[發明專利]一種通航隧洞高效消波系統結構型式布置方法

在審

• 申請號: 201811355932.2
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109306681A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 祝龍;宣國祥;李中華;黃岳;王曉剛;薛淑;金英;鄭飛東
• 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: E02B5/04
• 分類號: E02B5/04;E02B5/06;E02B5/08;E02B8/06
• 代理公司: 北京尚德技研知識產權代理事務所(普通合伙) 11378
• 代理人: 陳曉平;嚴勇剛

本發明一種通航隧洞高效消波系統結構型式布置方法，包括以下步驟：利用通航隧洞內兩側人行道下方船舶不能航行的水域布置隧洞消波系統；人行道采用混凝土梁板結構，在其下方布置等間隔的承重立柱；承重立柱與隧洞邊墻之間設置消波橫板或消波板墻，橫板與承重立柱垂直，消波板與承重立柱共同組成隧洞消波系統；消波橫板采用抗腐蝕的混凝土或鋼板結構，高度不小于通航隧洞內水面波動范圍。本發明的有點在于：不額外增加場地空間；消波效率較高；可選用不同的消波板型式，通用借鑒性高。

技術領域

本發明一種通航隧洞高效消波系統結構型式布置方法，屬于水利工程通航水道技術領域。

背景技術

我國中西部地區河流主要位于山區，水位落差大，灘多、坡陡、流急，在高山峽谷復雜條件下建設通航建筑物具有極大的難度和挑戰。通航隧洞可充分利用現場地形進行設計和布置，適應性強，是解決高山峽谷地區通航建筑物布置難題的一個有效途徑，然而通航隧洞為典型的淺水狹窄型航道，船舶在此類航道中航行，航行阻力增加，速度降低，縱傾增加，舵效變差，操縱性能降低，且船舶兩側可能的不對稱水域及船行波、充泄水振蕩波的反射疊加，將對船體產生不對稱的側向力，增加控制航向難度；此外，通航隧道建設技術難度高、尺度對工程造價影響極大，據申請人了解，對于通航隧洞斷面型式設計和布置目前還沒有相關規范標準，如何在盡量不增加其斷面尺度的前提下進行合理消波措施布置和施工建設是通航隧洞設計的難點之一。

通常所講的消波(浪)措施多針對港口海岸、波浪水槽等，在岸坡(或物理模型)兩端布置樁式、箱式防浪設施，而在通航隧洞這種特殊的限制性航道中則鮮有研究，主要原因有二：1、通航隧洞涉及地質、船舶、航道布置等眾多影響因素，結構力學、水力學等多學科交叉，建設難度較大；2、當前國內外通航隧洞建設基本處于起步狀態，相關的建設運行經驗極其匱乏。烏江構皮灘通航隧洞是我國第一條開工建設的通航隧洞，目前剛完成主體澆筑；挪威西海岸的Stad隧洞(Stad Ship Tunnel)正在規劃論證。

通航隧洞屬于典型的淺水限制性航道，其斷面尺度無論從結構穩定性、經濟合理性來講均不可能較大，此外由于船舶航行方向與隧洞渠道中長波運動方向一致，這導致無法在長波運動垂直面上布設大范圍復雜的常規消波措施，否則將影響船舶通行，同時船舶在中間渠道內任意位置航行均會擾動中間渠道內的水體產生新的波源，這為通航隧洞內消波系統的設計提出了極大的挑戰。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：減小船舶在通航隧洞中行駛時的船行波影響。

本發明所采取的技術方案是提出一種通航隧洞高效消波系統結構型式布置方法，具體而言包括以下步驟：

1)充分利用通航隧洞內兩側人行道下方船舶不能航行的水域，布置消波措施；

2)人行道采用混凝土梁板結構，在其下方布置等間隔的承重立柱，利用承重立柱、消波橫板相結合的消波系統進行消波作為消波；

3)承重立柱與隧洞邊墻之間設置消波橫板或消波板墻，橫板(板墻)與承重立柱垂直，消波板與承重立柱共同組成隧洞消波系統；

4)消波橫板采用抗腐蝕的混凝土或鋼板結構，高度不小于隧洞內水面波動范圍。

本發明所提出技術方案的原理及結構參數如下：

(1)消波系統布置間隔