NB/T 10514-2021 水电工程升船机设计规范.pdf
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2.0.17千高chamberfreeboard
2.0.19最大通航水深maximumnavigabledepth
上闸自或下闸首的最高通航水位与相应闸首底板高程之差。 2.0.20承船厢室ship chamber space 由上下闸首、两侧承重结构、底板及顶部机房底板围成的区域,是垂直升船机承船 厢升降的空间
2.0.21塔柱tower
汽车标准垂直升船机支承承船厢和平衡重系统的竖向支承承重结构
3.1级别划分和设计标准
3.1.1升船机的级别按设计最大船舶吨级可分为6级,升船机分级指标应符合表3.1.1 的规定
表3.1.1升船机分级指标
1.2升船机的等别按设计最大船舶吨级可分大、中、小三等,升船机分等指标应符 3.1.2.的规定
表3.1.2升船机分等指标
注:设计最大船舶吨级指通过升船机的最大船舶载重吨;当为船队通过时,指组成船队的最 驳船裁重吨。
1.3升船机的安全等级可分为一般级和特殊级,升船机安全等级划分应按表3.1.3 定确定。
表3.1.3升船机安全等级划分
十船机的级别应与所在航道等级相同,其通过能力应满足设计水平年运量要求, 几的级别不能按所在航道的规划通航标准建设时,应进行专题论证并经审查确定
3.1.5开船机规模的设计水平年宜采用建成后的20年~30年。对增建复线和改建、扩建 困难的升船机,根据远期运输要求或经过认证认为需要时,宜采用更长的设计水平年限。 3.1.6升船机设计船型,应根据规划或拟定的标准船型,并兼顾现有船型确定。当缺乏 标准船型资料时,可根据现行国家标准《内河通航标准》GB50139的有关规定,通过调 查研究确定。 3.1.7升船机通航净宽和整个通航净宽范围内的通航净高应符合现行国家标准《内河通 航标准》GB50139的有关规定。 3.1.8升船机建筑物级别划分应根据其所在升船机级别及建筑物在工程中的作用和重
1.8升船机建筑物级别划分应根据其所在升船机级别及建筑物在工程中的作用和 性,按表3.1.8 的规定确定
表3.1.8升船机建筑物级别划分
3.1.9位于水电工程挡水前沿的升船机闸首的级别应与工程挡水建筑物级别一致。 3.1.10当承重结构级别在2级及以下,且采用实践经验较少的新型结构或升船机提升 高度超过60m时,其建筑物级别宜提高一级,但不应超过挡水建筑物的级别。 3.1.11承船厢升降运行时的允许误载水深值宜取±(0.05~0.15)m,与上下闸首对接时 的允许误载水深值应根据航道通航水位变率和对接停留时间确定。 3.1.12钢丝绳卷扬提升式垂直升船机和水力式垂直升船机承船厢升降运行时的设计允 午纵向水平偏差宜取0.05m~0.1m
输船舶过机的要求。 丞能脂的左 晟工在管
L. = 1. + 1
式中:L 承船厢的有效长度(m); l。一一设计最大船舶或船队的长度(m); l——两端富裕总长度(m),可按已建同级别的升船机确定或取3m~7m。 3.2.3承船厢的有效宽度为两侧护航间的净距离,应按下式估算:
B、= B. + B
式中:B一一承船厢的有效宽度(m); B。一一设计最大船舶或船队的宽度(m); B一一两侧富裕总宽度(m),应兼顾设计水深、船舶或船队进出承船厢速度 要求,当B≤7m时,取值不应小于1.0m;当B>7m时,取值不应小 于1.2m;对于大型升船机,应通过通航船型的模型试验确定。 3.2.4承船厢有效水深应满足设计船舶或船队满载条件下顺利进出升船机的要求,设计 水深根据有效水深确定,当采用的设计水深小于有效水深时,应通过通航船型的模型试 验验证。承船厢有效水深应按下式估算:
式中:H一一承船厢的有效水深(m); T一一设计最大船舶或船队满载时的吃水深度(m); AH一一富裕水深(m),可取0.25T~0.40T,对大型升船机,宜通过通航 船型的模型试验确定。
