[實用新型]高水頭船閘一字閘門的門庫

有效

• 申請號: 201620003175.2
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN205296120U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 李云;劉本芹;陳瓊;徐新敏;覃業傳
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: E02C1/00
• 分類號: E02C1/00;E02B7/20
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 閆彪;李賓

技術領域

本實用新型涉及一種船閘的門庫，屬于水利工程技術領域。

背景技術

近年來我國西部河流上規劃興建多座單級船閘均屬于高水頭船閘，由于西部山區河流多具有狹窄、落差大等特點，此類船閘閘室為“窄而高”的型式。

選擇合適的船閘門型，對于保證船閘安全、穩定、高效運行起著關鍵作用。一字閘門兼有人字閘門及平面閘門的特性，對于水頭高、閘室寬度相對小的船閘而言，較之同等條件下的人字閘門，能夠顯著降低閘門門體的“高寬比”，在滿足閘門抗扭剛度的同時，利于閘門制造安裝，避免人字閘門不易安裝、難以調試同步性和關閉狀態下止水性等方面問題，能夠適應山區河流船閘閘門工作水頭大、通航水位變幅大、航寬窄等運行條件中有特殊的優勢。

但是，申請人發現：1）高水頭船閘一字閘門啟閉機采用液壓直聯式機型，啟閉機活塞桿勻速啟閉過程，門體受到動水阻力矩呈兩頭大中間小馬鞍形曲線，在啟動初期及運行末期出現阻力矩峰值，啟閉機能力不能充分利用。另外，船閘一字閘門由于其特殊閘墻及門庫邊界條件，會使大淹沒水深情況下水流條件更為復雜：隨著淹沒水深的增大，開門初期的閘門前進方向水位壅高和相反方向水位下降所形成的門體兩側水位差更為明顯，門頭附近漩渦強度較大，在啟閉過程中承受動水阻力作用明顯增大，對船閘閘門及啟閉機安全運行將會提出極大的挑戰，不利的啟閉方式會大大增加啟閉機負擔；2）由于一字閘門開門初期和關門末期過流斷面狹小，主流呈大角度扭曲，因此并不適宜采用類似人字閘門的簡單矩形門庫。同時，矩形門庫布置忽視了船閘一字閘門在大淹沒水深情況下特有的水流條件：隨著淹沒水深的增大，開門初期閘門前進方向水位壅高和相反方向水位下降所形成的水位差更為明顯，門頭附近漩渦強度增大，一字閘門啟閉過程承受的動水阻力作用明顯增大，嚴重增加啟閉機負擔，因此對船閘閘門及啟閉機安全運行將會提出極大的挑戰。

實用新型內容

本實用新型要解決的第一個技術問題是，針對現有技術不足，提出一種可減小動水阻力矩的高水頭船閘一字閘門的門庫。

本實用新型要解決的第二個技術問題是，在解決上述第一個技術問題基礎上，提出一種可改善一字閘門啟閉過程的水流條件的高水頭船閘一字閘門的門庫。

本實用新型為解決上述第一個技術問題提出的技術方案是：一種高水頭船閘一字閘門的門庫，用于安置設于船閘上閘門的門體，所述門庫包括設于門體上下游處的閘墻，所述門庫還包括相對設置在門體處的閘首兩側的第一門庫和第二門庫，所述第一門庫和第二門庫分別由閘墻向兩側凸伸形成，所述第一門庫和第二門庫是與所述閘首上游側水域連通的半開敞的門庫，所述第一門庫用于門體全開時容納門體停靠，所述第二門庫用于門體關門擋水時支承門體的門頭，所述第一門庫、第二門庫的寬度與門體厚度之比為1.9～2.2：1.2：1，所述第一門庫、第二門庫的長度與門體寬度之比為1.5：1.3：1；當門體全開并停靠在第一門庫內時，所述第一門庫與第一門庫的門庫邊墻之間的間隙距離長度與門體厚度之比為0.9～1.2：1。

本實用新型采用上述技術方案的有益效果是：（1）在門體全開并停靠在第一門庫內時，第一門庫與第一門庫的門庫邊墻之間的間隙距離長度與門體厚度之比為0.9～1.2：1，第一門庫內有充足的空間使得積水從第一門庫及時排出，降低了第一門庫內水的高度，減少了水的涌高對門的力，在門體關閉時，第二門庫的設計也可以及時降低了第二門庫內水的高度，減少了水的涌高對門的力，大大降低一字閘門啟閉運行過程的動水阻力矩，降低閘門啟閉力；（2）門庫結構簡單，施工維護方便，能夠減少門庫泥沙淤積，大大降低船閘運行維護成本。

本實用新型為解決上述第二個技術問題提出的技術方案之一是：所述第一門庫遠離門體頂樞一端的門庫邊墻與閘墻通過兩段第一圓弧段銜接，兩段第一圓弧段是彼此相切且半徑相等的反向圓弧段，每段第一圓弧段的半徑為門體厚度的1.4～1.6倍。

本實用新型為解決上述第二個技術問題提出的技術方案之二是：所述第二門庫遠離門頭處一端的門庫邊墻與閘墻依次通過第二圓弧段、直線段和第二圓弧段銜接，所述直線段與閘墻之間的夾角為45°每段第二圓弧段的半徑為門體厚度的0.7～0.9倍。

本實用新型采用上述技術方案的改進的有益效果是：通過圓弧段將閘墻與門庫區域銜接，可較好的改善一字閘門啟閉過程的水流條件。

上述技術方案的改進是：所述第一門庫和第二門庫均為混凝土澆筑的半開敞門庫。

上述技術方案的改進是：所述門體上設有導通門體前后的導流管。