NB∕T 10514-2021 水电工程升船机设计规范

ICS27.140P26NB中华人民共和国能源行业标准PNB/T10514-2021代替DL/T5399—2007水电工程升船机设计规范CodeforShipliftDesignofHydropowerProjects2021—01—07发布2021—07—01实施国家能源局发布 中华人民共和国能源行业标准水电工程升船机设计规范CodeforShipliftDesignofHydropowerProjectsNB/T10514-2021代替DL/T5399—2007主编部门：水电水利规划设计总院批准部门：国家能源局施行日期：2021年7月1日中国水利水电出版社2021北京 国家能源局公告2021年第1号国家能源局批准《水电工程建设征地移民安置综合设计规范》等320项能源行业标准（附件1）、《Carbonsteelandlowalloysteelforpressurizedwaterreactornuclearpowerplants-Part7:Class1,2,3plates》等113项能源行业标准外文版（附件2）、《水电工程水生生态调查与评价技术规范》等5项能源行业标准修改通知单（附件3），现予以发布。附件:1.行业标准目录2.行业标准外文版目录3.行业标准修改通知单国家能源局2021年1月7日附件1：行业标准目录序号标准编号标准名称代替标准采标号批准日期实施日期...NB/TDL/T31水电工程升船机设计规范2021-01-072021-07-0110514-20215399-2007... 前言根据《国家能源局关于下达2016年能源领域行业标准制（修）订计划的通知》（国能科技〔2016〕238号）的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，并在广泛征求意见的基础上，修订本规范。本规范的主要技术内容是：总则、术语、基本规定、选型和布置、建筑物设计、金属结构和机械设备、电气及自动化控制、消防及火灾自动报警。本规范修订的主要技术内容是：——修订了钢丝绳卷扬提升式垂直升船机的相关内容；——修订了齿轮齿条爬升式垂直升船机机型的相关内容；——增加了水力式垂直升船机机型的相关内容；——增加了建筑物设计相关内容；——增加了级别划分和设计标准相关内容；——增加了承船厢有效尺度相关内容；——增加了通过能力相关内容；——增加了附录相关内容；本规范由国家能源局负责管理，由水电水利规划设计总院提出并负责日常管理，由能源行业水电金属结构及启闭机标准化技术委员会（NEA/TC21）负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送水电水利规划设计总院（地址：北京市西城区六铺炕北小街2号，邮编：100120）。本规范主编单位：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司本规范参编单位：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司中国长江三峡集团有限公司福建水口发电集团有限公司华能澜沧江水电股份有限公司福州德寰流体技术有限公司本规范主要起草人员：胡涛勇马仁超金晓华韩一峰黄文利孙美玲谭守林 任涛黄泰仁汪静文虞光明骆育珍王处军胡彩石徐祎王功明路卫兵谢思思刘克平高伟许义群张福雨黄光斌李智程堂华黄群徐军本规范主要审查人员：龚建新林朝晖李福云陈红袁长生姚昌杰张为明赵辅鑫廖永平凌云余俊阳刘科青陈兆新湛伟杰姜霖丁利东沈寿林岳蕾李仕胜 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........................................................................................................37 7.1一般规定.................................................................................................................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....................................................................................................................65 Contents1GeneralProvisions..............................................................................................................12Terms...................................................................................................................................23BasicRequirements.............................................................................................................43.1ProjectGradingandDesignCriteria............................................................................43.2EffectiveScaleofShipChamber..................................................................................53.3NavigationCapacity.....................................................................................................64TypeSelectionandLayout................................................................................................104.1GeneralRequirements................................................................................................104.2TypeSelectionofShiplift...........................................................................................104.3GeneralLayout...........................................................................................................104.4ArrangementofShipChamberSections....................................................................114.5ArrangementofUpperandLowerBays....................................................................135CivilStructuralDesign......................................................................................................155.1GeneralRequirements................................................................................................155.2DesignLoadsandLoadCombinations.......................................................................155.3StructuralDesign........................................................................................................185.4SeismicDesign...........................................................................................................186MetalStructureandMachineryandEquipment...............................................................206.1GeneralRequirements................................................................................................206.2GateandHoistonBays..............................................................................................216.3ShipChamber.............................................................................................................236.4ShipChamberEquipment...........................................................................................246.5CounterweightSystem................................................................................................286.6MainWireRopeHoistSystem...................................................................................306.7RackandPinionDriveSystem...................................................................................346.8HydraulicDriveSystem.............................................................................................367ElectricalandAutomationControl...................................................................................397.1GeneralRequirements................................................................................................397.2PowerSupplyandDistributionLightingandEarthing..............................................397.3MainDrivingSystem..................................................................................................417.4AutomationControlandOperationMonitoring.........................................................42 