三峽船閘末級泄水閥門振動水彈性模型研究

分析了三峽船閘輸水系統(tǒng)閥門井段的閥門井、主廊道等孔口結(jié)構(gòu)，在內(nèi)水和外水壓力作用下的實(shí)驗(yàn)研究成果。實(shí)驗(yàn)證明，內(nèi)水壓下閥門井部分的應(yīng)力較大；而在外水壓下，閥門井部分的邊墻應(yīng)力更大。并指出，若是高邊坡一側(cè)的單輸水系統(tǒng)方案，則輸水廊道墻在外水壓下的應(yīng)力，將可能達(dá)到嚴(yán)重的程度。

三峽船閘輸水閥門工作水頭達(dá)到45.2m,根據(jù)大量的試驗(yàn)研究的成果,對輸水閥門及其啟閉機(jī)的型式選擇、布置和防空化等技術(shù)問題,提出了設(shè)計(jì)方案。

針對三峽船閘五閘室泄水運(yùn)行中存在的問題,通過數(shù)模計(jì)算分析和原型調(diào)試研究,在維持現(xiàn)有運(yùn)行方式大體不變的條件下,采用實(shí)時(shí)監(jiān)測到的箱涵出口與下游引航道水位差,確定與之相適應(yīng)的動水關(guān)閥小開度控制閥門運(yùn)行的方法,較好地解決了六閘首閥門枯水期不能正常關(guān)至小開度從而造成閘室超泄偏大和汛期樞紐下泄流量較大時(shí)人字門不能按程序正常開啟的問題,給出了適應(yīng)于不同下泄流量下的六閘首閥門動水關(guān)閉參數(shù),可保證在通航流量范圍內(nèi),五閘室泄水時(shí)均無須動用輔閥,提高了通航效率。

采用ansys有限元軟件并且結(jié)合原型觀測的實(shí)測數(shù)據(jù),對長沙樞紐船閘輸水閥門進(jìn)行流激振動特性的計(jì)算分析,結(jié)果表明目前閥門運(yùn)行情況良好,門體的流激振動輕微,強(qiáng)度剛度均符合要求,閥門安全可靠,但門體尚存在薄弱部位,在運(yùn)行中應(yīng)注意安全防范工作。

根據(jù)水力浮動式升船機(jī)的工作原理,研究建立了輸水系統(tǒng)、平衡重浮筒——承船廂系統(tǒng)的概化模型,并采用數(shù)值計(jì)算方法研究了充泄水閥門合理的啟閉方式。結(jié)果表明,充泄水閥門的水力控制是保證水力浮動式升船機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定和準(zhǔn)確停位的關(guān)鍵。通過采用閥門間歇開啟方式,在承船廂入、出水前通過設(shè)定合適的閥門開度,控制系統(tǒng)輸水流量,降低承船廂入、出水的速度,可以有效地控制承船廂運(yùn)行滿足要求。

三峽船閘正式實(shí)施五級運(yùn)行

對船閘輸水閥門在運(yùn)行中所出現(xiàn)的工作異常情況進(jìn)行介紹和原因分析,并提出整改措施。

三峽工程雙線五級船閘開挖采用了綜合控制爆破技術(shù),施工中嚴(yán)格控制超挖和爆破震動,確保閘槽直立墻和高邊坡的穩(wěn)定。本文闡述了船閘閘槽開挖的爆破方案及施工方法,重點(diǎn)論述了影響爆破效果的諸因素及對策;并以全過程大量監(jiān)測數(shù)據(jù)表明,在距爆區(qū)10m處質(zhì)點(diǎn)振速控制在10cm/s以下,巖壁面成型較好,邊坡超挖控制在20cm以內(nèi),殘留的半孔率80%以上,閘槽開挖爆破施工質(zhì)量優(yōu)良。

