与引航道出口500之间，下部闸门420设于下部闸首结构410的上下之间。

如图5和图6所示，通水设施600包括：第一输水管610、第二输水管620、阀门630、泵640和检修井650，第一输水管610和第二输水管620分别与闸室300连接，第一输水管610中间设有阀门630，第二输水管620与泵640连接，检修井650设于泵640上方。

引航道入口100的入口处设有阻拦件。

如图1和2所示，闸室300包括：第一闸室3001和第二闸室3002，第一闸室3001和第二闸室3002结构相同，第一闸室3001和第二闸室3002通过通水设施600连接。在本实施例中，本实用新型是双线双向闸室结构，有第一闸室3001和第二闸室3002结构相同的闸室，双方在船舶通行时通过通水设施互为对方的蓄水结构。

在背景技术中已经阐述过，传统的河道通行改造，遇到受限桥梁，只能采用加高桥梁的办法。这样的施工成本高，还存在无法施工这种情况。本实用新型就采用逆向思维，不把桥梁抬高，而是在桥梁底部挖低的方式来让船舶通行。

具体而言就是在桥底设计闸室300，当船舶需要通过桥梁时，利用通水设施600实现闸室300内部水位差的升降，从而使船舶能够通过桥梁。

闸室的水位变化，通过打开阀门630利用重力输水至河道和第二闸室3002，再将剩余的水量通过泵640强排水。

本实用新型在实施过程中，对闸室的参数设计有很高的要求，包括：

闸室300的有效宽度为bx：bx＝∑bc+bf，bf＝δb+0.025(n-1)bc，

∑bc为同一闸次过闸船舶并列停泊于闸室的最大总宽度，当只有一个船队或一艘船舶单列过闸时，则为设计最大船队或船舶的宽度bc，bf为富裕宽度，δb为富裕宽度附加值，当bc≦7m时，δb≧1m，当bc>7m时，δb≧1.2m，n为过闸停泊在闸室的船舶的列数；

闸室300有效长度lx：lx＝2*l1+l2，l1＝lc+lf，l2＝bx*cotɑ+bq*cscɑ+2*d，l1为第一闸室等待区310和第二闸室等待区330的长度，lc为设计船队、船舶计算长度，当一闸次只有一个船队或者一艘船舶单列过闸时，为设计最大船队、船舶的长度，当一闸次有两个或多个船队船舶纵向排列过闸时，则为各设计最大船队、船舶长度之和加上各船队、船舶间的停泊间隔长度，lf为富裕长度，顶推船队lf≧2+0.06lc，拖带船队lf≧2+0.03lc，机动驳和其他船舶lf≧4+0.05lc，l2为禁停区长度，bq为跨航道桥梁桥面宽度，ɑ为跨航道桥梁轴线与船闸轴线之间交角度数，d为禁停区富裕值；

闸室300水深为d，d≧1.4～1.6t，t为设计船舶、船队满载时的最大吃水；

闸室300底板顶部高程h3，h3＝h1-hm-d，h1为跨航道桥梁梁底高程，hm为跨航道桥梁通航净高要求。

在本实施例中的边界条件：

跨航道桥梁梁底标高h1＝4.5m，桥面宽bq＝20m，ⅲ级航道通航净高要求hm＝7.0m，通航船舶代表船型：船长lc＝85m，船宽bc＝12.6m，满载吃水t＝2.6m。船闸第一闸室等待区与船闸第二闸室等待区均考虑只停泊一艘代表船型，即n＝1。跨航道桥梁轴线与船闸轴线垂直，即ɑ＝90°，禁停区富裕值d取10m。

1、闸室300的有效宽度bx：

bc＝12.6m；δb＝1.2m；n＝1；

即bf＝δb+0.025(n-1)bc＝1.2m；

bx＝∑bc+bf＝12.6+1.2＝13.8m，我们取14m。

2、闸室300有效长度lx：

lc＝85m；ɑ＝90°；bq＝20m；d＝10m；

即lf≧4+0.05lc＝4+0.05*85＝8.25m；

l1＝lc+lf≧85+8.25＝93.25m，我们取94m；

l2＝bx*cotɑ+bq*cscɑ+2*d＝14+20+2+10＝46m；

lx＝2*l1+l2＝2*94+46＝234m。

3、闸室300水深d：

t＝2.6m；

d≧1.4～1.6t＝3.64～4.16m，我们取4.0m。

4、闸室300底板顶部高程h3：

h1＝4.5m；hm＝7.0m；

h3＝h1-hm-d＝4.5-7.0-4.0＝-6.5m。

实施例2

如图3和图4所示，在本实施例中，本实用新型采用闸室分为第一闸室3001和蓄水池3003，其结构为单线双向船闸。闸室的水位变化，通过打开阀门630利用重力输水至河道和蓄水池3003，再将剩余的水量通过泵640强排水。其余和实施例1相同。

以上对本实用新型的具体实施方式进行了说明，但本实用新型并不以此为限，只要不脱离本实用新型的宗旨，本实用新型还可以有各种变化。