7.5DetectionSystem........................................................................................................457.6NavigationSignal,BroadcastandCommunicationsSystem.....................................467.7VideoSurveillance.....................................................................................................468Fire-FightingFacilityandAutomaticFireAlarm.............................................................488.1GeneralRequirements................................................................................................488.2Fire-FightingFacility..................................................................................................508.3AutomaticFireAlarm.................................................................................................50AppendixAPitchStabilityCalculationofShipChamber................................................51AppendixBShapeCoefficientofTowerforWindLoadofSymmetrically-ArrangedVerticalShiplift..............................................................................................54AppendixCDesignConditonsandLoadCombinationsforHoistSystemandDriveSystem............................................................................................................55AppendixDDesignConditionsandLoadCombinationsforShipChamber.................60AppendixEPowerCalculationforMotor........................................................................65ExplanationofWordinginThisCode.................................................................................66ListofQuotedStandard.......................................................................................................67Addition:ExplanationofProvisions....................................................................................69 1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allowablewaterleveldifference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- 3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升船机分级指标升船机级别ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ设计最大船舶吨级300020001000500300100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、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升船机安全等级升船机通航类别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- 3.1.5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建筑物级别升船机级别闸首承重结构Ⅰ11Ⅱ、Ⅲ22Ⅳ、Ⅴ33Ⅵ443.1.9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±（0.05~0.15）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0.05m~0.1m。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：Lll（3.2.2）xcf-5- 式中：L——承船厢的有效长度（m）；xl——设计最大船舶或船队的长度（m）；cl——两端富裕总长度（m），可按已建同级别的升船机确定或取3m~7m。f3.2.3承船厢的有效宽度为两侧护舷间的净距离，应按下式估算：BBB（3.2.3）xcf式中：B——承船厢的有效宽度（m）；xB——设计最大船舶或船队的宽度(m)；cB——两侧富裕总宽度（m），应兼顾设计水深、船舶或船队进出承船厢速度f要求，当Bc≤7m时，取值不应小于1.0m；当Bc＞7m时，取值不应小于1.2m；对于大型升船机，应通过通航船型的模型试验确定。3.2.4承船厢有效水深应满足设计船舶或船队满载条件下顺利进出升船机的要求，设计水深根据有效水深确定，当采用的设计水深小于有效水深时，应通过通航船型的模型试验验证。承船厢有效水深应按下式估算：HTH（3.2.4）式中：H——承船厢的有效水深（m）；T——设计最大船舶或船队满载时的吃水深度(m)；H——富裕水深（m），可取0.25T~0.40T，对大型升船机，宜通过通航船型的模型试验确定。3.3通过能力3.3.1升船机通过能力的计算应包括设计水平年内通过升船机的船舶或船队总载重吨位与客、货运量两项指标，以年单向通过能力表示。3.3.2升船机通过能力应与规划的客、货运量相对应，根据一次通过的设计最大船舶载重吨和通过时间、日工作小时和运行次数、年通航天数、运量不均衡系数等因素确定。3.3.3船舶或船队进出升船机承船厢的时间，应根据其运行距离和进出承船厢的速度确定。运行距离和进出承船厢速度宜按下列规定确定：1船舶或船队进出升船机的运行距离可按下列情况分别确定：1）单向过机时，驶入距离为船艏自升船机闸首前的停靠位置，驶至承船厢内-6- 停泊位置之间的距离；驶出距离为船艉自承船厢内停泊位置，驶至升船机闸首外侧边缘之间的距离。2）双向过机时，驶入距离为船艏自引航道停靠位置，驶至承船厢内停泊位置之间的距离；驶出距离为船艉自承船厢内停泊位置，驶至引航道靠船建筑物之间的距离。2船舶或船队进出承船厢的速度不宜大于0.5m/s，必要时可通过试验确定。3.3.4承船厢不入水式垂直升船机，一次过机时间可按下列公式计算：1单向过机时，一次过机时间可按下式计算：T2tt2t4t4t4t4tt2t2t(3.3.4-1)112345678910式中：T——单向一次过机时间（min）；1t——上闸首通航工作闸门开门或关门时间（min），可根据现行行业标准《船闸1启闭机设计规范》JTJ309的有关规定确定；t——单向第一个船舶或船队驶入升船机时间（min）；2t——承船厢提升或下降时间（min），按照本规范规定的速度和加速度进行计算；3t——闸门和承船厢闸门间隙充水或泄水时间（min），可采用0.5min~1.5min；4t——闸首和承船厢闸门间隙密封机构推出或收回时间（min），可采用0.5min5~1.0min；t——承船厢顶紧装置推出或收回时间（min），可采用0.5min~1.0min；6t——对接锁定装置推出或收回时间（min），可采用0.33min~1.0min；7t——单向第一个船舶或船队驶出升船机时间（min），可采用0.5min~1.0min；8t——下闸首通航工作闸门开门或关门时间（min）；9t——船舶或船队驶入或驶出升船机的间隔时间（min），可根据现行行业标准《船10闸启闭机设计规范》JTJ309标准的有关规定确定。2双向过机时，一次过机时间可按下式计算：T2tt2t4t4t4t4tt2t4t(3.3.4-2)212345678910式中：T——上下行各一次的双向过机时间（min）；2t——双向第一个船舶或船队驶入升船机时间（min）；2t8——双向第一个船舶或船队驶出升船机时间（min）。-7- 3平均一次过机时间应根据单向过机和双向过机的比率确定。当单向与双向过机次数相等时，可按下式确定：1T2TT（)(3.3.4-3)122式中：T——平均一次过机时间（min）。3.3.5承船厢入水式垂直升船机，一次过机时间可按下列公式计算：1单向过机时，一次过机时间可按下式确定：T2tt2t2t2t2t2tt2t2t(3.3.5-1)1123456789102双向过机时，一次过机时间可按下式确定：T2tt2t2t2t2t2tt2t4t(3.3.5-2)2123456789103.3.6升船机的日平均过机次数可按下式计算：60n（3.3.6）T式中：n——日平均过机次数；——日工作小时（h），取22h。3.3.7升船机年通过能力可按下列公式计算：1单向年过机船舶总载重吨位可按下式确定：1PnNG(3.3.7-1)12式中：P1——单向年过机船舶总载重吨位（t）；N——年通航天数（d）；G——一次过机最大载重吨位（t）。2单向年过机客、货运量可按下式确定：1NGP(-nn)(3.3.7-2)202式中：P2——单向年过机客、货运量（t）；n——日非运客、货船过机次数；0——船舶装载系数，可取0.8~1.0；——运量不均衡系数，为年最大月货运量与年平均月货运量之比，可取1.1~1.3。