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三峽船閘是三峽樞紐工程中任務(wù)最艱巨、最富挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目之一,是武警水電部隊(duì)在三峽承建的主要施工項(xiàng)目。船閘施工技術(shù)難題的研究和解決,促進(jìn)了水電施工技術(shù)的發(fā)展,特別是在高強(qiáng)度土石方開挖、深槽直立邊坡成型開挖、陡高巖體邊坡加固、薄壁襯砌墻鋼筋混凝土澆筑、特大型高精度人字門安裝等施工技術(shù)方面,取得了突破性的新發(fā)展。

某船閘在運(yùn)行過程中,其平板輸水閥門的支承梁發(fā)生破壞,導(dǎo)致輸水閥門不能正常工作。提出若干加固措施,并采用有限元方法建立相應(yīng)結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,分析其受力特性和比較加固效果,提出了推薦方案。實(shí)際應(yīng)用情況表明加固效果良好。

三峽永久船閘下游泄水箱涵位于基礎(chǔ)強(qiáng)約束區(qū),底板的允許最高溫度為26℃,設(shè)計(jì)建議5~9月份不施工,但為滿足控制性工期要求,夏季澆筑箱涵混凝土已不可避免。為達(dá)到滿足箱涵混凝土澆筑允許的最高溫度,必須采取切實(shí)有效的溫控措施。主要介紹了通過采用優(yōu)化施工配合比、預(yù)冷混凝土、初期通水冷卻、及時(shí)覆蓋保溫被和流水養(yǎng)護(hù)等溫控措施,對混凝土施工的全過程進(jìn)行控制,現(xiàn)場溫控取得了一定的效果,破堰進(jìn)水驗(yàn)收前現(xiàn)場檢查未出現(xiàn)裂縫。

世界上已建成水頭大于20m的單級船閘27座。其中以美國約翰德船閘設(shè)計(jì)水頭最高,達(dá)34.5m。三峽船閘是三峽工程三大主要建筑物之一,按雙線連續(xù)5級設(shè)計(jì),總水頭113m,級間水頭45.2m,設(shè)計(jì)年單向通過能力為5000萬t。從規(guī)模與設(shè)計(jì)水頭講遠(yuǎn)較上述工程為大。加上三峽船閘需適應(yīng)的上游水位變幅大,江水含沙,壩址復(fù)雜的河勢和陸上地形地質(zhì)條件,使船閘工程的總體設(shè)計(jì)、工程的長期使用、船閘輸水技術(shù)、船閘結(jié)構(gòu)、船閘工作閘門及啟閉機(jī)、船閘運(yùn)行監(jiān)控等的技術(shù)難度,大大超過了世界各國已建的船閘水平。

三峽船閘的一系列技術(shù)難題,在世界上尚無實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可循,通過大量設(shè)計(jì)研究工作,在一些關(guān)鍵技術(shù)問題上,作出了多項(xiàng)水利科技創(chuàng)新,經(jīng)運(yùn)行實(shí)踐驗(yàn)證,所采用的技術(shù)先進(jìn)、合理、可靠,經(jīng)國內(nèi)著名專家評審,總體上達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。船閘建設(shè)使世界船閘技術(shù)取得了突破性的新發(fā)展,完善和發(fā)展了高水頭大型船閘的設(shè)計(jì)理論和工程實(shí)踐,使世界高水頭船閘的設(shè)計(jì)和建設(shè)達(dá)到了新的水平。

三峽船閘對世界水利科技的創(chuàng)新與發(fā)展——三峽船閘的一系列技術(shù)難題，在世界上尚無實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可循，通過大量設(shè)計(jì)研究工作，在一些關(guān)鍵技術(shù)問題上，作出了多項(xiàng)水利科技創(chuàng)新，經(jīng)運(yùn)行實(shí)踐驗(yàn)證，所采用的技術(shù)先進(jìn)、合理、可靠，經(jīng)國內(nèi)著名專家評審，總體上達(dá)到了國際領(lǐng)...

