[实用新型]一种中高水头船闸弱透水性岩基的防渗减压排水结构

说明书

技术领域

本实用新型属于水利水电及水运工程技术领域，具体涉及一种中高水头船闸弱透水性岩基的防渗减压排水结构。

背景技术

随着我国经济的高速发展，水运的运输量也高速增长，我国许多天然河流中，限于当时的技术和经济水平，对内河航运需求的快速增长预料不足，同时，随着内河水运经济、环保、节能和安全等优势日益显现，为了满足全社会对水运需求日益增长的需要及我国两型社会建设的推进和经济转型发展的要求，我国今年来开工实施了大量的以航运为主的枢纽船闸，并对已建碍航枢纽船闸进行改扩建。新建及改扩建船闸中不乏一些中高水头船闸，这些船闸主要建于山区河流的岩基上，其中有些船闸因边界条件限制，无法选择在良好的地基上，对中高水头船闸，特别是枢纽船闸，其四周均为持续的或间断性的高水位状态，检修期间对船闸底板抗浮不利。

研究表明，船闸底板抗浮不利的工况主要为检修期间。对于船闸抗浮问题，一般采取的工程措施为增加结构自身重量、加设抗浮锚杆、降低检修水位、闸室底板开设排水孔等，均取得了显著的效果。

但对中高水头枢纽船闸，因输水系统及地质条件等因素限制，一般船闸闸室为分离式结构，其中底板一般为封闭的轻型输水系统结构，而枢纽船闸因枢纽发电因素，一般其四周均为持续的或间断性的高水位状态，难以选择合理的低水位检修时段，为此，对于较高的检修水位情况下，必须采取可靠、有效、经济的抗浮措施。综合比较常规措施，在检修水位不便于调整的情况下，设置锚杆难以平衡高检修水位产生的浮托力，增加结构自重不仅难以满足输水系统结构要求，又将较大的增加工程投资，而船闸闸室中底板从输水及防渗漏角度又无法开设降压孔，为此，在目前国内外对于新建及改扩建船闸四周均处于高水头状态下的抗浮研究不多的情况下，提出中高水头船闸弱透水性岩基防渗排水减压结构尚属新的课题。

发明内容

针对中高水头船闸特别是枢纽船闸，其四周均为持续的或间断性的高水位状态，检修期间对船闸底板抗浮不利的工况下，本实用新型提供了一种中高水头船闸弱透水性岩基的防渗减压排水结构，能够有效解决船闸检修期间底板抗浮问题，实现闸室底扬压力可控，同时又方便船闸检修，节约工程投资。

一种中高水头船闸弱透水性岩基的防渗减压排水结构，包括：

封闭的防渗机构，布置于沿船闸主体平面轮廓周围的地基内；

减压排水机构，设置于船闸闸室两侧闸墙底板下方的地基内；

输排水机构，设置于船闸闸室两侧闸墙以及闸墙底板内，且与所述的减压排水机构连接；

监测机构，沿船闸主体横向典型断面布置，用以实时测量船闸底板地基扬压力。

进一步地，所述的防渗机构采用灌浆防渗帷幕和防渗墙；其中，对于岩基部位采用灌浆防渗帷幕，对于砂卵石覆盖层较厚部位采用防渗墙。

进一步地，所述的减压排水机构包括四排排水孔，闸室两侧闸室墙底板下地基各布置两排。

进一步地，所述的输排水机构包括排水廊道和排水井，排水廊道设置于闸室墙底板内，排水井设置于闸室墙体内；所述的排水廊道分为横向排水廊道和纵向排水廊道，纵向排水廊道对应排水孔有四条，两侧闸墙底板各布置两条，所述的排水孔通入对应的纵向排水廊道；闸室任一侧的两条纵向排水廊道之间通过多条所述的横向排水廊道连接，其中内侧的纵向排水廊道上布置有若干所述的排水井。

进一步地，所述的监测机构采用渗压计，即船闸上、下闸首各布置一处观测横断面，闸室基面下等距离布置多处观测横断面，每处观测横断面设有若干个观测点，每个观测点埋设有所述的渗压计。

本实用新型通过在船闸主体结构地基周边采用防渗帷幕封闭，并在船闸两侧闸墙底板内设置排水廊道及钻设岩基排水孔，在检修期间通过设置在闸墙内的排水井对于船闸主体结构地基进行降排水，减小基底扬压力到允许范围内；同时结合渗透压力观测，通过人工或计算机对观测数据进行分析和处理以实现预警。

由此，本实用新型具有以下有益技术效果：

(1)本实用新型通过采用中高水头船闸弱透水性岩基防渗排水减压结构，节约了工程投资。

(2)本实用新型通过采用中高水头船闸弱透水性岩基防渗排水减压结构，有效的降低了检修期船闸地基的扬压力和止水破坏情况下的扬压力。

(3)本实用新型渗压监测系统是减压排水系统的有机组成部分，为更有效的规避风险提供了自动化的保障，实现了基底扬压力可控。

(4)本实用新型采用的防渗减压排水结构，能有效降低船闸底板的扬压力，可显著节约工程投资，并提高了工程安全性，具有很好的应用前景。

附图说明