3.3.8设有可错船双向运行的中间渠道的多级升船机，用于运量计算的一次过机时间可按过机时间最长的一级升船机计算。-8- 4选型和布置4.1一般规定4.1.1升船机的主要技术特性参数应根据航道等级、船型、设计通过能力、选定的机型方案、主体工程等级和特征水位等条件确定。4.1.2垂直升船机主体部分应包括上闸首、承船厢室段和下闸首。承船厢室段应由承重结构、顶部机房、承船厢及其设备、承船厢驱动系统、安全系统、平衡重系统以及电气控制设备等组成。4.1.3承船厢入水式升船机的额定提升力应按承船厢在大气中和水中两种工况分别计算。4.1.4升船机设计应采取措施减少污物对升船机运行的影响。4.2型式选择4.2.1升船机的型式应根据航运规划、自然条件、工程条件及枢纽运行方式、制造水平和施工条件，通过技术经济综合比较确定，必要时应通过模型试验确定。4.2.2升船机的级数宜采用单级，当受地形、地质条件限制或提升高度过大时，可采用两级或多级。4.2.3大型升船机宜采用全平衡式，中小型升船机可采用部分平衡式。4.2.4升船机的驱动型式应经技术经济比较后确定。当下游航道的通航水位在对接工况时段内的变幅相对较小时，驱动型式可采用钢丝绳卷扬式、齿轮齿条式或水力式；当下游航道的通航水位在对接工况时段内的变幅相对较大时，驱动型式可采用水力式或钢丝绳卷扬式。4.3总体布置4.3.1升船机位置选择应符合下列规定：1宜布置在地形地质条件好，且河道顺直、河势稳定、场地开阔、交通方便、设备运输便利的位置。2距天然河道的交叉河口或支流入口应有足够的距离，并应研究交叉河道汇流和泥沙对航行的影响。-9- 4.3.2升船机宜临岸布置且位于主航道一侧，避免紧邻溢流坝、泄水闸、发电厂房等过水建筑物，当难以避开时，应采取适当工程措施满足通航水流要求。4.3.3多级升船机之间的中间渠道或渡槽应满足船舶错船和停泊的要求。4.3.4升船机引航道的布置可按现行行业标准《船闸总体设计规范》JTJ305的有关规定设计。4.4承船厢室段布置4.4.1升船机承船厢室段的土建结构与设备的布置应根据土建结构和设备受力的合理性、施工的可行性、设备安装和运行维护的需要，以及内部交通、消防和紧急疏散的要求确定。4.4.2承重结构顶部高程应满足上游最高通航水位、通航净空和冲程等的要求。承船厢室底面高程应满足下游最低通航水位、冲程以及安装检修的要求。平衡重井底面高程应满足下极限锁定设备布置、冲程的要求。4.4.3当承重结构下部需要挡水时，挡水结构的顶高程不应低于下闸首闸顶高程。4.4.4承船厢室的平面尺寸应根据承船厢外形平面尺寸、承船厢设备布置与运行要求确定。承船厢与闸首或闸首工作闸门止水座板之间的间隙可取0.10m~0.25m。承船厢外侧与承重结构之间的距离可取0.8m~1.4m。4.4.5承重结构应设置从底板贯通至机房楼层的竖向交通楼梯和电梯，并应每隔一定高度设置通向承船厢室的水平疏散通道。交通楼梯、电梯和水平疏散通道的布置及型式应符合现行国家标准《水电工程设计防火规范》GB50872的有关规定。4.4.6承船厢结构在与承重结构疏散通道对应的部位应设置人员疏散设施，其布置、形式、尺度等应满足全部人员安全疏散的需要。4.4.7承船厢室应设置承船厢检修、渗漏、降水和汛期淹没后的抽排水设施。4.4.8承船厢结构和承船厢设备宜对称于承船厢纵向和横向中心线布置。无法对称布置时，应在承船厢上设置配重块进行配平。4.4.9承船厢宜采用四点驱动、对称布置，水力式垂直升船机承船厢可采用多点驱动、对称布置。驱动点位置应满足承船厢纵向稳定性要求，并应按承船厢结构正常运行时受力合理的原则确定。钢丝绳卷扬式垂直升船机驱动点纵向间距不应小于承船厢总长度的二分之一，承船厢纵向稳定性计算应符合本规范附录A的规定。4.4.10升船机的平衡重设置应符合下列规定：-10- 1全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机的平衡重总重应与承船厢总重相等。平衡重可包括重力平衡重、可控平衡重和转矩平衡重。转矩平衡重与可控平衡重重量之和宜大于承船厢内水体的重量。2承船厢入水钢丝绳卷扬提升式垂直升船机平衡重总重应小于承船厢总重。平衡重总重量的确定应综合考虑承船厢在空气中运行和入水运行的提升力。平衡重宜包括重力平衡重和转矩平衡重，也可只设转矩平衡重。重力平衡重应小于承船厢正常入水失重后船厢侧的重量。3齿轮齿条爬升式垂直升船机的平衡重总重应与承船厢总重相等。平衡重应全部为重力平衡重。4水力式垂直升船机的平衡重为浮筒，浮筒侧结构重量应大于承船厢侧结构和设备的总重量；配重后的浮筒侧总重量应大于承船厢总重。4.4.11钢丝绳的数量与规格应根据承船厢总重、平衡重总重、提升力大小、设备布置条件和承船厢结构确定。平衡重总重确定后，在布置条件允许的情况下，宜尽量增加悬挂钢丝绳的数量。平衡重悬挂钢丝绳与承船厢的连接点布置，以及平衡重重量配置应对称于承船厢的纵向中心线和横向中心线。4.4.12全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机和齿轮齿条爬升式垂直升船机的承船厢室宜沿高度方向设置对承船厢进行补水或排水的沿程补排水系统，承船厢上相应设置补排水的活动连接设备。4.4.13在承船厢和平衡重的上下极限位宜设置锁定装置，并在极限位设置承船厢和平衡重的安装、检修平台。承船厢应设置上、下极限位置缓冲装置。4.4.14垂直升船机顶部机房内宜设置检修桥式起重机。桥式起重机形式、起升高度、跨度、起升重量和工作空间应满足设备安装检修的吊装要求。桥式起重机及其组成部分的工作级别应符合现行国家标准《起重机设计规范》GB/T3811的有关规定。4.4.15水力式垂直升船机充泄水系统应符合下列规定：1充水系统进水口布置应考虑淹没水深及防止泥沙淤积，进水口前端应依次设置拦污栅和快速闸门。泄水系统出水口应设置快速闸门。拦污栅和快速闸门的布置及设计应符合现行行业标准《水电工程钢闸门设计规范》NB35055的有关规定。2充泄水管路系统的布置应使各竖井的水位同步平稳升降，宜采用等惯性布置。竖井底部出水口应设置消能工。单侧各竖井之间以及左右侧竖井之间宜设置水平连通管。充泄水系统管路应选择钢管，钢管布置及型式应符合现行行业标准《水电站压力钢管设-11- 计规范》NB/T35056的有关规定。3控制竖井水位的流量调节设备宜采用流量调节阀。阀前后应采取消能防空化措施。阀室顶部应设置供阀室内设备安装、检修用的桥式起重机。桥式起重机型式、跨度、起升高度、起升重量和工作空间应满足阀室内设备安装、检修的吊装要求。桥式起重机及其组成部分的工作级别应符合现行国家标准《起重机设计规范》GB/T3811的有关规定。4竖井顶部平台高程至主机房平台高程之间的塔楼边墙应设置通气孔。通气孔总面积应满足浮筒全行程运行时的补排气要求。4.4.16水力式垂直升船机竖井和浮筒应符合下列规定：1竖井和浮筒的数量与规格应根据承船厢总重、提升力大小、设备布置条件和承船厢结构确定。2竖井底面高程应满足输水管路和充水消能工的布置及浮筒全行程运行的空间要求；竖井顶面高程应满足浮筒全行程运行及设置浮筒安装、检修平台和锁定装置的空间要求。3竖井应在浮筒工作行程的上极限位置设置浮筒安装、检修平台和锁定装置。4竖井和浮筒的断面形状宜采用圆形断面。5竖井和浮筒之间的单边间隙与竖井直径之比应小于0.095。6浮筒顶部宜设置动滑轮装置。4.5上下闸首布置4.5.1闸首设备布置与选型除应满足升船机运行要求外，还应满足设备安装检修的要求。4.5.2不入水式垂直升船机的上下闸首应分别设置一道工作闸门和一道检修闸门。入水式垂直升船机不入水侧的闸首应设置一道工作闸门和一道检修闸门，入水侧闸首应设置一道检修闸门。当工作闸门出现事故可能会导致较大危害时，应设置事故闸门。4.5.3当闸首航槽的最大通航水深小于承船厢厢头高度时，闸首工作闸门和检修闸门宜选用提升式平面闸门；当闸首航槽的最大通航水深超过承船厢的厢头高度时，闸首工作闸门可选用带通航闸门的下沉式平面闸门或上层为带通航闸门的提升式平面闸门与下层为叠梁门的组合门形式。检修闸门可相应选用提升式平面闸门、叠梁闸门或上层为提升式平面闸门下层为叠梁门的组合门形式。4.5.4当闸首工作闸门采用提升式平面闸门时，启闭机宜选用固定卷扬式启闭机；当工作闸门采用下沉式平面闸门时，启闭机可选用固定卷扬式启闭机或液压启闭机，可设置-12- 平衡重平衡工作闸门的部分重量；当闸首工作闸门采用提升式平面闸门与叠梁闸门组合形式时，启闭机应选用移动式启闭机。检修闸门可根据门型选用固定卷扬式启闭机或移动式启闭机。4.5.5上下闸首检修闸门和工作闸门之间应设置泄水系统或排水系统。泄水系统的运行水头较高时，应采用有效的消能措施。4.5.6当闸首航槽顶部有交通要求时，应在航槽上方设置交通桥。交通桥形式可根据最高通航水位、闸顶高程、桥面宽度、荷载特性和通航净空等条件，选用固定式或活动式。-13- 5建筑物设计5.1一般规定5.1.1垂直升船机建筑物的结构型式应根据其使用功能要求、结构受力条件及工程地质条件等因素确定。5.1.2垂直升船机承船厢室段承重结构宜采用钢筋混凝土结构。5.1.3垂直升船机承重结构建筑物布置与结构设计应满足下列要求：1宜采用对称的结构体系。2应满足承载能力和正常使用的要求。3应避免因局部结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承载能力。4对可能出现的薄弱部位，应采取有效加强措施。5各结构段之间应设置结构缝，由于稳定、变形等要求不设结构缝时，应专门研究。5.1.4垂直升船机建筑物的安全监测应按国家现行标准《混凝土坝安全监测技术标准》GB/T51416和《混凝土重力坝设计规范》NB/T35026相关规定执行。5.2设计荷载及荷载组合5.2.1作用于升船机建筑物上的荷载应包括建筑物结构和设备自重、水压力和扬压力、浪压力、土压力、泥沙压力、风荷载和雪荷载、楼面（梯）及平台活荷载、温度作用、地震作用以及设备安装、运行、检修的荷载等。5.2.2建筑物结构自重可按现行国家标准《水工建筑物荷载标准》GB/T51394的有关规定计算。5.2.3作用于机房和检修安装平台上的荷载应按其布置、检修安装的设备荷载取值。作用于楼面与楼梯上的活荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定取用。5.2.4升船机承重结构紧邻泄水建筑物时，水压力计算应考虑脉动的影响。5.2.5风荷载可按国家现行标准《建筑结构荷载规范》GB50009、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定计算。对称布置的垂直升船机塔柱风荷载体型系数可按本规范附录B选取。-14- 5.2.6温度作用宜考虑气温年变化、气温骤降与日照。混凝土热学特性指标宜由试验确定。无试验资料时可按现行行业标准《水工混凝土结构设计规范》DL/T5057的有关规定取用。5.2.7气温年变化、气温骤降引起的温度场宜根据其温度边值条件按连续介质热传导理论计算。5.2.8直接采用温差分布计算日照作用时，温差分布宜通过试验确定。5.2.9承重结构应进行承载能力极限状态计算与正常使用极限状态验算，承载能力极限状态荷载组合应符合表5.2.9-1的规定，正常使用极限状态荷载组合应符合表5.2.9-2的规定，必要时还应考虑其他可能不利的荷载组合。表5.2.9-1承载能力极限状态荷载组合基本组合偶然备注序荷载运行期检修期组合号123456121结构自重与设备自重√√√√√√√√2扬压力√√√√√√√√3土压力√√√√√√√√4风荷载、雪荷载√√√√√√√√承船厢及设备、平衡重及设备作用在5√√√√√√√√结构上的荷载6楼面（梯）及平台活荷载√√√√√√√√水压力（运行期最高挡水位）√√－－－－√－7水压力（运行期最低挡水位）－－√√－－－√水压力（检修期最高挡水位）－－－－√√－－输水系统内水压力（竖井最高水位）√√－－－－√－水力8式输水系统内水压力（竖井最低水位）－－√√－－－√温度作用（气温年周期变化）√√√√√√－－9温度作用（日照）√－√－√－－－温度作用（气温骤降）－√－√－√－－10地震作用－－－－－－√√注：√表示参与荷载组合，－表示不参与荷载组合。