3.3.1升船机通过能力的计算应包括设计水平年内通过升船机的船舶或船队总载重呵 位与客、货运量两项指标,以年单向通过能力表示。 3.3.2升船机通过能力应与规划的客、货运量相对应,根据一次通过的设计最大船舶载 重吨和通过时间、日工作小时和运行次数、年通航天数、运量不均衡系数等因素确定。 3.3.3船舶或船队进出升船机承船厢的时间,应根据其运行距离和进出承船厢的速度确 定。运行距离和进出承船厢速度宜按下列规定确定: 1船舶或船队进出升船机的运行距离可按下列情况分别确定:
1船舶或船队进出升船机的运行距离可按下列情况分别确定 1)单向过机时,驶入距离为船自升船机闸首前的停靠位置,驶至承船厢内
停泊位置之间的距离;驶出距离为船自承船厢内停泊位置,驶至升船机闸 首外侧边缘之间的距离。 2)双向过机时,驶入距离为船自引航道停靠位置,驶至承船厢内停泊位置 之间的距离;驶出距离为船自承船内停泊位置,驶至引航道靠船建筑物 之间的距离。 船舶或船队进出承船厢的速度不宜大于0.5m/s,必要时可通过试验确定。 承船厢不入水式垂直升船机,一次过机时间可按下列公式计算: 单向过机时,一次过机时间可按下式计算:
1=2t, +t2+2t,+4t4+4ts+4t+4t,+tg+2t,
式中:T一一单向一次过机时间(min); t——上闸首通航工作闸门开门或关门时间(min),可根据现行行业标准《船闸 启闭机设计规范》JTJ309的有关规定确定; t2——单向第一个船舶或船队驶入升船机时间(min); ts——闸首和承船厢闸门间隙密封机构推出或收回时间(min),可采用0.5min ~1.0min; t——对接锁定装置推出或收回时间(min),可采用0.33min~1.0min; t——下闸首通航工作闸门开门或关门时间(min); 闻启闭机设计规范》JTJ309标准的有关规定确定。 2 双向过机时。一次过机时间可按下式计算,
中:T一一单向一次过机时间(min); 启闭机设计规范》JTJ309的有关规定确定; t2——单向第一个船舶或船队驶入升船机时间(min); ts——承船厢提升或下降时间(min),按照本规范规定的速度和加速度进行计算; ~1.0min; ta——承船厢顶紧装置推出或收回时间(min),可采用0.5min~1.0min; t,——下闸首通航工作闸门开门或关门时间(min); 闻启闭机设计规范》JTJ309标准的有关规定确定。 2双向过机时,一次过机时间可按下式计算:
式中:T, 上下行各一次的双向过机时间(min); t——双向第一个船舶或船队驶入升船机时间(min);
3平均一次过机时间应根据单向过机和双向过机的比率确定。当单向与双向过机 次数相等时,可按下式确定:
3.5承船厢入水式垂直升船机,一次过机时间可按下列公式计算: 1单向过机时,一次过机时间可按下式确定:
3.3.5承船厢入水式垂直升船机,一次过机时间可按下列公式
单向过机时,一次过机时间可按下式确定
双向过机时,一次过机时间可按下式确定
3.3.6升船机的日平均过机次数可按下式计算:
T = 2t + t, +2t, +2t +2ts +2t, +2t, + t, +2t, +2t
T, =2t, +t* +2t, +2t +2ts +2tg+2t, +tg+2t+4t1
式中:n——日平均过机次数;
3.3.7升船机年通过能力可按下列公式计算:
1单向年过机船舶总载重吨位可按下式确定
式中:Pi一 一单向年过机船舶总载重吨位(t); N一年通航天数(d); G一一次过机最大载重吨位(t)。 2单向年过机客、货运量可按下式确定:
式中:P2一单向年过机客、货运量(t); no——日非运客、货船过机次数; α——船舶装载系数,可取0.8~1.0
式中:P2一一单向年过机客、货运量(t); α——船舶装载系数,可取0.8~1.0; β——运量不均衡系数,为年最大月货运量与年平均月货运量之比,可取1.1~1.3。 3.3.8设有可错船双向运行的中间渠道的多级升船机,用于运量计算的一次过机时间可 按过机时间最长的一级升船机计算。
4.1.1升船机的主要技术特性参数应根据航道等级、船型、设计通过能力、选定的机型 方案、主体工程等级和特征水位等条件确定。 4.1.2垂直升船机主体部分应包括上闸首、承船厢室段和下闸首。承船厢室段应由承重 结构、顶部机房、承船厢及其设备、承船厢驱动系统、安全系统、平衡重系统以及电气 控制设备等组成。
4.1.3承船厢入水式升船机的额定提升力应按承船厢在大气中和水中两种工况分别计 算。 414升船机设计应采取措施减少污物对升船机运行的影响
