新沂河河道内可卧倒护栏研究及应用

2022-02-16 09:59王敬宇
水科学与工程技术 2022年6期
关键词:行洪网片转轴

徐 玮,周 松,王敬宇

(江苏省淮沭新河管理处,江苏 淮安 223001)

1 工程概况

叮当河控制工程位于江苏省灌云县南岗乡境内的新沂河北偏泓上, 是蔷薇河送清水工程的主要建筑物之一,由叮当河尾水控制闸、叮当河尾水南地涵及其引河共同组成。 工程主要作用是拦截上游下泄的尾水,确保叮当河的供水安全。由于新沂河是漫滩行洪河道,当汛期行洪时,位于河槽内的叮当河控制工程翼墙、护坡等均将淹没在水中,而传统混凝土护栏、链条配合防撞墩或固定式金属护栏,均存在密集护栏影响行洪。 特别是河塘内农田秋冬种植一季农作物,在汛期来临前,农田收割完会留下大量麦秸、秸秆等,行洪期间会大量随水而下,也极易在护栏前聚集、阻水甚至冲毁拉垮固定式护栏。每次行洪后都需要对安全护栏进行清理、修复。

2 护栏设计分析

2.1 方案一网片可拆卸式护栏

护栏主体结构使用钢管立柱配可拆卸式钢结构护栏网,其设计主体结构:护栏每段整体宽2.00m,高1.50m, 使用80×80×4mm钢制方管作为固定立柱,立柱底脚焊接180×180×8mm钢板, 使用φ16不锈钢(304)化学螺栓固定于工程翼墙、护坡顶部混凝土基础上,保证了底脚耐腐蚀性和护栏整体的稳定。立柱间护栏网分别使用钢管焊接为护栏网, 保障临水工程的护栏强度。 网片上下横梁焊接固定销挂在立柱上,或者焊接挂耳采用不锈钢(304)防滑螺栓固定于立柱。 所有立柱、网片等钢结构均喷锌防锈处理。 接到行洪指令后, 可安排人员对所有网片进行抬起或拆除搬出。

2.2 方案二网片可卧倒式护栏

网片可卧倒式护栏选择将网片上端固定、 下端转动,可在洪峰过境前快速放倒,敞开行洪通道,且减少了搬运这一流程,可以有效减少运行管理成本。只需要在退水后组织检查恢复网片上端螺栓固定即可。 结构设计如图1。

网片可卧倒式护栏主体结构与网片可拆卸式护栏基本相同, 不同点在于将网片下端固定式螺栓改为活动转轴,以便快速放倒。 其设计主体结构:立柱间护栏网改为使用15支φ16mm圆钢作为竖向护栏保障护栏密度, 使用2支50×50×4mm角钢作为网片横梁,竖向圆钢护栏穿过横梁焊接固定。 护栏网下端横梁角钢分别在两端焊接200mm长φ16mm圆钢做转轴,插入两侧立柱预留孔内。上端横梁立柱采用不锈钢 (304) 防滑螺栓固定于立柱, 上横梁离底部约120cm处,方便人工拆卸(安装)上横梁螺栓;下端转轴横梁离底部约15cm, 便于行洪期间卧倒于护栏后护面上,不影响行洪。

2.3 方案三网片可快速卧倒式护栏

网片可快速卧倒式护栏结合以上两种设计方案的优点,仍然将网片下端做为活动转轴,网片上端横梁固定螺栓改为弹簧推杆和弹簧限位卡球, 可以快速推拉解锁,快速放倒网片,设计结构如图2。

图2 推杆可快速卧倒式护栏示意图

3 3种护栏综合对比分析

叮当河控制工程两座工程共需要制作约760m护栏, 组织相关成员多次在工程现场开展调研和方案模拟,针对3种方案进行综合分析如表1,以便选择最佳实施方案。

表1 施工优点对比分析

结合对比分析可知, 网片可卧倒式护栏综合性价比最高,值得推广使用,因此本文采用此种护栏并对其进行行洪前拆卸放倒护栏进行可行性分析。 根据现场演练结果,一共拆除10片护栏网,使用电动工具及扳手对单片护栏网拆卸放倒平均所需65s,最快每片只要36s,各别网片存在螺母过紧导致拆卸速度较慢,有效验证可卧倒式护栏应用价值。

2020年汛期新沂河上游受到大范围降水影响,从6月13日新沂河开始行洪500m3/s,后续流量慢慢加大 至1000,1500,2800,4700m3/s, 直 至9月 初 结 束。2020年7月首次接到嶂山闸1500m3/s调度通知时,并安排4名运行班组成员对安全护栏拆卸。运行班组在抵达工程现场后仅使用不到2h便拆卸、放倒、固定好叮当河控制2座工程约760m长护栏。由于管理所拆卸及时,在水位上升期间,建筑物前未发生漂浮物聚集缠绕,事后水毁检查也未发现护栏损坏。

4 结语

本文通过结构设计方法, 设计了网片可拆卸式护栏、网片可卧倒式护栏及网片可快速卧倒式护栏3种护栏结构,并对比分析了3种结构的优缺点,结果表明,可卧倒安全护栏在行洪河道内应用是有效的,该结构不但有效保障工程及其附属设施运行安全和行洪通道畅通,而且节省养护经费,具有较高的实用价值。

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