-15- 表5.2.9-2正常使用极限状态荷载组合表基本组合备注序荷载运行期检修期号1234561结构自重与设备自重√√√√√√2扬压力√√√√√√3土压力√√√√√√4风荷载、雪荷载√√√√√√承船厢及设备、平衡重及设备作用在结构5√√√√√√上的荷载6楼面（梯）及平台活荷载√√√√√√水压力（运行期最高挡水位）√√－－－－7水压力（运行期最低挡水位）－－√√－－水压力（检修期最高挡水位）－－－－√√输水系统内水压力（竖井最高水位）√√－－－－8水力式输水系统内水压力（竖井最低水位）－－√√－－温度作用（气温年周期变化）√√√√√√9温度作用（日照）√－√－√－温度作用（气温骤降）－√－√－√注：√表示参与荷载组合，－表示不参与荷载组合。5.2.10荷载组合时，部分荷载的折减应符合下列规定：1进行承载能力极限状态计算应按下列规定折减：1）当结构自重及设备重对结构有利时，应予以折减。2）温度作用应予以折减，折减系数可取0.3~0.4。3）风荷载、雪荷载、楼面、楼梯及平台活荷载与地震组合时，应予以折减。2当计算结构裂缝宽度时，温度作用应予以折减，折减系数可取0.5~0.6。-16- 5.3结构设计5.3.1升船机承重塔柱结构宜采用箱筒式结构。承船厢室段横向、纵向可在顶部采用板梁或梁系连接。5.3.2塔柱结构宜选择规则、对称的体形，力求其平面内的质量、刚度及同类抗侧力构件的承载力分布均匀，并减少刚度中心与质量中心的偏心距，避免相邻层间的刚度及抗侧力结构承载力突变。5.3.3垂直升船机承重结构在正常使用状态下，按弹性方法计算的结构顶部位移与总高度之比不应大于1/1500，并应满足升船机驱动系统对结构刚度及变形的要求。5.3.4钢筋混凝土承重结构的裂缝控制验算应按现行行业标准《水工混凝土结构设计规范》DL/T5057的有关规定执行。5.3.5钢筋混凝土承重结构的配筋设计应按现行行业标准《水工混凝土结构设计规范》DL/T5057和《高层建筑混凝土结构技术规程》JDJ3的有关规定执行。5.3.6承重结构中的钢结构设计应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的有关规定执行。5.3.7升船机上、下闸首挡水部分结构设计应按现行行业标准《混凝土重力坝设计规范》NB/T35026的有关规定执行。5.3.8承重结构的抗滑、抗倾覆稳定性应符合现行行业标准《船闸水工建筑物设计规范》JTJ307的有关规定，抗倾覆稳定性还应符合国家现行标准《高耸结构设计标准》GB50135和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定。5.3.9水力式垂直升船机输水系统钢衬设计应按现行行业标准《水电站压力钢管设计规范》NB/T35056的有关规定执行。5.4抗震设计5.4.1升船机建筑物抗震设计应符合现行行业标准《水电工程水工建筑物抗震设计规范》NB/T35047的有关规定。抗震设计烈度为9度时，其抗震设计应作专题论证。5.4.2质量或刚度分布不均匀，不对称的结构，应研究其在地震作用下的扭转效应影响。5.4.3对塔柱进行动力分析时，当平衡重与塔柱结构通过导向装置接触时，应采取与导轮和导轨刚度值相等的弹簧相连的模式，进行动力耦合分析。简化分析可将不小于30%的平衡重质量附加于塔柱，模拟平衡重与塔柱的相互作用。-17- 5.4.4升船机承重结构抗震设计应考虑承船厢和承重塔柱结构的动力相互作用，以及承船厢水体的动力流固耦合影响。对于水力式垂直升船机，除考虑承船厢和承重塔柱结构的动力相互作用外，还应考虑输水系统内水体的动力流固耦合影响。5.4.5对于齿轮齿条爬升式垂直升船机，在承船厢与塔柱耦合的导向结构上，宜设置阻尼比不小于10%的阻尼装置。-18- 6金属结构和机械设备6.1一般规定6.1.1金属结构和机械设备设计应包括为满足升船机正常运行、安全保护和检修维护需要所设置的所有金属结构与机械设备，主要包括上下游导航靠船设备、上闸首设备、承船厢结构与设备、驱动系统设备、平衡重系统设备、承船厢室设备和下闸首设备。6.1.2金属结构和机械设备的设计应满足升船机工程总体布置和运行的要求，并应与土建结构布置相适应。6.1.3金属结构和机械设备设计应符合国家现行标准《起重机设计规范》GB/T3811、《水电工程钢闸门设计规范》NB35055、《水电水利工程液压启闭机设计规范》NB/T35020、《水电工程启闭机设计规范第1部分：固定卷扬式启闭机设计规范》NB/T10341.1和《水电工程启闭机设计规范第2部分：移动式启闭机设计规范》NB/T10341.2的有关规定。6.1.4安全等级为一般级的升船机，金属结构与机械设备设计应包括正常工况和非正常工况；安全等级为特殊级的升船机，金属结构与机械设备设计应包括正常工况、非正常工况以及部分或全部特殊工况。6.1.5不同部位的金属结构与机械设备，应根据其实际运行条件和荷载条件分别进行静强度、刚度、疲劳强度计算，以及稳定性分析。机械设备静强度与稳定性计算宜按照所有工况的最大荷载作为计算荷载，刚度宜按正常工况最大荷载计算，疲劳强度宜按照额定荷载或正常工况荷载谱计算。金属结构静强度、刚度与稳定性计算应按正常运行的最大荷载作为设计荷载，非正常工况或特殊工况荷载作为校核荷载。6.1.6金属结构设计使用年限应采用70年，机械设备设计使用年限应采用35年，且应按每年工作不少于330d，每天工作22h计算升船机的过船次数，并应考虑相关结构和设备的荷载循环次数。6.1.7对于地处基本地震烈度Ⅶ度及以上的升船机，金属结构、机械设备的设计应考虑地震的影响。6.1.8升船机金属结构和机械设备对承重结构变形的适应能力不应小于变形计算结果的1.5倍，且相对变形偏差不应小于l0mm的要求。6.1.9不入水式垂直升船机承船厢正常运行速度可采用0.15m/s~0.25m/s；入水式垂直-19- 升船机承船厢，水中正常运行速度不宜大于0.03m/s；入水式钢丝绳卷扬提升式垂直升船机承船厢水上正常运行速度可采用0.1m/s~0.25m/s，水力式升船机水上正常运行速度可采用0.07m/s~0.2m/s；承船厢正常启、停加速度绝对值不宜大于0.01m/s2。6.1.10主提升系统、驱动系统设计工况与荷载组合应符合附录C的规定。6.2闸首闸门和启闭机6.2.1上、下闸首工作闸门应能适应通航水位变化。闸首工作闸门孔口尺寸应符合下列规定：1闸门通航净宽度不应小于承船厢有效水域宽度。2提升式平面闸门的总高度为最大通航水深与门顶富裕高度之和，门顶富裕高度不应小于0.5m。3下沉式平面闸门的总高度为最大通航水深、底止水结构高度、门底富裕高度与门顶富裕高度之和。其中，门顶富裕高度不应小于0.5m；底止水结构高度应根据止水型式、结构尺寸确定；门底富裕高度可取0.1m~0.2m。4设置在下沉式平面闸门上的通航闸门孔口高度为承船厢设计水深、槛上富裕水深、可适应的水位变幅与门顶富裕高度之和。槛上富裕水深宜取0.1m~0.2m；可适应的水位变幅应根据通航水位变幅和变率情况综合确定，且不应小于0.5m；门顶富裕高度不应小于0.5m，且宜与下沉式平面闸门的门顶齐平。5带通航闸门提升式平面闸门与叠梁门组合型式的提升式工作闸门高度为通航闸门孔口高度、一节工作叠梁门高度、间隙密封对接高度与门底富裕高度之和。间隙密封对接高度应根据设备型式、结构尺寸等条件确定；在满足通航闸门液压启闭机的设备布置条件时，门底富裕高度可取0.2m～0.3m。6带通航闸门提升式平面闸门与叠梁门组合型式的通航闸门孔口高度为承船厢设计水深、一节工作叠梁门高度、槛上富裕水深与门顶富裕高度之和。槛上富裕水深宜取0.1m～0.2m；门顶富裕高度不应小于0.5m，且宜与提升式平面闸门的门顶齐平。7带通航闸门提升式平面闸门与叠梁门组合型式的单节叠梁门高度应综合考虑最大通航水深、水位变率、设备运输、安装条件等因素，可按下式确定：HH-maxminh（6.2.1）n1式中：h——单节叠梁门高度（m）；-20- H——上游最高通航水位（m）；maxH——上游最低通航水位（m）；minn——工作叠梁门数量。6.2.2当闸首与承船厢之间的间隙密封机构设在承船厢上时，应在闸首埋件或工作闸门上设止水座板。6.2.3当工作闸门采用提升式平面闸门时，止水宜布置在背水侧；当工作闸门采用下沉式平面闸门或采用带通航闸门提升式平面闸门与叠梁门组合型式时，止水应布置在迎水侧。下沉式工作闸门应设置两道止水，止水结构型式应满足闸门结构变形及闸门带压调整的要求。6.2.4带通航闸门的平面工作闸门，其U型门体结构的主梁刚度应满足止水可靠及与承船厢对接的要求。6.2.5闸首工作闸门应采用双吊点启闭，启闭机两吊点之间应采取同步措施。下沉式平面闸门在工作位置宜设置机械锁定装置；提升式平面工作闸门，在闸门的全开位置应设置机械锁定装置。6.2.6设置在工作闸门上的通航闸门根据开启方式，可采用卧倒式或下沉式布置，宜采用双驱动点液压启闭机启闭，两驱动点之间应采取有效的同步措施。当通航闸门采用卧倒式时，启闭机宜采用变速运行。在通航闸门的全关位宜设置机械式锁定装置。6.2.7上闸首检修闸门作为挡水建筑物时，其最高挡水位应与枢纽工程的上游最高挡水位一致。下闸首检修闸门最高挡水位应根据升船机的检修或防洪要求确定。6.2.8上闸首检修闸门与工作闸门之间设置的泄水系统，应进行水锤、流速、强度等验算。泄水系统应设置工作阀门、检修阀门、补排气阀门以及补偿装置等设备。当泄水系统出口流速超过钢管或土建结构的允许流速值时，应设置消能设施。6.2.9对接间隙密封装置应符合下列规定：1间隙密封机构应具有适应对接期间闸首工作闸门变形、承船厢与工作闸门相对变位的能力。2U形密封框应由多套同步运行的液压油缸驱动，且应在油缸与密封框之间加设保压装置。密封框宜设两道止水。3密封框结构设计应按现行行业标准《水电工程钢闸门设计规范》NB35055的有关规定执行，油缸设计应按现行行业标准《水电水利工程液压启闭机设计规范》NB/T35020的有关规定执行。-21- 6.2.10间隙充泄水与承船厢水深调节系统应符合下列规定：1间隙充泄水与承船厢水深调节系统应根据升船机工程的具体运行条件，兼顾升船机的运量要求、船舶允许系缆力和水泵流量等因素，确定调节承船厢水深的时间，每次最长调节时间不宜大于5min；间隙充泄水系统充、排间隙水的时间不宜大于2min。2除电动机-水泵组和管道系统外，间隙充泄水与承船厢水深调节系统内还应配置工作阀门、检修阀门、补排气阀门和伸缩节。设备配置应保证系统可双向运行。6.2.11上下闸首闸门的结构设计应符合现行行业标准《水电工程钢闸门设计规范》NB35055的规定，启闭机的设计应符合现行行业标准《水电水利工程液压启闭机设计规范》NB/T35020、《水电工程启闭机设计规范第1部分：固定卷扬式启闭机设计规范》NB/T10341.1和《水电工程启闭机设计规范第2部分：移动式启闭机设计规范》NB/T10341.2的规定。6.3承船厢6.3.1承船厢的结构尺寸应满足有效水域平面尺度和设计水深的要求；承船厢结构设计应满足设备布置、安装、运行和检修维护的要求。6.3.2承船厢结构宜采用承载结构与盛水结构合为一体的自承载式，根据工程情况，也可采用承载结构与盛水结构相互独立的托架式。自承载式承船厢主体结构宜采用主纵梁和若干主横梁为主要受力构件的槽型焊接钢结构。6.3.3承船厢的设计应考虑正常工况和非正常工况的荷载，特殊工况可根据工程具体条件选择。承船厢设计工况与荷载组合应符合附录D的规定。6.3.4承船厢主要承载构件的材料应采用现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700规定的Q235C或《低合金高强度结构钢》GB/T1591规定的Q355C，当使用地区温度等于或低于－20oC时，应采用Q235D或Q355D。材料的许用应力应按现行行业标准《水电工程钢闸门设计规范》NB35055规定的材料许用应力乘以调整系数确定。大、中型升船机承船厢许用应力调整系数可取0.85，小型升船机承船厢许用应力调整系数可取0.9。6.3.5全平衡式升船机承船厢的主纵梁和主横梁等主要受力构件断面宜采用实腹式箱形结构，内腹板应兼作盛水结构的挡水板。