4.1.3承船厢入水式升船机的额定提升力应按承船厢在大气中和水中两种工况分别计
升船机设计应采取措施减少污物对升船机
4.2.1升船机的型式应根据航运规划、自然条件、工程条件及枢纽运行方式、制造水平 和施工条件,通过技术经济综合比较确定,必要时应通过模型试验确定 4.2.2升船机的级数宜采用单级,当受地形、地质条件限制或提升高度过大时,可采用 两级或多级。 4.2.3大型升船机宜采用全平衡式,中小型升船机可采用部分平衡式 4.2.4升船机的驱动型式应经技术经济比较后确定。当下游航道的通航水位在对接工况 时段内的变幅相对较小时,驱动型式可采用钢丝绳卷扬式、齿轮齿条式或水力式;当下 游航道的通航水位在对接工况时段内的变幅相对较大时,驱动型式可采用水力式或钢丝 绳卷扬式。
4.2.1船机的型式应根据航运规划、自然条件、工程条件及枢纽运行方式、制造水平 和施工条件,通过技术经济综合比较确定,必要时应通过模型试验确定 4.2.2升船机的级数宜采用单级,当受地形、地质条件限制或提升高度过大时,可采用 两级或多级。
4.2.4升船机的驱动型式应经技术经济比较后确定。当下游航道的通航水位在对接工况 时段内的变幅相对较小时,驱动型式可采用钢丝绳卷扬式、齿轮齿条式或水力式;当下 游航道的通航水位在对接工况时段内的变幅相对较大时,驱动型式可采用水力式或钢丝 绳卷扬式。
4.3.1升船机位置选择应符合下列规定:
1宜布置在地形地质条件好,且河道顺直、河势稳定、场地开阔、交通方便、设备 运输便利的位置。 2距天然河道的交叉河口或支流入口应有足够的距离,并应研究交又河道汇流和泥 沙对航行的影响。
4.3.2升船机宜临岸布置且位于主航道一侧,避免紧邻溢流坝、泄水闸、发电厂房等过 水建筑物,当难以避开时,应采取适当工程措施满足通航水流要求。 4.3.3多级升船机之间的中间渠道或渡槽应满足船舶错船和停泊的要求 4.3.4升船机引航道的布置可按现行行业标准《船闸总体设计规范》JTJ305的有关规 定设计。
4.4.1升船机承船厢室段的土建结构与设备的布置应根据土建结构和设备受力 性、施工的可行性、设备安装和运行维护的需要,以及内部交通、消防和紧急疏 求确定。
求确定。 4.4.2承重结构顶部高程应满足上游最高通航水位、通航净空和冲程等的要求。承船厢 室底面高程应满足下游最低通航水位、冲程以及安装检修的要求。平衡重井底面高程应 满足下极限锁定设备布置、冲程的要求。 4.4.3当承重结构下部需要挡水时,挡水结构的顶高程不应低于下闸首闸顶高程。 4.4.4承船厢室的平面尺寸应根据承船厢外形平面尺寸、承船厢设备布置与运行要求确 定。承船厢与闸首或闸首工作闸门止水座板之间的间隙可取0.10m~0.25m。承船厢外侧 与承重结构之间的距离可取0.8m~1.4m。 4.4.5承重结构应设置从底板贯通至机房楼层的竖向交通楼梯和电梯,并应每隔一定高 度设置通向承船厢室的水平疏散通道。交通楼梯、电梯和水平蔬散通道的布置及型式应 符合现行国家标准《水电工程设计防火规范》GB50872的有关规定。 4.4.6承船厢结构在与承重结构疏散通道对应的部位应设置人员疏散设施,其布置、形 式、尺度等应满足全部人员安全蔬散的需要。 4.4.7承船厢室应设置承船厢检修、渗漏、降水和汛期淹没后的抽排水设施, 4.4.8承船厢结构和承船厢设备宜对称于承船厢纵向和横向中心线布置。无法对称布置 时,应在承船厢上设置配重块进行配平。 4.4.9承船厢宜采用四点驱动、对称布置,水力式垂直升船机承船厢可采用多点驱动、 对称布置。驱动点位置应满足承船厢纵向稳定性要求,并应按承船厢结构正常运行时受 力合理的原则确定。钢丝绳卷扬式垂直升船机驱动点纵向间距不应小于承船厢总长度的 二分之一,承船厢纵向稳定性计算应符合本规范附录A的规定。 4.4.10升船机的平衡重设置应符合下列规定
