NB∕T 10514-2021 水电工程升船机设计规范.docx

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1、目次1总则.12术语.23基本规定.43.1级别划分和设计标准.43.2承船厢有效尺度.53.3通过能力.64选型和布置.94.1一般规定.94.2型式选择.94.3总体布置.94.4承船厢室段布置.104.5上下闸首布置.125建筑物设计.145.1一般规定.145.2设计荷载及荷载组合.145.3结构设计.175.4抗震设计.176金属结构和机械设备.196.1一般规定.196.2闸首闸门和启闭机.206.3承船厢.226.4承船厢设备.236.5平衡重系统.276.6钢丝绳卷扬式主提升系统.296.7齿轮齿条式驱动系统.326.8水力式驱动系统.347电气及自动化控制.377.1一般规定

2、.377.2供配电、照明与接地.377.3主电气传动系统.397.4自动化控制及运行监控.407.5检测系统.437.6通航信号、广播及通信系统.447.7图像监视.448消防及火灾自动报警.458.1一般规定.458.2消防.478.3火灾自动报警.47附录A承船厢纵向稳定性计算.48附录B对称布置的垂直升船机塔柱风荷载体型系数.50附录C主提升系统、驱动系统设计工况与荷载组合.51附录D承船厢设计工况与荷载组合.56附录E电动机功率计算.61本规范用词说明.62引用标准名录.63附：条文说明.65Contents1GeneralProvisions.12Terms.23BasicRequi

3、rements.43.1ProjectGradingandDesignCriteria.43.2EffectiveScaleofShipChamber.53.3NavigationCapacity.64TypeSelectionandLayout.104.1GeneralRequirements.104.2TypeSelectionofShiplift.104.3GeneralLayout.104.4ArrangementofShipChamberSections.114.5ArrangementofUpperandLowerBays.135CivilStructuralDesign.155.

4、1GeneralRequirements.155.2DesignLoadsandLoadCombinations.155.3StructuralDesign.185.4SeismicDesign.186MetalStructureandMachineryandEquipment.206.1GeneralRequirements.206.2GateandHoistonBays.216.3ShipChamber.236.4ShipChamberEquipment.246.5CounterweightSystem.286.6MainWireRopeHoistSystem.306.7RackandPi

5、nionDriveSystem.346.8HydraulicDriveSystem.367ElectricalandAutomationControl.397.1GeneralRequirements.397.2PowerSupplyandDistributionLightingandEarthing.397.3MainDrivingSystem.417.4AutomationControlandOperationMonitoring.427.5DetectionSystem.457.6NavigationSignal,BroadcastandCommunicationsSystem.467.

6、7VideoSurveillance.468Fire-FightingFacilityandAutomaticFireAlarm.488.1GeneralRequirements.488.2Fire-FightingFacility.508.3AutomaticFireAlarm.50AppendixAPitchStabilityCalculationofShipChamber.51AppendixBShapeCoefficientofTowerforWindLoadofSymmetrically-ArrangedVerticalShiplift.54AppendixCDesignCondit

7、onsandLoadCombinationsforHoistSystemandDriveSystem.55AppendixDDesignConditionsandLoadCombinationsforShipChamber.60AppendixEPowerCalculationforMotor.65ExplanationofWordinginThisCode.66ListofQuotedStandard.67Addition:ExplanationofProvisions.691总则1.0.1为规范水电工程升船机设计，保证工程建设质量，遵循安全可靠、技术先进、经济合理、运行管理方便的原则，编制

8、本规范。1.0.2本规范适用于水电工程新建、改建和扩建的100t级3000t级全平衡和部分平衡垂直升船机的设计。机型包括钢丝绳卷扬提升式垂直升船机、齿轮齿条爬升式垂直升船机和水力式垂直升船机。1.0.3水电工程升船机设计应主要收集以下资料：1航道等级、船型、运量等航运规划资料。2地形、地质、水文、气象、泥沙、水质、漂浮物等自然条件资料。3枢纽布置及运行方式、上下游特征水位、上下游通航水位、上下游水位变幅和变率等工程条件资料。4制造、运输和安装等方面的条件。1.0.4水电工程升船机设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。-1-2术语2.0.1升船机shiplift利用机械装置升降

9、船舶以克服航道上集中水位落差的通航建筑物。2.0.2钢丝绳卷扬提升式垂直升船机wireropehoistverticalshiplift承船厢通过钢丝绳卷扬机牵引实现垂直升降的升船机。2.0.3齿轮齿条爬升式垂直升船机rackandpinionverticalshiplift承船厢通过齿轮沿固定在塔柱上的齿条转动实现垂直升降的升船机。2.0.4水力式垂直升船机hydraulicverticalshiplift利用上下游水位差，通过控制竖井水位驱动升船机配重升降运行，以实现承船厢垂直升降的升船机。2.0.5全平衡式升船机fullybalancedshiplift平衡重总重与承船厢总重相等的垂直升