6.3.6入水式升船机承船厢的梁系宜采用实腹式单腹板结构，底板纵向全长范围应设计成有斜度的左右对称结构，并应在承船厢额定水位以上开溢流孔，在非盛水结构上开设进、排气孔。-22- 6.3.7承船厢吊点布置应满足驱动系统、平衡重系统及承重结构的布置要求。6.3.8承船厢主纵梁上翼缘可兼作走道板，其净宽度不宜小于800mm。6.3.9正常运行工况下的承船厢纵向最大挠度不宜大于承船厢长度的1/1600，横向最大挠度不宜大于承船厢宽度的1/1600。对承船厢整体结构强度、刚度及重要部位的局部应力宜进行有限元计算复核，必要时还应进行动态分析。6.3.10承船厢上应设交通通道、设备维护通道、消防通道和能在任一高度位置通向塔柱的人员疏散通道。承船厢左右舷间宜设置人员交通通道。6.3.11承船厢主纵梁内侧应设护舷、水尺，护舷设置应与标准船型相适应，护舷高度不宜大于200mm。主纵梁顶部走道外侧应设护栏，护栏高度不应低于1.1m；内侧有效水域范围内应设系船柱，系船柱的间距不宜大于20m，且每侧系船柱不宜少于4组。船舶系缆力不应小于表6.3.11所列数值。表6.3.11船舶系缆力船舶吨位（t）项目300020001000500300100纵向水平系缆力分力（kN）46403225188横向水平系缆力分力（kN）23201613946.3.12承船厢的干舷高度应根据设计船型的轻载和满载吃水深度，以及承船厢允许最大误载水深值确定，可取600mm~1000mm。6.4承船厢设备6.4.1承船厢应根据升船机型式设置承船厢工作闸门及其启闭机、对接锁定装置、顶紧装置、对接间隙密封装置、防撞装置、导向装置、钢丝绳张力均衡装置、间隙充泄水与承船厢水深调节系统、调平系统、检修锁定装置、缓冲装置等。6.4.2垂直升船机与承重结构相关联的承船厢设备应能适应各种工况下承船厢与承重结构之间的相对变位及设备轨道的制造安装误差。6.4.3承船厢闸门及启闭机设计应符合下列规定：1工作闸门的选型应考虑航道漂浮物对闸门运行及止水的影响，门型可选用卧倒式平面闸门、下沉式平面闸门或下沉式弧形闸门。当航道漂浮物较多时，宜采用下沉式-23- 平面闸门或下沉式弧形闸门；当航道漂浮物较少或设有清污设施时，可采用卧倒式平面闸门。2工作闸门的孔口净宽应与承船厢有效水域宽度相一致，孔口底高不得高于承船厢底铺板，孔口净高不小于额定通航水深、允许最大超载水深及超高值之和。闸门关闭时，其顶部宜与承船厢甲板表面平齐。3工作闸门应按静水启闭进行设计，宜采用双吊点液压启闭机启闭，并应在闸门的全关闭位置设置机械锁定装置。工作闸门启闭力宜按闸门前后水位差不小于200mm计算。4需要时可设置检修闸门。5闸门设计应符合现行行业标准《水电工程钢闸门设计规范》NB35055的有关规定，液压启闭机设计应符合现行行业标准《水电水利工程液压启闭机设计规范》NB/T35020的有关规定。6.4.4对接锁定装置设计应符合下列规定：1对接锁定荷载应包括承船厢对接期间因水位变化造成的承船厢内水体重量的变化量，以及船只进出承船厢过程中船形波产生的垂直附加荷载。对接锁定装置的锁定能力应按不小于锁定荷载的原则确定。齿轮齿条爬升式垂直升船机的对接锁定装置应具有超载退让功能。2对接锁定装置不应承受对接期间的承船厢上下游方向荷载。钢丝绳卷扬式垂直升船机的对接锁定装置可同时兼作承船厢沿程锁定。3对接锁定装置的油缸及其控制阀组应采取可靠的保压措施，钢丝绳卷扬式升船机的对接锁定装置应具有平稳卸载的功能。6.4.5顶紧装置应符合下列规定：1承船厢顶紧装置的荷载应包括上下游方向水压力、间隙密封机构顶推力、船舶撞击力、船舶系缆力、上下游方向风载和地震作用荷载。2应采取有效的结构措施降低对接期间的承船厢竖向附加荷载对顶紧装置的不利影响。3顶紧装置应采用机械式自锁机构，不应采用液压油缸直接顶紧方案。顶紧机构及其液压控制回路应设置自锁失效安全保护装置。6.4.6当对接间隙密封装置设置在承船厢上时，其设计原则应符合本规范第6.2.9条的规定。-24- 6.4.7防撞装置应符合下列规定：1防撞装置应设置在承船厢两端闸门的内侧。2防撞装置应具有缓冲船舶撞击的能力，船舶撞击能量应按设计最大船舶以承船厢内允许的航速行驶时具有的动能设计，船舶动能应按下式计算：2mvE(6.4.7-1)2式中：E——船舶动能（N·m）；m——船舶及其附连水体总质量（kg）；——在承船厢中的允许航速（m/s）。3防撞构件布置高度应分析船艏线型的影响，且宜位于承船厢设计水位线以上0.5m处。4防撞装置宜采用带缓冲油缸的钢丝绳防撞形式和带缓冲的刚性梁形式。采用带缓冲油缸的钢丝绳防撞形式时，船舶缓冲距离应按钢丝绳支承跨度、油缸缓冲行程、钢丝绳弹性变形等进行核算，且船艏不得碰触承船厢工作闸门。钢丝绳、油缸缓冲行程应符合下列规定：1）防撞钢丝绳安全系数不应小于4.0，且宜选用预拉伸镀锌钢丝绳。2）油缸缓冲行程应按下式计算：22kmvS(6.4.7-2)22p()dd0式中：S——油缸缓冲行程（m）；k——安全系数，一般取1.8～2.0；m——船舶及其附连水体总质量（kg）；——在承船厢中的允许航速（m/s）；p——压力阀设定油压（N/m2）；d——油缸内径（m）；d0——活塞杆直径（m）；6.4.8导向装置设计应符合下列规定：1承船厢上应对称设置纵、横向导向装置。导向装置的布置位置应结合导轨布置方案确定，横向导向装置宜设在承船厢两侧的外端，纵向导向装置宜靠近承船厢横向中心线布置。-25- 2导向装置宜采用带预紧弹簧的弹性导轮。每个方向导轮的弹簧总预紧荷载应按不小于承船厢在非工作风压作用下的风荷载确定。风荷载应按下式计算：PCKqA(6.4.8-1)wh式中：Pw——作用在导向装置上的风荷载（N)；C——风力系数，应按现行行业标准《水电工程启闭机设计规范第2部分：移动式启闭机设计规范》NB/T10341.2的有关要求执行；Kh——风压高度变化系数，本项计算中Kh可取1.0；q——非工作风压(N/m2)，本项计算中q可取800N/m2；A——承船厢及厢内船舶垂直于风向的总迎风面积(m2)。水力式垂直升船机的导向装置还应兼顾抗倾作用，在同步轴失效情况下作为后备保护措施。其荷载按下式计算：kMqfF(6.4.8-2)dxnLdx式中：Fdx——作用在导向装置上的承船厢倾斜荷载（N)；k——不均匀系数，取1~2；Mqf——承船厢的倾斜力矩（N·m)；n——导向装置的个数；Ldx——导向装置的抗倾力臂（m)。6.4.9钢丝绳张力均衡装置设计应符合下列规定：1钢丝绳卷扬提升式垂直升船机提升钢丝绳和可控平衡重钢丝绳应设置钢丝绳张力均衡装置，且应具备在静止状况下调平承船厢的功能。钢丝绳张力均衡装置宜采用液压油缸形式，并应符合下列规定：1）液压油缸的有效行程应根据提升钢丝绳最大悬吊长度、钢丝绳弹性模量、液压系统控制方式等因素确定，且不宜小于500mm。2）液压油缸应设置活塞杆机械锁紧装置，机械锁紧装置及油缸按正常工况进行强度计算，安全系数不应小于4.0。油缸上应设行程检测装置和压力检测装置，油缸与承船厢之间应设钢丝绳张力检测装置。3）液压油缸两端宜采用球面轴承支承。4）对应于主提升每个吊点区的钢丝绳张力均衡装置宜设置一套液压控制阀组。每个吊点区的各液压油缸同名腔应互相用管路连通，同时，每套液压油缸-26- 承载腔进口端宜设置失压保护阀。2水力式垂直升船机应在承船厢侧和浮筒侧设置钢丝绳张力均衡装置。6.4.10当间隙充泄水与承船厢水深调节系统设置在承船厢上时，其设计原则应符合本规范第6.2.10条的规定。6.4.11承船厢上的液压机构宜由液压系统集中操作，液压泵站宜布置在机房或机舱内，液压泵站的数量应根据泵站至各执行机构的距离、液压控制回路的复杂程度确定。6.5平衡重系统6.5.1升船机平衡重系统应包括平衡重组、钢丝绳组件、钢丝绳长度调节组件、平衡链及其导向装置、平衡重组锁定装置、钢丝绳润滑装置、平衡重轨道及埋件等设备。6.5.2平衡重组应设置安全框架结构，并在框架底梁上，每串平衡重对应部位设置缓冲垫块，在正常情况下安全框架不应承受平衡重的重量。框架上应设置纵、横两个方向的导向装置。6.5.3安全框架结构的承载能力计算应包括正常工况、任意一根钢丝绳断绳事故工况和安装检修工况，其静强度计算安全系数不宜小于1.5。6.5.4全平衡垂直升船机应在平衡重组内设置调整平衡重块，调整平衡重的重量不宜小于承船厢总重的5%。调整平衡重块的材料宜采用钢板或铸钢。6.5.5当全平衡垂直升船机的提升高度大于45m时，宜设置用于平衡钢丝绳重量的平衡链，在承船厢室底部宜设置平衡链导向装置。6.5.6全部平衡链的单位长度总重量应与承船厢侧全部悬吊钢丝绳的单位长度总重量相等。若采用钢丝绳串铁块式平衡链，悬吊钢丝绳宜采用预拉伸抗旋转交互捻钢丝绳，且同一条平衡链的两根钢丝绳应旋向相反。6.5.7平衡重块可采用高容重混凝土或铸钢，在布置条件允许的情况下，宜选用高容重混凝土。高容重混凝土强度等级不宜低于C30。平衡重块的外形尺寸及分节重量应根据设备制造及升船机工程的运输、安装和维修条件确定，安全框架结构内相邻平衡重串之间的设计间隙不宜小于30mm，安全框与土建建筑物之间的设计间距不宜小于100mm。高容重混凝土平衡重块的外表面应进行防水、防潮涂装处理。6.5.8承船厢入水的钢丝绳卷扬提升式垂直升船机平衡重的总重量可按下式计算：-27- 1p-1WP-(2)in(WP)s2t1W（6.5.8）c1p-11(2)in式中：W——平衡重总重量（kN）；c——承船厢结构和设备在水中的重量折减系数，可取0.85~0.92；W——承船厢结构和设备重量（kN）；sP——本规范表C.0.2-2中承船厢在水中升降工况第5项及第7项~第11项的合2力（kN）。i——减速器低速级传动比，当未知时i可取4~5；n——主提升卷筒对应于承船厢在空气中提升高度的转动圈数；p——主提升机减速器低速级驱动齿轮材料弯曲疲劳的参数，取值应符合现行国家标准《渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法》GB/T3480的有关规定。对于渗碳淬火的渗碳钢，p可取8.74；W——承船厢总重量（kN）；tP——本规范表C.0.2-2中承船厢在空气中升降工况第5项及第7项~第11项的1合力（kN）；6.5.9钢丝绳安全系数按整绳最小破断拉力和额定载荷计算不应小于7.0，并应符合下列规定：1钢丝绳的结构宜选用不旋转或微旋转、具有独立金属绳芯的结构。相邻的钢丝绳应为左、右旋向间隔配置。2钢丝绳的钢丝应采用镀锌材料，钢丝绳的公称抗拉强度不应大于1960MPa，钢丝绳的弹性极限最低应为钢丝绳公称抗拉强度的55%。3钢丝绳的整绳弹性模量在20%～50%额定载荷下测量时应达到（1±5%）×105N/mm2。4钢丝绳应进行预拉伸。预拉伸力不宜小于钢丝绳最小破断拉力的40%，持续时间不少于60分钟。5钢丝绳预拉伸后在额定荷载状态下进行定尺。6.5.10每根钢丝绳宜在承船厢侧和平衡重侧各设一套长度调节装置，调节装置调节行程不宜小于钢丝绳长度允许偏差的5倍，并不小于±250mm。采用螺旋副机械式调节方-28- 案时，螺纹应具有可靠的自锁性能。调节装置应按正常工况进行强度计算，安全系数不应小于4.0；应按断绳事故工况进行强度校核，安全系数不宜小于1.5。6.5.11钢丝绳组件的可旋转部位应设置防旋装置。6.5.12平衡滑轮的直径及支承方案宜根据总体设计的布置方案及布置条件确定，并符合下列规定：1直径与平衡重悬挂钢丝绳直径的比值不宜小于60。2滑轮结构应进行静强度和疲劳强度计算，按非正常工况和特殊工况荷载校核静强度和稳定性。正常工况滑轮结构计算应力不应大于40%材料屈服极限，非正常工况和特殊工况计算应力不应大于70%材料屈服极限。滑轮结构疲劳强度应符合现行国家标准《起重机设计规范》GB/T3811的有关规定，滑轮轴的疲劳安全系数不应小于2.0。3平衡滑轮可根据布置条件采用双槽或单槽结构，滑轮轴宜采用滚动轴承支承。采用双槽滑轮方案时，其结构宜设计成一槽与轮毂固定，另一槽与轮毂之间可转动的结构。4平衡滑轮宜采用钢板焊接结构。绳槽可采用浅槽形式和轧制成型工艺，槽深宜为钢丝绳直径的0.75倍～1.0倍。采用钢板焊接结构时应计算侧向稳定性。