1全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机的平衡重总重应与承船厢总重相等。平衡重 可包括重力平衡重、可控平衡重和转矩平衡重。转矩平衡重与可控平衡重重量之和宜大 于承船厢内水体的重量。 2承船厢入水钢丝绳卷扬提升式垂直升船机平衡重总重应小于承船厢总重。平衡重 总重量的确定应综合考虑承船厢在空气中运行和入水运行的提升力。平衡重宜包括重力 平衡重和转矩平衡重,也可只设转矩平衡重。重力平衡重应小于承船厢正常入水失重后 船厢侧的重量。 3齿轮齿条爬升式垂直升船机的平衡重总重应与承船厢总重相等。平衡重应全部为 重力平衡重 4水力式垂直开船机的平衡重为浮筒,浮筒侧结构重量应大于承船厢侧结构和设备 的总重量;配重后的浮简侧总重量应大于承船厢总重。 4.4.11钢丝绳的数量与规格应根据承船厢总重、平衡重总重、提升力大小、设备布置条 件和承船厢结构确定。平衡重总重确定后,在布置条件充允许的情况下,宜尽量增加悬挂 钢丝绳的数量。平衡重悬挂钢丝绳与承船厢的连接点布置,以及平衡重重量配置应对称 于承船厢的纵向中心线和横向中心线。 4.4.12全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机和齿轮齿条爬升式垂直升船机的承船厢室 宜沿高度方向设置对承船厢进行补水或排水的沿程补排水系统,承船厢上相应设置补排 水的活动连接设备。 4.4.13在承船厢和平衡重的上下极限位宜设置锁定装置,并在极限位设置承船厢和平 衡重的安装、检修平台。承船厢应设置上、下极限位置缓冲装置。 4.4.14垂直升船机顶部机房内宜设置检修桥式起重机。桥式起重机形式、起升高度、跨 度、起升重量和工作空间应满足设备安装检修的吊装要求。桥式起重机及其组成部分的 工作级别应符合现行国家标准《起重机设计规范》GB/T3811的有关规定
15水力式垂直升船机充泄水系统应符合
1充水系统进水口布置应考虑没水深及防止泥沙淤积,进水口前端应依次设置拦 污栅和快速闸门。泄水系统出水口应设置快速闻门。拦污栅和快速闸门的布置及设计应 符合现行行业标准《水电工程钢闸门设计规范》NB35055的有关规定。 2充泄水管路系统的布置应使各竖井的水位同步平稳升降,宜采用等惯性布置。竖 并底部出水口应设置消能工。单侧各竖井之间以及左右侧竖井之间宜设置水平连通管。 充泄水系统管路应选择钢管,钢管布置及型式应符合现行行业标准《水电站压力钢管设
计规范》NB/T35056的有关规定。 3控制竖井水位的流量调节设备宜采用流量调节阀。阀前后应采取消能防空化措施 阀室顶部应设置供阀室内设备安装、检修用的桥式起重机。桥式起重机型式、跨度、起 升高度、起升重量和工作空间应满足阀室内设备安装、检修的吊装要求。桥式起重机及 其组成部分的工作级别应符合现行国家标准《起重机设计规范》GB/T3811的有关规定。 4竖井顶部平台高程至主机房平台高程之间的塔楼边墙应设置通气孔。通气孔总面 积应满足浮筒全行程运行时的补排气要求
.16水力式垂直升船机竖井和浮简应符合
1竖井和浮筒的数量与规格应根据承船厢总重、提升力大小、设备布置条件和承船 相结构确定。 2竖井底面高程应满足输水管路和充水消能工的布置及浮筒全行程运行的空间要 求;竖并顶面高程应满足浮筒全行程运行及设置浮筒安装、检修平台和锁定装置的空间 要求。 3竖井应在浮筒工作行程的上极限位置设置浮筒安装、检修平台和锁定装置。 4竖井和浮筒的断面形状宜采用圆形断面, 5竖井和浮简之间的单边间隙与竖井直径之比应小于0.095。 6浮简顶部宜设置动滑轮装置
4.5.1闸首设备布置与选型除应满足升船机运行要求外,还应满足设备安装检修的要求 4.5.2不入水式垂直升船机的上下闸首应分别设置一道工作闸门和一道检修闸门。入水 式垂直升船机不入水侧的闸首应设置一道工作闸门和一道检修闸门,入水侧闸首应设置 一道检修闸门。当工作闸门出现事故可能会导致较大危害时,应设置事故闸门, 4.5.3当闸首航槽的最大通航水深小于承船厢厢头高度时,闸首工作闸门和检修闸门宜 选用提升式平面闸门;当闸首航槽的最大通航水深超过承船厢的厢头高度时,闸首工作 闻门可选用带通航闸门的下沉式平面闸门或上层为带通航闸门的提升式平面闸门与下 层为叠梁门的组合门形式。检修闸门可相应选用提升式平面闸门、叠梁闸门或上层为提 升式平面闸门下层为叠梁门的组合门形式 4.5.4当闸首工作闸门采用提升式平面闸门时,启闭机宜选用固定卷扬式启闭机;当工
作闸门采用下沉式平面闸门时,启闭机可选用固定卷扬式启闭机或液压启