三峽船閘人字門安裝工藝 摘要：三峽雙線五級船閘是目前國內(nèi)乃至世界上最 大的人字門，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)先進(jìn)，施工難度大。對 人字門的安裝工藝過程作了詳細(xì)介紹。 關(guān)鍵詞：三峽船閘；人字門；安裝；工藝 1概述 三峽雙線五級船閘是長江三峽水利樞紐工程的主要通 航建筑物，位于樞紐左岸壇子嶺左側(cè)，擔(dān)負(fù)著三峽二期工程 完工后長江通航任務(wù)。每線船閘主體段由6個閘首、5個閘 室組成，總長1621m，閘室平面有效尺寸280m×34m（長 ×寬），閘室坎上最小水深5m。每個閘首設(shè)有一套（兩扇） 巨型人字閘門。 人字門由門體、背拉桿、防護(hù)梁、支墊塊、底止水等組 成，其安裝工程量大，吊裝運(yùn)輸單元多，外形尺寸及重量大， 且安裝程序復(fù)雜，拼裝、焊接技術(shù)要求高，主要安裝技術(shù)特 性見表1。表1人字門安裝技術(shù)特性表序 號項(xiàng)目指標(biāo)1門葉位置一、二、三、四 閘首五、六閘首

以三峽船閘進(jìn)水口輸水系統(tǒng)為研究背景,建立三峽船閘進(jìn)水口的數(shù)值幾何模型;同時(shí)根據(jù)進(jìn)水口水流具有自由表面及較大彎曲壁面的流動特性,建立計(jì)算模型和網(wǎng)格邊界。在此基礎(chǔ)上,分別對三峽船閘進(jìn)水口在145.0m及175.0m(正常蓄水位)兩種庫水位條件下輸水運(yùn)行進(jìn)行了數(shù)值模擬,其計(jì)算結(jié)果與物理模型及原型觀測數(shù)據(jù)對比,較為吻合,說明該數(shù)值模型對研究上游引航道通航水流條件及輸水廊道的水力特性,具有較好的效果。

船閘泄水閥門常用的門型有:平板門、蝴蝶門、弧形門等?，F(xiàn)介紹一種可瞬時(shí)啟閉的頂軸平板閥門。這種閥門已在四川省巴中縣南江河青灘船閘使用,運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好。

水口水電站三級船閘閘室工作閥門采用反向弧門，本文對弧門結(jié)構(gòu)型式的選定，水工模型試驗(yàn)及制造、安裝、運(yùn)行做了簡單介紹。

利用物理模型試驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型計(jì)算,分析了三峽船閘末級閘首泄水廊道中閥門在正常開啟過程中,閥門段的水流流態(tài)特征,闡述了非恒定流條件下的閥門段廊道水流壓力、閥門啟門力和閥門段空化特性,確定了反向弧形門各開度下的臨界空化數(shù).

針對三峽船閘末級閘首泄水廊道閥門事故動水關(guān)閉的情況下,閥門段存在大范圍的脫空和空化,提出了封堵檢修門井+廊道頂有控制地通氣,以及門楣自然通氣的綜合工程措施,以改善閥門的工作條件.物理模型試驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果均論證了該綜合工程措施是有效的

連江11座船閘分別建于60年代初70年代末,其中三座船閘的啟閉裝置為液壓裝置,八座為蝸輪蝸桿式。船閘輸水閥門均采用平面閘門,由2.4m×2.6m的鋼結(jié)構(gòu)平面閥門,通過提拉桿聯(lián)接螺桿(或活塞桿)在啟閉機(jī)的帶動下實(shí)現(xiàn)啟閉作用。1996年廣東省航道局組織有關(guān)工程技術(shù)人員對連江11座船閘進(jìn)行了技術(shù)普查,在普查中發(fā)現(xiàn)輸水閥門系統(tǒng)存在不少問題:如閥門無導(dǎo)向裝置,導(dǎo)軌不平;門后鋼止水設(shè)計(jì)不合