6.5.13平衡重组应设置安装检修平台，平台上宜设置平衡重组锁定装置。6.6钢丝绳卷扬式主提升系统6.6.1钢丝绳卷扬提升式垂直升船机的主提升机应包括驱动卷筒组、减速器、电动机、工作及安全制动系统、机械同步系统、滑轮组以及润滑系统等设备。6.6.2设计工况、荷载组合与额定提升力计算应符合下列规定：1承船厢不入水式垂直升船机主提升机额定提升力的计算荷载应包括本规范表C.0.2-1中正常升降运行工况的第5项~第11项。2承船厢入水式垂直升船机在空气中的提升力的计算荷载应包括本规范表C.0.2-2中正常升降运行工况的承船厢在空气中运行第5项~第11项，在水中的提升力的计算荷载应包括本规范表C.0.2-2中正常升降运行工况的承船厢在水中运行第5项~第12项，主提升机额定提升力应采用承船厢在空气中运行和入水运行两种工况的等效提升力，可按下式计算：pp1F212inFpF()(6.6.2)12in-29- 式中：F——主提升机额定提升力（kN）；F1——承船厢入水式垂直升船机在空气中的提升力（kN）；F2——承船厢入水式垂直升船机在水中的提升力（kN）；p——主提升系统减速器低速级驱动齿轮材料弯曲疲劳特性的参数，取值见现行国家标准《渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法》GB/T3480的相关规定。对于渗碳淬火的渗碳钢p可取8.74；n——主提升系统卷筒对应于承船厢在空气中提升高度的转动圈数；i——减速器低速级传动比。当未知时i可取4~5。6.6.3主提升系统宜采用交流变频电动机拖动。对安全等级为特殊级的升船机，主提升系统电动机功率应按一台电动机失效时，其余电动机在不过载的条件下继续完成本次承船厢运行的原则确定。电动机功率计算应符合本规范附录E的规定。6.6.4主提升系统高速轴零部件及减速器高速级齿轮副宜按传递1.2倍电动机额定功率所对应的荷载进行疲劳强度验算；减速器其他轴系零部件、开式齿轮以及主提升系统低速轴传动部件宜按1.2倍主提升系统额定提升力换算到相应零部件上的荷载进行疲劳强度校核。主提升系统传动部件静强度可按电动机最大力矩换算到相应零部件上的荷载进行校核。6.6.5主提升系统所有齿轮的弯曲疲劳强度和弯曲静强度安全系数不应小于1.6；闭式齿轮的接触疲劳强度和接触静强度安全系数不应小于1.25；开式齿轮的接触疲劳强度和接触静强度安全系数不应小于1.1。齿轮的抗胶合安全系数不应小于1.6。齿轮传动轴的疲劳安全系数不应小于2.0。6.6.6主提升系统应采用闭式传动，其减速器宜采用硬齿面齿轮，其精度不应低于6级。6.6.7主提升系统的多台卷扬机构之间应设置机械同步系统。同步轴疲劳强度计算荷载可按传递单台电动机1/2功率确定，疲劳强度安全系数不应小于2.0。静强度计算荷载可按传递1/4电动机总功率确定，安全系数不应小于1.8。在静强度计算荷载作用下，同步轴的扭转角不宜大于0.2°/m。机械同步轴转速不宜大于250r/min。主提升系统机械同步系统的设备配置应能适应塔柱结构的变形。6.6.8机械同步轴宜采用闭环布置形式。同步轴系统宜设置扭矩传感器，并应设置检修通道。6.6.9提升钢丝绳的安全系数按整绳最小破断拉力和额定载荷计算不应小于8.0，并应符合下列规定：-30- 1钢丝绳在卷筒上应单层缠绕。主提升系统提升绳和转矩平衡绳共用绳槽并交错布置在卷筒组上。主提升系统提升绳的安全圈不得少于2.5圈，转矩平衡重和可控平衡重钢丝绳安全圈不得少于2圈。2其余要求应符合本规范第6.5.9条的规定。6.6.10主提升系统的荷载应包含各种工况下钢丝绳拉力、制动器荷载、轴支承反力、驱动扭矩和设备自重等。钢丝绳拉力计算应符合下列规定：1正常运行工况下主提升机驱动卷筒组单根提升绳的最大拉力应按下式计算：1.3FhTT(6.6.10-1)10n1式中：T——正常运行工况下主提升机驱动卷筒组单根提升绳的最大拉力（kN）；1T——不考虑提升力时单根提升绳的张力（kN）；0F——主提升机额定提升力（kN）；hn——提升绳数量。12非正常工况和特殊工况下单根提升绳的最大拉力应按下式计算：1.1(WW-)10TT(6.6.10-2)20n2式中：T——非正常工况和特殊工况下单根提升绳的最大拉力（kN）；2T0——不考虑提升力时单根提升绳的张力（kN）；W1——非正常工况和特殊工况下承船厢底铺板受到的水体压力和船舶接触压力（kN）；W——对应于设计水深的承船厢水体重量（kN）；0n——提升绳和可控平衡绳数量之和。26.6.11卷筒直径与钢丝绳直径的比值不宜小于60。卷筒应进行静强度计算和疲劳强度计算。静强度计算应按许用应力法，正常工况下筒体结构许用应力不应大于40%材料屈服极限，非正常工况或特殊工况下筒体结构许用应力不应大于70%材料屈服极限。筒体受压稳定性安全系数不应小于2.5。卷筒结构疲劳计算应符合现行国家标准《起重机设计规范》GB/T3811的有关规定。卷筒轴的疲劳安全系数不应小于2，轴挠度不应大于其支承长度的1/3500。6.6.12固定钢丝绳压板的螺栓或螺柱的安全系数不应小于2.5。钢丝绳与绳槽和压板槽-31- 的摩擦系数取值不宜大于0.08。6.6.13安全等级为特殊级的钢丝绳卷扬提升式垂直升船机安全制动系统应满足承船厢水漏空工况时的安全制动。6.6.14主提升系统应设置工作制动器和安全制动器。制动器应为常闭式，宜采用液压盘式制动器。工作制动器宜采用调压上闸，其制动力矩应按电动机额定输出力矩计算。不入水式钢丝绳卷扬提升式垂直升船机驱动卷筒上的安全制动器制动力矩应按转矩平衡重重力计算，可控卷筒上的安全制动器的制动力矩应按可控平衡重重力计算；入水式钢丝绳卷扬垂直升船机安全制动器的制动力矩应按承船厢入水过程和承船厢水满厢两种工况中的最大不平衡荷载计算。工作制动器的制动安全系数不应小于1.5。安全制动器宜沿制动盘对称布置，总制动力矩制动安全系数不应小于1.5。6.6.15工作制动器和安全制动器应采用液压泵站集中控制。工作制动器和安全制动器应设置上闸和松闸到位检测装置。6.6.16主提升系统紧急制动承船厢的加速度取值，应满足承船厢制动距离小于冲程和主提升系统设备强度安全的要求，全平衡垂直升船机主提升机电动机处于发电状态时加速度绝对值不宜大于0.08m/s2，处于电动状态时加速度绝对值不宜大于0.30m/s2；入水式垂直升船机主提升系统安全制动系统制动时在主提升电动机处于发电状态时加速度绝对值不宜大于0.08m/s2。6.7齿轮齿条式驱动系统6.7.1齿轮齿条爬升式垂直升船机驱动系统应包括驱动机构、机械同步轴系统、润滑系统和齿条及其埋件等。驱动机构应包括驱动齿轮托架机构、万向联轴节、减速器和锥齿轮箱、工作及安全制动系统、高速轴联轴器和驱动电动机等设备。6.7.2驱动系统的额定驱动力的计算荷载应包括本规范表C.0.2-3中正常工况的第2项～第8项。驱动系统应设置过载保护装置。6.7.34套驱动机构的荷载不均匀系数宜取1.1。6.7.4驱动系统的电动机宜采用交流变频电动机。对于安全等级为特殊级的升船机，电动机功率应按一台电动机失效时，其余电动机在不过载的条件下继续完成本次承船厢运行的原则确定。电动机功率计算应符合本规范附录E的规定。6.7.5驱动系统应按驱动齿轮极限荷载计算静强度。驱动齿轮托架和齿条应按额定驱动力计算疲劳强度。驱动系统高速轴零部件及减速器高速级齿轮副应按传递1.2倍电动机-32- 额定功率所对应的荷载计算疲劳强度。减速器其余传动部件及低速轴万向联轴器按1.2倍额定驱动力和安全机构摩阻力换算到相应零部件上的荷载计算疲劳强度。6.7.6驱动系统齿轮和齿条的弯曲疲劳强度和弯曲静强度安全系数不应小于1.6，接触疲劳强度和接触静强度安全系数不应小于1.25，抗胶合安全系数不应小于1.6。齿轮传动轴的疲劳安全系数不应小于2.0。6.7.7减速器齿轮的精度不应低于6级，驱动齿轮和齿条的精度不应低于9级。驱动齿轮和齿条的材料质量宜满足现行国家标准《直齿轮和斜齿轮承载能力计算第5部分：材料的强度和质量》GB/T3480.5中对应于ME的要求。6.7.8驱动机构的驱动齿轮托架机构应能适应承船厢与承重结构的水平相对变位和齿条的制造、安装误差。驱动齿轮托架机构还应具有传递、限制和卸除齿轮荷载的性能。6.7.9驱动系统应设置工作制动器和安全制动器。制动器应为常闭式，宜采用液压盘式制动器。工作制动器宜采用调压上闸，制动力矩应按电动机额定输出力矩计算。安全制动器制动荷载应为驱动齿轮极限荷载。工作制动器的制动安全系数不应小于1.5。安全制动器宜沿制动盘对称布置，总制动力矩制动安全系数不应小于1.5。工作制动器、安全制动器应设置上闸和松闸到位检测装置。工作制动器、安全制动器应采用液压泵站集中控制。6.7.10驱动系统紧急制动承船厢的加速度取值，应满足承船厢制动距离小于冲程和驱动系统设备强度安全的要求，电动机处于发电状态时加速度绝对值不宜大于0.08m/s2，处于电动状态时加速度绝对值不宜大于0.30m/s2。6.7.11驱动系统的驱动机构之间应设置机械同步轴系统。同步轴系统宜采用闭环布置形式。同步轴系统应设置扭矩检测装置，并应设置检修通道。6.7.12同步轴系统的同步轴疲劳计算荷载宜按传递单台电动机1/2倍额定功率确定，疲劳强度安全系数不应小于2.0，静强度计算荷载宜按传递1/4倍驱动系统的电动机额定总功率确定，安全系数不应小于1.8。在静强度计算荷载作用下，同步轴的扭转角不宜大于0.2°/m。同步轴转速不宜大于250r/min。同步轴系统的设备配置应能够适应承船厢结构在各种工况条件下的变形。6.7.13齿条及其埋件的布置与结构应满足齿条的支承、传力、制造和安装的要求。6.7.14齿轮齿条爬升式垂直升船机安全机构应包括旋转螺杆、撑杆装置、传动装置、导向装置和螺母柱及其埋件等。6.7.15安全机构应通过驱动机构的电动机和减速器驱动。安全机构旋转螺杆的转速与-33- 驱动机构驱动齿轮的转速应相差整数倍，旋转螺杆的的螺距与驱动齿轮的分度圆周长应相差整数倍。安全机构旋转螺杆与驱动机构驱动齿轮的升降速度应相同。驱动机构和安全机构之间宜设置扭矩检测装置和离合装置。6.7.16安全机构应能适应承船厢与承重结构的水平相对变位和螺母柱的制造、安装误差。6.7.17安全机构应按承船厢水漏空、对接水满厢、对接沉船、空厢检修等工况进行设计。根据工程具体情况，II级及以上的安全等级为特殊级的升船机还应按承船厢室进水后承船厢被淹以及平衡重被淹的特殊工况进行强度和稳定性校核。6.7.18安全机构的撑杆应按最大荷载进行静强度和稳定性校核，静强度安全系数不应小于2.5，稳定性安全系数不应小于3.0。6.7.19安全机构旋转螺杆的螺纹圈数不应少于4圈。旋转螺杆与螺母柱螺牙的计算接触圈数不宜大于2圈。螺母片的螺纹范围宜取75°～90°。6.7.20在锁定状态下安全机构旋转螺杆与螺母柱的螺纹副应可靠自锁。6.7.214套安全机构的荷载不均匀系数宜取1.05～1.1，螺母柱片间荷载不均系数不宜小于1.05。6.7.22安全机构应进行静强度校核，在本规范第6.7.17条规定的工况下，旋转螺杆与螺母柱螺牙根部的最大综合应力应小于材料的屈服极限；最大弯曲正应力应小于屈服极限的90%；最大剪应力应小于屈服极限的55%。安全机构其它相关构件的静强度安全系数不应小于1.3。6.7.23安全机构旋转螺杆和螺母柱的螺纹副设计间隙值，应根据承重结构和承船厢结构变形以及相关设备的制造、安装误差和传动系统间隙等因素确定。6.7.24螺母柱及其埋件的布置与结构应满足支承、传力、制造和安装的要求。6.7.25齿条和螺母柱总高度应大于承船厢工作行程与上、下冲程之和。齿条和螺母柱的分节长度应根据承载需要，以及设备制造、安装等要求确定。6.8水力式驱动系统6.8.1水力式垂直升船机的驱动系统设计应包括充泄水系统、浮筒滑轮组、卷筒钢丝绳组、安全制动系统、机械同步系统以及润滑系统等设备的选型与设计。6.8.2驱动系统的设计工况、荷载组合与额定提升力计算应符合下列规定：1承船厢入水式水力式垂直升船机在空气中的提升力的计算荷载应包括本规范表-34- C.0.2-4中正常升降运行工况的承船厢在空气中运行第3项~第8项。