平衡重平衡工作闸门的部分重量:当闸首工作闻门采用提升式平面闻门与叠梁闸门组合 形式时,启闭机应选用移动式启闭机。检修闸门可根据门型选用固定卷扬式启闭机或移 动式启闭机。 4.5.5上下闸首检修闸门和工作闸门之间应设置泄水系统或排水系统。泄水系统的运行 水头较高时,应采用有效的消能措施。 4.5.6当闸首航槽顶部有交通要求时,应在航槽上方设置交通桥。交通桥形式可根据最 高通航水位、闸顶高程、桥面宽度、荷载特性和通航净空等条件,选用固定式或活动式。
5.1.1垂直升船机建筑物的结构型式应根据其使用功能要求、结构受力条件及工程地质 条件等因素确定。
5.1.2垂直升船机承船厢室段承重结构宜采用钢筋混凝土结构
1宜采用对称的结构体系。 2应满足承载能力和正常使用的要求。 3应避免因局部结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承载能力。 4对可能出现的薄弱部位,应采取有效加强措施。 5各结构段之间应设置结构缝,由于稳定、变形等要求不设结构缝时,应专门研 究。 5.1.4垂直升船机建筑物的安全监测应按国家现行标准《混凝土坝安全监测技术标 准》GB/T51416和《混凝土重力坝设计规范》NB/T35026相关规定执行,
5.2设计荷载及荷载组合
5.2.1作用于升船机建筑物上的荷载应包括建筑物结构和设备自重、水压力和扬压力 浪压力、土压力、泥沙压力、风荷载和雪荷载、楼面(梯)及平台活荷载、温度作用 地震作用以及设备安装、运行、检修的荷载等。 5.2.2建筑物结构自重可按现行国家标准《水工建筑物荷载标准》GB/T51394的有关规 定计算。
用于楼面与楼梯上的活荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定 取用,
5.2.5风荷载可按国家现行标准《建筑结构荷载规范》GB50009、《高层建筑混凝土结 构技术规程》JGJ3的有关规定计算。对称布置的垂直升船机塔柱风荷载体型系数可按 本规范附录B选取
注:/表示参与荷载组合,一表示不参与荷载
√表示参与荷载组合,一表示不参与荷载组合。
5.2.10荷载组合时,部分荷载的折减应符合下列规定:
1进行承载能力极限状态计算应按下列规定折减: 1)当结构自重及设备重对结构有利时,应予以折减。 2)温度作用应予以折减,折减系数可取0.3~0.4。 3)风荷载、雪荷载、楼面、楼梯及平台活荷载与地震组合时,应予以折减。 2当计算结构裂缝宽度时,温度作用应予以折减,折减系数可取0.5~0.6.
5.3.1升船机承重塔柱结构宜采用箱筒式结构。承船厢室段横向、纵向可在顶部 梁或梁系连接
5.3.2塔柱结构宜选择规则、对称的体形,力求其平面内的质量、刚度及同类抗侧力构
5.3.4钢筋混凝土承重结构的裂缝控制验算应按现行行业标准《水工混凝土结构设计规 范》DL/T5057的有关规定执行。 5.3.5钢筋混凝土承重结构的配筋设计应按现行行业标准《水工混凝土结构设计规范》 DL/T5057和《高层建筑混凝土结构技术规程》JDJ3的有关规定执行。 5.3.6承重结构中的钢结构设计应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的有 关规定执行。 5.3.7升船机上、下闻首挡水部分结构设计应按现行行业标准《混凝土重力坝设计规范》 NB/T35026的有关规定执行。 5.3.8承重结构的抗滑、抗倾覆稳定性应符合现行行业标准《船闸水工建筑物设计规范》 JTJ307的有关规定,抗倾覆稳定性还应符合国家现行标准《高算结构设计标准》GB50135 和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定。
JTJ307的有关规定,抗倾覆稳定性还应符合国家现行标准《高算结构设计标准》GB50135 和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定, 5.3.9水力式垂直升船机输水系统钢衬设计应按现行行业标准《水电站压力钢管设计规 范》NB/T35056的有关规定执行,
