淺析泗洪站樞紐船閘人字門的底樞設計

王 榮姜海濤周建華

（1.江蘇省河道管理局，江蘇南京 210029；2.淮安市水利勘測設計研究院有限公司，江蘇淮安 223005；3.淮安市淮陰區(qū)水利局，江蘇淮安 223300）

1 概述

泗洪泵站樞紐是南水北調(diào)東線第一期工程的第四級抽水泵站，工程的主要任務是由洪澤湖抽水入徐洪河，與睢寧泵站和邳州泵站一起通過徐洪河向駱馬湖調(diào)水100m3/s，實現(xiàn)與中運河線共同滿足向駱馬湖調(diào)水27.51萬m3/s的目標，并結合徐洪河地區(qū)的排澇，改善航運。工程包括：泵站、排澇調(diào)節(jié)閘、徐洪河節(jié)制閘、利民河排澇閘、泗洪船閘及引河等調(diào)水、排澇、擋洪、航運交通建筑物。建筑物中船閘級別為Ⅴ級（規(guī)劃Ⅲ級），設計船舶噸級300 t，兼顧1000 t級船舶通航。船閘閘孔凈寬16m，上下閘首各配兩扇人字門，上閘首人字門平面尺寸為9.75 m×9.58 m（高×寬，下同），下閘首人字門平面尺寸為10.25 m×9.58m，設計水頭均為4.5m，采用頂、底樞支承。

2 底樞設計

底樞是人字門重要且復雜的部件，它的基本組成部分有半圓球軸頭（蘑菇頭）、襯套、軸承巢及底樞支承座、軸承臺，一般可分為可動式底樞和固定式底樞。不同的底樞型式對應于不同的支、枕座安裝方式，泗洪船閘采用的是落拱較小的連續(xù)的支、枕座，因而底樞采用的是與之配套的固定式底樞。底樞裝配平面和剖面圖見圖 1、圖 2。

2.1 半圓球軸頭及襯套

半圓球軸頭半徑300mm，材料選用40Cr，襯套材料采用ZCuAL10Fe3。半圓球軸頭在結構設計上應滿足半圓球軸頭與襯套的承壓應力、軸頭頸部的承壓應力、頸部剪應力均小于允許應力。

半圓球軸頭與襯套的承壓應力采用公式（1）計算。……