2承船厢入水式水力式垂直升船机在水中的提升力的计算荷载应包括本规范表C.0.2-4中正常升降运行工况的承船厢在水中运行第3项~第10项。6.8.3齿轮的设计应符合本规范6.6.5条的规定。6.8.4多套卷筒装置之间应设置机械同步系统。机械同步系统的额定扭矩按承船厢发生允许最大纵倾和竖井水位出现最大水位差时在机械同步系统产生的扭矩进行计算。同步轴疲劳强度和刚度计算荷载可按传递额定扭矩的1.2倍进行疲劳强度计算和刚度计算，疲劳强度安全系数不应小于2.0；静强度计算荷载可按传递额定扭矩进行静强度计算。静强度安全系数不应小于3.0。机械同步系统刚度应满足承船厢纵倾稳定性的要求。机械同步系统的设备配置应能适应塔柱结构的变形。6.8.5机械同步轴宜采用闭环布置形式。同步轴系统宜设置扭矩传感器，并应设置检修通道。同步轴之间的联轴器应能消除传动系统间隙，宜采用膜片联轴器。6.8.6钢丝绳选择设计应符合本规范6.6.9条的规定。6.8.7钢丝绳拉力应符合下列规定：1正常运行工况下单根钢丝绳的最大拉力应按下式计算：FFFFFFxs1s2zs3BT(6.8.7-1)1n1式中：T——正常运行工况下单根钢丝绳的最大拉力（kN）；1F——承船厢自重（kN）；xF——承船厢设计水深水体自重（kN）；s1F——承船厢超载水深水体自重（kN）；s2F——摩阻力（kN）；ZF——卷筒两侧的钢丝绳不平衡重量（kN）；s3F——竖井水位差产生的钢丝绳不平衡力（kN）；Bn——钢丝绳数量。12非正常工况和特殊工况下单根提升绳的最大拉力应按下式计算：1.1WW10TT(6.8.7-2)21n1式中：T——非正常工况和特殊工况下单根提升绳的最大拉力（kN）；2-35- W——非正常工况和特殊工况下承船厢底铺板受到的水体压力和船舶接触压力1（kN）；W——对应于设计水深的承船厢水体重量（kN）；0n1——钢丝绳数量。6.8.8卷筒直径D与钢丝绳直径d的比值不宜小于60。卷筒应按本规范第6.6.11条的规定进行静强度计算和疲劳强度计算。6.8.9固定钢丝绳压板的螺栓或螺柱的安全系数不应小于2.5。钢丝绳与绳槽和压板槽的摩擦系数取值不宜大于0.08。6.8.10卷筒装置应设置制动器。制动器宜为常闭式，宜采用液压盘式制动器调压上闸。制动荷载应按升船机安装、运行及事故工况下卷筒装置两侧的最大不平衡荷载计算。制动器宜沿制动盘对称布置，总制动力矩制动安全系数不应小于1.5。6.8.11制动器应采用液压泵站集中控制。制动器应设置上闸和松闸到位检测装置。6.8.12所有制动器上闸、松闸时间差宜在0.3s以内。6.8.13浮筒滑轮直径与钢丝绳直径的比值不宜小于60。滑轮结构应按本规范第6.5.12条的规定进行静强度和疲劳强度计算。6.8.14充泄水系统水流控制设备宜采用流量调节阀。阀门数量规格应按承船厢运行速度、单次充水量等因素确定，宜采用主辅阀联合控制水流。阀门型式应经过比选研究确定。6.8.15充泄水系统的进水口拦污栅的栅条净距应满足水流控制设备的通过要求和浮筒与竖井之间的间隙要求，宜设置清污设备。6.8.16充泄水系统的进水口和泄水口的快速闸门关闭时间应结合竖井充泄水量及制动器制动力矩综合考虑确定，宜采用液压启闭机启闭。6.8.17浮筒底部体型宜采用120º的锥形，顶部宜设置导向轮和防浮筒旋转装置。浮筒顶面及内部应设置方便检修人员进出的通道；侧面应设置供浮筒安装检修用的锁定孔。-36- 7电气及自动化控制7.1一般规定7.1.1升船机电气系统设计范围应包括供配电、电缆敷设、照明、防雷接地、主电气传动系统、自动化控制及运行监控、检测系统、通航信号与语音广播、图像监视、通信等电气系统、设备。7.1.2升船机电气设计应以水工建筑、金属结构和机械专业设计为依据，在航运调度和枢纽管理体制和职责范围划分基本明确的条件下进行。7.1.3升船机中启闭机的电气传动控制系统应按现行行业标准《水电水利工程液压启闭机设计规范》NB/T35020、《水电工程启闭机设计规范第1部分：固定卷扬式启闭机设计规范》NB/T10341.1和《水电工程启闭机设计规范第2部分：移动式启闭机设计规范》NB/T10341.2的有关规定进行设计。7.2供配电、照明与接地7.2.1升船机用电负荷分类应符合下列规定：1升船机的工作闸门启闭机、承船厢驱动机构、承船厢设备、计算机监控系统、通航信号与语音广播系统、通信系统，以及电梯和生产照明等主要用电负荷应为I类负荷。2升船机上、下闸首事故检修闸门启闭机的用电负荷应为I类负荷。3升船机系统中的消防用电设备应为I类负荷。4其他负荷应按现行行业标准《水力发电厂厂用电设计规程》NB/T35044的有关规定进行分类。7.2.2升船机工程的I类负荷应由2个独立电源供电，2个电源经自动切换操作可互为备用。当1个电源发生故障时，另1个电源应能正常供电。7.2.3升船机最大负荷应按下列原则统计：1系统用电负荷一般单独供电，计入水电厂厂用电负荷。计算负荷范围应包括运行区、生产管理区等。2在负荷计算时，应分别计算运行动力用电负荷和其他用电负荷，并计算升船机的总计算负荷。3动力用电负荷应按运行流程中最大一组电动机负荷计算。对多级升船机运行动-37- 力用电负荷的计算，应兼顾不同级别升船机同时运行的工况。4动力用电负荷以外的其他用电负荷宜采用需要系数法进行计算。7.2.4升船机工程配电系统的电压等级宜采用10kV和0.4kV两种电压。0.4kV系统宜采用TN-S系统或TN-C-S系统。7.2.5在正常条件下，供电系统在升船机馈电线接入处电压波动不应超过额定电压的±10%。供电电源在电动机启动时，从供电变压器的低压母线至任何一台电动机端子的电压损失不应超过额定电压的15%。7.2.6移动式设备的供电方式应符合下列规定：1当采用10kV分支线向移动式设备供电时，应采用专用拖曳式软电缆。2当采用0.4kV向移动式设备供电时，应比较专用拖曳式软电缆和安全滑线两种供电方式，择优选用。7.2.7多电动机变频装置配电宜采用交叉接线方式。7.2.8升船机系统电缆通道根据工程实际情况可采用电缆沟、电缆竖井、电缆桥架、埋管或明管等方式。电缆敷设消防要求按第8节有关规定进行设计。7.2.9升船机照明系统应符合下列规定：1升船机照明宜采用TN-S系统，分别设置工作照明和应急照明（疏散照明、安全照明和备用照明）。应急照明应设置专用的EPS电源作为应急电源，当0.4kV系统电源故障时，由EPS电源向事故照明供电。2集控室、电梯前室等关键部位设置备用和安全照明，走道上及楼梯间设置疏散照明。3照明光源的选择应满足高效节能要求，防护等级应满足升船机系统运行环境条件和检修要求。7.2.10升船机机电设备的接地应符合下列规定：1升船机的接地应与水电厂共用接地网。2接地系统的设计应充分利用可利用接地的自然接地体以及上下游水体的散流作用。接地网的接地电阻值应小于1Ω。3集中控制室的接地设计应符合现行国家标准《数据中心设计规范》GB50174和现行行业标准《水力发电厂计算机监控系统设计规范》DL/T5065的有关规定。4承船厢应设置接地设备，并与接地系统相连。7.2.11升船机建筑物防雷设计应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-38- 中第二类防雷建筑物的有关规定。7.3主电气传动系统7.3.1主电气传动系统宜由计算机监控系统的传动协调控制站、电机及其调速控制装置等构成。7.3.2电机调速装置宜采用交流变频调速装置（以下称变频器），其功率回路拓扑结构宜采用电压型交-直-交变频结构。7.3.3变频器与电动机主回路可采用变频器与电动机“一对一”或采用公用直流母线类型的多组“逆变器-电动机”的主回路接线方式，变频器与电动机的主回路接线方式的确定宜通过技术经济比较择优选用。7.3.4变频器宜采用带有能量回馈功能的整流/回馈单元与逆变单元的组合装置。对于供电系统容量相对较小或制动运行时间短的应用场合，可采用带电阻能耗制动的变频器。7.3.5当承船厢由多电动机驱动运行，或对调速、定位精度要求高的升船机，其对应变频器宜采用带速度反馈的矢量控制或直接转矩控制。7.3.6主电气传动系统宜采用由位置、速度及电流反馈三闭环全数字控制的调速系统。变频器用于机械同步轴连接的多电动机控制时，应具有多种主从控制功能的设置。7.3.7主电气传动控制系统应检测并采集电动机和变频装置的电压、电流和频率，制动器及润滑系统的工作状态，同步轴扭矩，承船厢的水深、运行速度、行程和位置，各机构的位移、位置和荷载以及上下游航道水位、通航口门处的水位等信息。7.3.8主电气传动控制系统的硬件配置宜采用“传动协调控制站+主电气传动系统”的两级方案，两级之间通过工业以太网或现场总线进行互联。7.3.9传动协调控制站宜设置“检修调试/现地控制/集中控制”三种控制方式。控制优先权为“检修调试”高于“现地控制”、“现地控制”高于“集中控制”。7.3.10主电气传动系统应具有下列主要功能：1按给定的运行速度图运行。2正常停机、快速停机。3预加力矩。4任一传动装置故障退出无扰动继续运行。5抑制轴扭振。6避免与建筑物和金属结构及机械设备发生共振。-39- 7.3.11主传动系统设置的保护应包括失压重启保护、过电流保护、过载保护、I2t超限保护、全行程过速保护、失速保护、多重超程保护和主回路短路保护等。7.3.12在确定电机和变频器的额定工作电压后，变频器额定电流的选择应依据电动机的工作电流确定，且不低于电机的额定电流，变频器输出电流能力要满足各种工作情况下电机对应的电流。7.3.13主电气传动系统基本性能指标应符合下列规定：1系统静特性指标：速度静差s不大于0.5%；调速范围D不小于50。2系统动特性指标：对位置信号、速度图给定信号无超调，调节时间不大于1s；对30%额定负载的突变负载扰动，其动态速度允许变化范围为±2.0%，恢复时间为1s。7.3.14电动机型式应根据承船厢驱动机构的形式和主传动系统方案选配。电动机选型设计应按现行国家标准《起重机设计规范》GB/T3811的相关要求执行。7.3.15主电气传动系统采用交流变频传动时，电动机应符合下列规定：1电动机宜采用带有独立冷却风机的鼠笼型交流变频异步电动机，并按其接电率确定工作制。2多电动机驱动系统电动机之间的固有机械特性差不宜大于2.0%。3电动机功率除不应小于按正常运行要求计算的功率外，还应考虑允许故障条件下应急运行的功率要求。4电动机外壳防护等级不应低于IP54。5电动机的温度测量，宜接入传动控制PLC，并通过通讯方式传送给计算机监控系统。在计算机监控系统中，宜对电机温度情况进行监视和报警。7.3.16如果主回路电气传动系统供电回路有整流变压器，其相关温度信号也宜接入传动控制PLC，然后传送到计算机监控系统上来进行监视和报警。7.4自动化控制及运行监控7.4.1升船机应设置一套独立的计算机监控系统及全寿命周期系统。7.4.2计算机监控系统应采用集中控制层和现地控制层两层分布式结构。集中控制层应设冗余操作员工作站、工程师工作站、数据服务器等设备，亦可设置1套双机热备PLC流程控制设备作为升船机流程控制站。7.4.3系统网络宜采用光纤快速交换式以太网结构网络。必须符合工业通用的IEEE802.3u等国际标准、TCP/IP规约，数据传输速率不小于100MB/s。-40- 7.4.4计算机监控系统的监控范围应包括上、下游引航道，上、下闸首，船厢室段建筑物内以及变电所等部位的所有机电设备。7.4.5为保证升船机的运行安全，宜设置一套I/O硬连接控制设备和独立于监控系统的安全控制系统，以保证监控系统故障时，实现升船机的安全操作运行。升船机的关键动作安全闭锁应符合下列规定：1承船厢驱动机构启动运行安全闭锁条件应包括工作闸门的卧倒小门和承船厢厢头关闭锁定、闸首与承船厢之间的对接的所有机构全部解除并退出到位。2门间间隙充水条件应包括对接锁定装置锁定、间隙密封机构推出并压紧、顶紧装置推出并顶紧。3门间隙泄水条件应包括工作闸门的卧倒小门和承船厢工作闸门关闭并锁定。4间隙密封机构退回条件应为间隙水深为零或低于某一设定值。5工作闸门的卧倒小门和承船厢工作闸门开启条件应包括对接锁定机构锁定、门间隙密封机构推出和顶紧装置推出到位并压紧，闸门前后的水位差满足设计条件。6水力式垂直升船机，制动器松闸条件应为承船厢侧和浮筒侧的拉力差变化值为零或低于某一设定值。