5.4.1开船机建筑物抗震设计应符合现行行业标准《水电工程水工建筑物抗震设计规范, NB/T3 35047的有关规定。抗震设计烈度为9度时,其抗震设计应作专题论证。 5.4.2 质量或刚度分布不均匀,不对称的结构,应研究其在地震作用下的扭转效应影响, 5.4.3对塔柱进行动力分析时,当平衡重与塔柱结构通过导向装置接触时,应采取与导 轮和导轨刚度值相等的弹簧相连的模式,进行动力耦合分析。简化分析可将不小于30% 的平衡重质量附加于塔柱,模拟平衡重与塔柱的相互作用,
5.4.4升船机承重结构抗震设计应考虑承船厢和承重塔柱结构的动力相互作用,以及承 船厢水体的动力流固耦合影响。对于水力式垂直升船机,除考虑承船厢和承重塔柱结构 的动力相互作用外,还应考虑输水系统内水体的动力流固耦合影响。 5.4.5对于齿轮齿条爬升式垂直升船机,在承船厢与塔柱耦合的导向结构上,宜设置阻 尼比不小于10%的阻尼装置。
常运行、安全保护和检修维护需
要所设置的所有金属结构与机械设备,主要包括上下游导航靠船设备、上闸首设备、承 船厢结构与设备、驱动系统设备、平衡重系统设备、承船厢室设备和下闻首设备。 6.1.2金属结构和机械设备的设计应满足升船机工程总体布置和运行的要求,并应与土 建结构布置相适应。
6.1.4安全等级为一般级的升船机,金属结构与机械设备设计应包括正常工况和非正常 工况;安全等级为特殊级的升船机,金属结构与机械设备设计应包括正常工况、非正常 工况以及部分或全部特殊工况
6.1.5不同部位的金属结构与机械设备,应根据其实际运行条件和荷载条件分别进行静 强度、刚度、疲劳强度计算,以及稳定性分析。机械设备静强度与稳定性计算宜按照所 有工况的最大荷载作为计算荷载,刚度宜按正常工况最大荷载计算,疲劳强度宜按照额 定荷载或正常工况荷载谱计算。金属结构静强度、刚度与稳定性计算应按正常运行的最 大荷载作为设计荷载,非正常工况或特殊工况荷载作为校核荷载。 6.1.6金属结构设计使用年限应采用70年,机械设备设计使用年限应采用35年,且应 按每年工作不少于330d,每天工作22h计算升船机的过船次数,并应考虑相关结构和 设备的荷载循环次数。 5.1.7对于地处基本地震烈度VI度及以上的升船机,金属结构、机械设备的设计应考虑 山金的影响
1.7对于地处基本地震烈度VI度及以上的升船机,金属结构、机械设备的设计应考 震的影响
6.1.8升船机金属结构和机械设备对承重结构变形的适应能力不应小于变形计算结果 的1.5倍,且相对变形偏差不应小于10mm的要求,
升船机承船厢,水中正常运行速度不宜大于0.03m/s;入水式钢丝绳卷扬提升式垂直升 胎机承船相水上止常运行速度可采用0.1m/s~0.25m/s,水力式升船机水上止常运行速度 可采用0.07m/s~0.2m/s;承船厢正常启、停加速度绝对值不宜大于0.01m/s。 6.1.10主提升系统、驱动系统设计工况与荷载组合应符合附录C的规定
6.2闸首闸门和启闭机
6.2.1上、下闸首工作闸门应能适应通航水位变化。闸首工作闸门孔口尺寸应符合下列 规定: 1闸门通航净宽度不应小于承船厢有效水域宽度。 2提升式平面闸门的总高度为最大通航水深与门顶富裕高度之和,门顶富裕高度 不应小于0.5m。 3下沉式平面闸门的总高度为最大通航水深、底止水结构高度、门底富裕高度与 门顶富裕高度之和。其中,门顶富裕高度不应小于0.5m;底止水结构高度应根据止水 型式、结构尺寸确定;门底富裕高度可取0.1m~0.2m。 4设置在下沉式平面闸门上的通航闸门孔口高度为承船厢设计水深、槛上富裕水 深、可适应的水位变幅与门顶富裕高度之和。槛上富裕水深宜取0.1m~0.2m;可适应的 水位变幅应根据通航水位变幅和变率情况综合确定,且不应小于0.5m;门顶富裕高度 不应小于0.5m,且宜与下沉式平面闸门的门顶齐平。 5带通航闸门提升式平面闸门与叠梁门组合型式的提升式工作闸门高度为通航闸 门孔口高度、一节工作叠梁门高度、间隙密封对接高度与门底富裕高度之和。间隙密封 对接高度应根据设备型式、结构尺寸等条件确定;在满足通航闸门液压启闭机的设备布 置条件时,门底富裕高度可取0.2m~0.3m。 6带通航闸门提开式平面闸门与叠梁门组合型式的通航闸门扎口高度为承船厢设 计水深、一节工作叠梁门高度、槛上富裕水深与门顶富裕高度之和。槛上富裕水深宜取 0.1m0.2m;门顶富裕高度不应小于0.5m,且宜与提升式平面闸门的门顶齐平。 7带通航闸门提升式平面闸门与叠梁门组合型式的单节叠梁门高度应综合考虑最 大通航水深、水位变率、设备运输、安装条件等因素,可按下式确定