10、船机。2.0.6部分平衡式升船机partialbalancedshiplift平衡重总重与承船厢总重不等的垂直升船机。2.0.7承船厢shipchamber垂直升船机中运载船舶的设备。2.0.8承船厢总重grossweightofashipchamber承船厢结构、设备及与设计水深对应的水体的重量之和。2.0.9平衡重counterweight用于平衡承船厢侧重量的装置。2.0.10转矩平衡重torquecounterweight由缠绕在主提升机卷筒上的钢丝绳悬吊，其重力通过对主提升机卷筒施加转矩间接作用在承船厢上的平衡重。2.0.11重力平衡重gravitycounterweight由支承在

11、滑轮上的钢丝绳悬吊，其重力直接作用在承船厢上的平衡重。2.0.12可控平衡重controllablecounterweight由缠绕在无驱动、可制动卷筒上的钢丝绳悬吊，其重力通过对卷筒施加转矩间接作用在承船厢上的平衡重。-2-2.0.13驱动系统drivesystem驱动承船厢上升和下降的动力系统。钢丝绳卷扬式升船机的驱动系统又称为主提升系统。2.0.14额定提升力ratedhoistforce驱动系统在升船机机械设备设计寿命内克服外载，驱动承船厢运行的能力。2.0.15提升高度liftheight升船机升降船舶的高度。2.0.16允许误载水深allowablewaterleveldiffer

12、ence升船机正常运行所允许的承船厢水深与设计水深的差值。2.0.17干舷高chamberfreeboard在设计水深条件下，承船厢水面至主纵梁顶面的垂直距离。2.0.18冲程stroke在承船厢工作行程的上、下极限位置以外预留的行程，包括缓冲行程和富裕行程。2.0.19最大通航水深maximumnavigabledepth上闸首或下闸首的最高通航水位与相应闸首底板高程之差。2.0.20承船厢室shipchamberspace由上下闸首、两侧承重结构、底板及顶部机房底板围成的区域，是垂直升船机承船厢升降的空间。2.0.21塔柱tower垂直升船机支承承船厢和平衡重系统的竖向支承承重结构。-3-

13、升船机通航类别升船机安全等级大型升船机中型升船机小型升船机客轮为主特殊级特殊级特殊级客货混运特殊级特殊级特殊级货船为主特殊级一般级一般级设计最大船舶吨级300020001000500300100升船机等别大型升船机中型升船机小型升船机升船机级别设计最大船舶吨级3000200010005003001003基本规定3.1级别划分和设计标准3.1.1升船机的级别按设计最大船舶吨级可分为6级，升船机分级指标应符合表3.1.1的规定。表3.1.1升船机分级指标注：设计最大船舶吨级指通过升船机的最大船舶载重吨；当为船队通过时，指组成船队的最大驳船载重吨。3.1.2升船机的等别按设计最大船舶吨级可分大、中、

14、小三等，升船机分等指标应符合表3.1.2的规定。表3.1.2升船机分等指标注：设计最大船舶吨级指通过升船机的最大船舶载重吨；当为船队通过时，指组成船队的最大驳船载重吨。3.1.3升船机的安全等级可分为一般级和特殊级，升船机安全等级划分应按表3.1.3的规定确定。表3.1.3升船机安全等级划分3.1.4升船机的级别应与所在航道等级相同，其通过能力应满足设计水平年运量要求。当升船机的级别不能按所在航道的规划通航标准建设时，应进行专题论证并经审查确定。-4-升船机级别建筑物级别闸首承重结构11、22、33443.1.5升船机规模的设计水平年宜采用建成后的20年30年。对增建复线和改建、扩建困难的升船

15、机，根据远期运输要求或经过认证认为需要时，宜采用更长的设计水平年限。3.1.6升船机设计船型，应根据规划或拟定的标准船型，并兼顾现有船型确定。当缺乏标准船型资料时，可根据现行国家标准内河通航标准GB50139的有关规定，通过调查研究确定。3.1.7升船机通航净宽和整个通航净宽范围内的通航净高应符合现行国家标准内河通航标准GB50139的有关规定。3.1.8升船机建筑物级别划分应根据其所在升船机级别及建筑物在工程中的作用和重要性，按表3.1.8的规定确定。表3.1.8升船机建筑物级别划分3.1.9位于水电工程挡水前沿的升船机闸首的级别应与工程挡水建筑物级别一致。3.1.10当承重结构级别在2级及

16、以下，且采用实践经验较少的新型结构或升船机提升高度超过60m时，其建筑物级别宜提高一级，但不应超过挡水建筑物的级别。3.1.11承船厢升降运行时的允许误载水深值宜取（0.050.15）m，与上下闸首对接时的允许误载水深值应根据航道通航水位变率和对接停留时间确定。3.1.12钢丝绳卷扬提升式垂直升船机和水力式垂直升船机承船厢升降运行时的设计允许纵向水平偏差宜取0.05m0.1m。3.2承船厢有效尺度3.2.1升船机承船厢的有效尺度应满足设计水平年设计最大船舶或船队并兼顾现有运输船舶过机的要求。3.2.2承船厢的有效长度为两端防撞装置之间的净距离，应按下式估算：Lx=lc+lf（3.2.2）-5-式中：Lx承船厢的有效长度（m）；lc设计最大船