7.4.6现地控制层数量应根据升船机机电设备的布置、现场控制与检测对象以及功能情况进行设置。现地控制层的核心控制器宜采用具有通信功能的可编程序控制器（PLC）。重要的现地控制层PLC和I/O点宜采用冗余配置。现地控制层应配置液晶显示器作为人机接口。7.4.7集中控制层应设置完整、友好的人机界面，画面设计能全面、准确、实时地反映升船机所有的运行工况；画面可包括运行流程指示、运行总体画面和各设备运行的局部画面、各种运行参数指示及变化曲线等，画面可根据设备的动作自动调用，并可人工调用。7.4.8计算机监控系统应具有下列功能：1集中控制层功能应包括流程控制、单机构控制、联动控制、实时数据采集、数据存储、安全闭锁、故障报警、事件与事故追忆、报表、打印和系统状态自诊断等功能；2现地控制层功能应包括数据采集和处理、控制方式切换、机构动作控制、安全闭锁、故障报警及保护和信号状态显示等功能。7.4.9升船机按集中控制方式运行时，各现地控制层应接收集中控制层的指令，在符合运行流程及闭锁条件下执行命令，使所控制的机构完成相应的动作。-41- 7.4.10操作员站应设置“自动程序”和“单步控制”两种运行控制方式，控制优先权为“单步控制”高于“自动程序”。现地控制层应设置“检修调试”、“现地控制”和“集中控制”三种运行控制方式，控制优先权为“检修调试”高于“现地控制”、“现地控制”高于“集中控制”。7.4.11计算机监控系统宜设置完整、可靠的运行安全保护措施，故障诊断程序应根据故障的严重程度进行分类，并作出相应的保护和报警处理。重要的运行安全保护宜包括升降运行中的承船厢失水保护、承船厢水平度超差保护、对接状态下航道水位急剧变化保护、升降运行速度超速保护、升船机最大设计升程极限位置速度保护、制动器系统故障保护、机构动作极限位置保护、PLC死机或网络通信故障保护、电气传动装置故障保护、升船机整机供电中断保护、电动机的故障保护等。7.4.12计算机监控系统的软件应与硬件相适应，应配备能够完成全部功能的软件系统，且采用具有良好实时性、开放性和高可靠性等技术指标的符合开放系统互联标准的软件系统。7.4.13计算机监控系统的主要性能指标应符合下列规定：1系统可利用率不应小于99.9%。2操作员工作站和工程师站等主机正常负荷率不应大于30%，事故负荷率不应大于50%。3现地控制层CPU处理器负荷率不应大于50%。4以太网通信正常负荷率不应大于10%，事故负荷率不应大于20%。5集中控制层设备平均故障间隔时间（MTBF）不应小于20000h。6现地控制层设备平均故障间隔时间（MTBF）不应小于30000h。7数据库的更新周期，采用模拟量不应大于2s，采用开关量不应大于1s。8开关量信号输入至画面显示的响应时间不应大于2s。9画面对键盘操作指令的响应时间，一般画面不应大于1s，复杂画面不应大于2s，画面上数据的更新周期不应大于2s。10从键盘发出操作指令到通道模块输出和返回信号从通道模块输入至画面显示的总时间应小于2s，不包括执行器动作时间。7.4.14计算机监控系统应具有与流域调度中心、图像监控系统、广播系统等的通信功能。7.4.15计算机监控系统应具有GNSS对时功能。-42- 7.4.16计算机监控系统应配置冗余的、互为备用的不间断电源（UPS）系统。不间断电源采用自备蓄电池作为直流电源时，蓄电池的放电时间不应少于1h。7.5检测系统7.5.1检测系统包括检测元件、信号变换和处理电路、信号传输及必要的模拟或数字显示装置等设备。7.5.2检测元件和数量的配置应满足升船机电气控制系统对检测设备的总体技术要求，并满足升船机安全可靠、高效准确运行及重要设备监护检测和各种故障状态下检测的需要。7.5.3对关键和重要的参数检测应采取必要而又适当的冗余配置和容错设计，包括检测原理及数量的冗余设计，并满足控制系统对升船机整机系统设备自检的需要。7.5.4检测设备的输出信号宜进行调理和规范处理，使其满足PLC控制单元和二次仪表的输入需要。7.5.5检测系统设备应具有可靠性、可维护性、先进性和良好的互换性，并宜尽量采用标准化设计。7.5.6检测系统设备应满足水电水利工程的防护等级和强化的抗电磁干扰性能的要求。7.5.7检测装置应具有完善的信号补偿及校正功能，对海拔高度、水中泥沙含量、浪涌、温漂、传感器固有误差、电磁干扰等影响测量精度的因素应有较强的处理能力。7.5.8升船机检测系统设备可分在线运行检测、状态监护检测和标校及试验检测三大类，并应符合下列规定：1在线运行检测应包括上下游水位，竖井水位，承船厢水深、水平度、应力、变形，闸首工作门小门底槛水深，主提升系统运行的震动、温度、速度、电流、承船厢行程、减速停位信号、阀门开度，制动系统工作状态信息，各操作机构运行的速度、行程、位置或操作的压力，船舶探测、引航道船舶吃水深度监测等为保证升船机在设计运行工况下的正常运行必须获得的控制参量和状态信息。2状态监护检测应包括同步轴系的扭矩、主提升钢丝绳张力、钢丝绳锈蚀磨损断丝、超速运行、行程超限、制动器碟形弹簧疲劳指示、主提升减速器状态、承船厢状态、齿轮齿条副啮合状态、保安设备状态等重要设备的运行故障报警检测和升船机安全保障监控。当超过设计界限时，系统应能作出安全保护反应。3标校及试验检测应包括为升船机提供行程检测标校基准的仪器、承船厢应力及挠-43- 度检测、卷筒动态应力检测、齿轮齿条副动态应力检测等试验检测。7.6通航信号、广播及通信系统7.6.1升船机通航信号系统的信号灯设置应按现行行业标准《船闸电气设计规范》JTJ310的有关规定执行。7.6.2通航信号系统设在上、下闸首，应包括设在上、下闸首航道侧的远航信号灯和设在上、下闸首的船舶进出承船厢的信号灯各一组，不同行进方向的信号灯应具有互锁关系，进出厢的灯光信号与闸首和承船厢工作闸门的位置应具有互锁关系，应能够清晰地指挥船舶进出升船机。7.6.3升船机宜设置航道宽度界限标志。7.6.4升船机宜设置一套语音广播系统。供操作人员对升船机各设备运行点和航道进行指挥和信息发布。运行调度广播与消防广播宜合并设置，消防广播的优先级应高于运行调度广播。7.6.5广播范围应覆盖上下游航道区间、上下闸首区间、承船厢区间、升船机主机房、控制室以及升船机重点安全防护位置与公共设施等区域。7.6.6音频传输方式宜采用定电压输出方式，输出电压宜采用100V或120V。7.6.7升船机的通信可独立设置电话总机，也可直接从本枢纽工程电话总机接至集中控制室。在升船机各设备间、办公室、电梯、上下游停泊区等可设备电话机实现通信联络，也可采用无线通信方式。7.7图像监视7.7.1设置一套图像监视系统便于集控室运行人员对分散的各设备运行情况、上下游航道情况进行及时了解，对设备故障工程进行记录。7.7.2图像监视系统的监视范围宜包括上游引航道、上闸首、船厢室段、下闸首、下游引航道等部位。7.7.3图像监视系统应由摄像、传输、显示和控制等部分组成。选用系统设备时，各配套设备性能及技术要求应协调一致。7.7.4图像监视系统的设备配置和要求，应按现行国家标准《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395的相关规定执行。-44- 8消防及火灾自动报警8.1一般规定8.1.1升船机各部位建筑物的火灾危险性分类应按表8.1.1确定。表8.1.1升船机各部位建筑物的火灾危险性分类配电装置室干式承船油浸变部位集控室内有单台充油量内有单台充油量小变压厢室压器室大于60kg的设于或等于60kg的器室备设备火灾危险性丙丙丙丁丙丁主提升机电缆廊启闭防酸隔爆型铅酸碱性蓄电池、阀控水泵部位房、电梯机道及电机房蓄电池室式蓄电池室房房缆夹层火灾危险性丁丁丙丁丙戊8.1.2升船机建筑物的油浸式变压器室、承船厢室、下闸首闸面工程以下或封闭部位的耐火等级应为一级，其余部位耐火等级不应低于二级。其建筑物构件的燃烧性能和耐火极限不应低于表8.1.2的规定。表8.1.2升船机各部位建筑物构件的燃烧性能和耐火极限燃烧性能和耐火极限（h）构件名称耐火等级一级耐火等级二级承重墙、防火墙不燃烧体3.00不燃烧体3.00楼梯间、电梯井的墙不燃烧体2.00不燃烧体2.00墙疏散走道两侧的隔墙不燃烧体1.00不燃烧体1.00非承重外墙、房间隔墙不燃烧体0.75不燃烧体0.50柱不燃烧体3.00不燃烧体2.50梁不燃烧体2.00不燃烧体1.50楼板、疏散楼梯、屋顶承重构件不燃烧体1.50不燃烧体1.00吊顶不燃烧体0.25难燃烧体0.25-45- 8.1.3除承船厢室外，升船机其他部位的防火分区应符合下列规定：1、地面及以上部位丁、戊类建筑物，其防火分区允许建筑面积不限；丙类建筑物，其防火分区最大允许建筑面积为3000m2。2、地面以下或封闭的部位，其防火分区最大允许建筑面积为1000m2。8.1.4升船机安全疏散出口及疏散距离的设置应符合下列规定：1、地面以上各建筑物的安全疏散出口不应少于2个，且相邻2个安全出口最近边缘之间的水平距离不应小于5m。当每层建筑面积不超过800m2，且同时值班人数不超过15人时，可只设1个安全疏散出口。地面以上各建筑物的安全疏散距离不应大于50m。2、承船厢室、下闸首闸面高程以下或封闭的部位，其安全疏散出口及疏散距离的设置应满足如下要求：在承船厢室左右两侧混凝土承重塔柱内沿高度方向每隔6~10m宜各设置一条水平疏散通道，疏散通道靠承船厢室一端应设向疏散方向开启的甲级防火门。疏散通道的另一端应设置通往室外安全区的疏散楼梯。8.1.5高度超过32m的承船厢室左右两侧混凝土承重塔柱内应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定设置防烟楼梯间及前室。8.1.6升船机内部各部位装修材料的燃烧性能等级不应低于表8.1.6的规定。装修材料燃烧性能等级划分应符合现行国家标准《建筑内部装修设计防火规范》GB50222的规定。表8.1.6升船机内部各部位装修材料的燃烧性能等级装修材料燃烧性能等级火灾危险性分类装修部位顶棚墙面地面隔断地下AAAB1丙类地上AB1B1B2地下AAB1B1丁类地上B1B1B2B28.1.7控制室、通信室、变配电室、空调通风机房等房间，其顶棚和墙面应采用A级装修材料；地面和其他部位不应采用低于B1级的装修材料。-46- 8.2消防8.2.1升船机集控室、变配电室、启闭机房及电梯机房等机电设备用房应设置移动式灭火器等灭火设备，升船机的控制设备间应设置气体灭火系统。8.2.2多级升船机的中间渠道及渡槽两侧宜设置室外消火栓，同侧室外消火栓间距不应大于120m。每个室外消火栓消防用水量不应小于10L/s,一次灭火用水量不应小于20L/s，火灾延续时间应为2.0h。8.2.3升船机的承船厢上应设置消防灭火设施。在承船厢室甲级防火门附近应设置室内消火栓及手提式干粉灭火器。用水量应能满足同时开启4个水量不小于5L/s的消火栓，火灾延续时间为2h的要求。每处配置灭火器数量不应少于2只。8.2.4承船厢上需要用水的灭火设施可直接从承船厢取水，当承船厢上的灭火设施取水量之和超过承船厢水量的1/3时，应采用其他的供水措施。8.2.5在承船厢液压站设置单元式固定灭火系统。8.2.6消火栓系统、气体灭火系统、灭火器布置或其他灭火系统设计应满足相应的规范要求。8.3火灾自动报警8.3.1升船机应设置火灾自动报警系统，系统的设计应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116的相关规定。火灾报警区域可按防火分区或宜按上闸首、下闸首、承船厢厢段建筑和承船厢划分报警区域。8.3.2在承船厢机房、闸首启闭机房、主提升机房、变配电室、集控室、现地控制机房、电梯机房、电缆层及电缆桥架等设备布置集中的区域，应根据现场和设备的特点设置适用的火灾报警探测器。8.3.3火灾报警系统宜采用集中报警控制方式。集中火灾报警控制器、消防控制屏或控制终端宜设置在独立的消防控制设备间内，区域火灾报警控制器宜设置在各报警区域。8.3.4火灾报警系统电源应设置主电源和备用直流电源。8.3.5消防专用电话应设置119免拔号专用消防电话。-47- 附录A承船厢纵向稳定性计算A.0.1钢丝绳卷扬式垂直升船机承船厢在设计水深条件下的纵向稳定性应按下列公式计算：