武中: h 单节叠梁门高度(m):
h=HmaxH n+1
Hmax 上游最高通航水位(m); Hmin—上游最低通航水位(m); n一工作叠梁门数量。 6.2.2当闸首与承船厢之间的间隙密封机构设在承船厢上时,应在闸首埋件或工作闸门 上设止水座板。
式平面闸门或采用带通航闸门提升式平面闸门与叠梁门组合型式时,止水应布置 侧。下沉式工作闸门应设置两道止水,止水结构型式应满足闸门结构变形及闸 整的要求。
6.2.4带通航闸门的平面工作闸门,其U型门体结构的主梁刚度应满足止水可靠及与承 船厢对接的要求。
面闸门在工作位置宜设置机械锁定装置;提升式平面工作闸门,在闸门的全开位置应设 置机械锁定装置
用双驱动点液压启闭机启闭,两驱动点之间应采取有效的同步措施。当通航闸门采用卧 倒式时,启闭机宜采用变速运行。在通航闸门的全关位宜设置机械式锁定装置。 6.2.7上闸首检修闸门作为挡水建筑物时,其最高挡水位应与枢纽工程的上游最高挡水 位一致。下闸首检修闸门最高挡水位应根据升船机的检修或防洪要求确定。 5.2.8上闸首检修闸门与工作闸门之间设置的泄水系统,应进行水锤、流速、强度等验 算。泄水系统应设置工作阀门、检修阀门、补排气阀门以及补偿装置等设备。当泄水系 统出口流速超过钢管或土建结构的允许流速值时,应设置消能设施。
6.2.9对接间隙密封装置应符合下列规定
1间隙密封机构应具有适应对接期间闸首工作闸门变形、承船厢与工作闸门相对 变位的能力。 2U形密封框应由多套同步运行的液压油缸驱动,且应在油缸与密封框之间加设 呆压装置。密封框宜设两道止水。 3密封框结构设计应按现行行业标准《水电工程钢闸门设计规范》NB35055的有 关规定执行,油缸设计应按现行行业标准《水电水利工程液压启闭机设计规范》NB/T 35020的有关规定执行。
6.3.1承船厢的结构尺寸应满足有效水域平面尺度和设计水深的要求;承船厢结构设计 应满足设备布置、安装、运行和检修维护的要求。 6.3.2承船厢结构宜采用承载结构与盛水结构合为一体的自承载式,根据工程情况,也 可采用承载结构与盛水结构相互独立的托架式。自承载式承船厢主体结构宜采用主纵梁 和若干主横梁为主要受力构件的槽型焊接钢结构。 6.3.3承船厢的设计应考虑正常工况和非正常工况的荷载,特殊工况可根据工程具体条 件选择。承船厢设计工况与荷载组合应符合附录D的规定。 6.3.4承船厢主要承载构件的材料应采用现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700规定的 Q235C或《低合金高强度结构钢》GB/T1591规定的Q355C,当使用地区温度等于或低 于一20°C时,应采用Q235D或Q355D。材料的许用应力应按现行行业标准《水电工程 钢闸门设计规范》NB35055规定的材料许用应力乘以调整系数确定。大、中型升船机承 船厢许用应力调整系数可取0.85,小型升船机承船厢许用应力调整系数可取0.9 6.3.5全平衡式升船机承船厢的主纵梁和主横梁等主要受力构件断面宜采用实腹式箱 形结构,内腹板应兼作盛水结构的挡水板 5.3.6入水式升船机承船厢的梁系宜采用实腹式单腹板结构,底板纵向全长范围应设计 成有斜度的左右对称结构,并应在承船厢额定水位以上开溢流孔,在非盛水结构上开设 进、排气孔。
6.3.7承船厢吊点布置应满足驱动系统、平衡重系统及承重结构的布置要求。 6.3.8承船厢主纵梁上翼缘可兼作走道板,其净宽度不宜小于800mm。 6.3.9正常运行工况下的承船厢纵向最大挠度不宜大于承船厢长度的1/1600,横向最 大挠度不宜大于承船相宽度的1/1600。对承船相整体结构强度、刚度及重要部位的局高部 应力宜进行有限元计算复核,必要时还应进行动态分析。 6.3.10承船厢上应设交通通道、设备维护通道、消防通道和能在任一高度位置通向塔 柱的人员疏散通道。承船厢左右航间宜设置人员交通通道。 6.3.11承船厢主纵梁内侧应设护、水尺,护设置应与标准船型相适应,护高度不 宜大于200mm。主纵梁顶部走道外侧应设护栏,护栏高度不应低于1.1m;内侧有效水 域范围内应设系船柱,系船柱的间距不宜大于20m,且每侧系船柱不宜少于4组。船舶 系缆力不应小于表6.3.11所列数值。
