[分享]三峡双线五级船闸
一、工程概况
[BAIKE]三峡水利枢纽是综合治理和开发长江的骨干工程,主要任务是防洪、发电、通航。三峡双线五级船闸是三峡枢纽三大主要建筑物之一,于1994年4月正式开工兴建,2003年6月建成经验收投入试通航运行,2004年经国务院验收投入正式运行。三峡船闸为双线连续五级船闸,设计年单向通过能力5000万t,一次通过万吨级船队,闸室有效尺寸280m×34m×5.0m,总设计水头113m,级间最大输水水头45.2m,闸室充(泄)水时间≤12min;船闸上游水位变幅40m,下游水位变幅11.8m。三峡船闸是目前世界上规模最大、总设计水头最高、级间输水水头最大的特大型船闸。
三峡船闸与自然环境浑然一体,宏伟壮观,运用两线船闸对称特点,细部结构简洁明快,已成为三峡工程的标志性建筑。船闸布置紧凑,减少占地,节约用水。船闸投入运行后,长江中、上游的通过能力可由目前年单向约1000万t提高到5000万t,通行的最大船队由3000t级提高到万吨级,每年万吨级船队可直达重庆的时间约50%,运输成本下降约33%,长江真正成为名副其实的“黄金水道”。
二、新技术应用与科技创新
1、较好地解决了通航水流泥沙淤积问题。
2、采用了“加大淹没水深、快速启门、门楣通气、门后突扩体型、优化阀门形式”等综合技术,解决了船闸阀门和闸室水力学难题。船闸上游采用上引航道全断面分散取水,下游采用超长廊道泄水外泄长江为主的方案和技术,分别解决了上、下引航道内的水力学问题。
3、两线船闸间采用保留中隔墩岩体的衬砌式直立闸室墙和分离式闸首结构形式;采用高强[BAIKE]锚杆、[BAIKE]预应力锚索、[BAIKE]衬砌闸室闸墙和闸首后排水系统等措施,解决了高陡[BAIKE]边坡稳定,减少工程量和工程投资,保证了船闸工期。
4、船闸人字门规模、淹没水深、启闭力三项成果指标均超过了世界水平,工程采用了低周高应力疲劳的方法计算,有效地增加了人字门运行的安全和耐久性,改进了支拉垫块线接触形式,提高了刚性止水性能。采用了大行程卧缸直推式无级变速液压启闭机,并在油缸尾部增设弹性支撑降低挠度,提高油缸稳定性。
5、研究开发了一套对船闸在不同工况下运行并能对各种设备的工作状态进行自动监控的系统,填补了复杂过闸工艺船闸自动监控运行技术的空白。
6、提出了直立边坡开挖成型、高精度水平长锚索施工和闸门等设备安装的成套工艺和标准,采用了混凝土高薄闸室衬砌墙单侧滑模、滑框倒模等先进施工技术。
7、总体设计创新。通过几十种方案研究,优选出“枢纽左岸布置,独立人工航道,保证通航安全;双线连续五级,分级适应水头,满足输水要求;保留中隔岩体,采用衬砌结构,节省工程投资”的总体设计方案。同时具有运行管理方便,减少工程占地,节约用水等优点。
8、输水系统创新。研究出与主体结构分开的高空化数输水廊道、阀门后底部突扩体形、全包式反向弧型门体结构、改进型等惯性输水系统等输水新技术;研究出平面对称分散、错开孔口高程、变廊道断面的上游正向取水技术和下游长廊道旁侧泄水的泄水技术。解决了超高水头船闸水力学问题。
9、高边坡技术创新。船闸高边坡最大开挖深度170m,下部为50m~70m的直立边坡,研究提出了:合理的边坡开挖形态,截、防、排相结合的减荷措施,预应力锚索、锚杆、挂网喷混凝土等加固技术,科学的开挖顺序等新技术。
三、获奖单位
长江勘测规划设计研究院
中国长江三峡工程开发总公司
中国人民武装警察部队水电三峡工程指挥部
中国水电顾问集团中南勘测设计研究院
来源:官方网站