表6.3.11船舶系缆力
5.3.12承船厢的干高度应根据设计船型的轻载和满载吃水深度,以及承船厢允许最 大误载水深值确定,可取600mm~1000mm
6.3.12承船厢的干高度应根据设计船型的轻载和满载吃水深度,以及承船 大误载水深值确定,可取600mm~1000mm
6.4.1承船厢应根据升船机型式设置承船厢工作闸门及其启闭机、对接锁定装置、顶紧 装置、对接间隙密封装置、防撞装置、导向装置、钢丝绳张力均衡装置、间隙充泄水与 承船厢水深调节系统、调平系统、检修锁定装置、缓冲装置等。 5.4.2垂直升船机与承重结构相关联的承船厢设备应能适应各种工况下承船相与承重 结构之间的相对变位及设备轨道的制造安装误差。
6.4.3承船厢闸门及启闭机设计应符合下
1工作闸门的选型应考虑航道漂浮物对闸门运行及止水的影响,门型可选用卧 平面闸门、下沉式平面闸门或下沉式弧形闸门。当航道漂浮物较多时,宜采用下沉
平面闻门或下沉式弧形闸门;当航道漂浮物较少或设有清污设施时,可采用卧倒式平面 闸门。 2工作闸门的孔口净宽应与承船厢有效水域宽度相一致,孔口底高不得高于承船 相底铺板,孔口净高不小于额定通航水深、充许最大超载水深及超高值之和。闸门关闭 时,其顶部宜与承船厢甲板表面平齐。 3工作闸门应按静水启闭进行设计,宜采用双吊点液压启闭机启闭,并应在闸门 的全关闭位置设置机械锁定装置。工作闸门启闭力宜按闸门前后水位差不小于200mm 计算。 4需要时可设置检修闸门。 5闸门设计应符合现行行业标准《水电工程钢闸门设计规范》NB35055的有关规 定,液压启闭机设计应符合现行行业标准《水电水利工程液压启闭机设计规范》NB/T 35020的有关规定。
6.4.4对接锁定装置设计应符合下列规定
1对接锁定荷载应包括承船厢对接期间因水位变化造成的承船厢内水体重量的变 化量法兰标准,以及船只进出承船厢过程中船形波产生的垂直附加荷载。对接锁定装置的锁定 能力应按不小于锁定荷载的原则确定。齿轮齿条爬升式垂直升船机的对接锁定装置应 具有超载退让功能。 2对接锁定装置不应承受对接期间的承船厢上下游方向荷载。钢丝绳卷扬式垂直 升船机的对接锁定装置可同时兼作承船厢沿程锁定。 3对接锁定装置的油缸及其控制阀组应采取可靠的保压措施,钢丝绳卷扬式升舟 机的对接锁定装置应具有平稳卸载的功能
6.4.5顶紧装置应符合下列规定:
1承船厢顶紧装置的荷载应包括上下游方向水压力、间隙密封机构顶推力、船舶 撞击力、船舶系缆力、上下游方向风载和地震作用荷载。 2应采取有效的结构措施降低对接期间的承船竖向附加荷载对顶紧装置的不利 影响。 3顶紧装置应采用机械式自锁机构,不应采用液压油缸直接顶紧方案。顶紧机构 及其液压控制回路应设置自锁失效安全保护装置。 6.4.6当对接间隙密封装置设置在承船厢上时,其设计原则应符合本规范第6.2.9条的 规定。
6.4.7防撞装置应符合下列规定
1防撞装置应设置在承船厢两端闸门的内侧。 2防撞装置应具有缓冲船舶撞击的能力,船舶撞击能量应按设计最大船舶以承船 厢内允许的航速行驶时具有的动能设计公共安全标准,船舶动能应按下式计算:
式中:E一一船舶动能(N·m); m一船舶及其附连水体总质量(kg); V一在承船厢中的允许航速(m/s)。 3防撞构件布置高度应分析船线型的影响,且宜位于承船厢设计水位线以上0.5 m处。 4防撞装置宜采用带缓冲油缸的钢丝绳防撞形式和带缓冲的刚性梁形式。采用带 缓冲油缸的钢丝绳防撞形式时,船舶缓冲距离应按钢丝绳支承跨度、油缸缓冲行程、钢 丝绳弹性变形等进行核算,且船不得碰触承船厢工作闸门。钢丝绳、油缸缓冲行程应 符合下列规定: 1)防撞钢丝绳安全系数不应小于4.0,且宜选用预拉伸镀锌钢丝绳 2)油缸缓冲行程应按下式计算:
2导向装置宜采用带预紧弹簧的弹性导轮。每个方向导轮的弹簧总预紧荷载应按 不小于承船厢在非工作风压作用下的风荷载确定。风荷载应按下式计算:
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