CN108797534A - 堤坝表面消能组合垫 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种堤坝表面消能组合垫，包括预埋在混凝土堤坝表面内侧的预埋卡座和消能组合垫，消能组合垫是由多个并列的消能单元体彼此通过侧面设置的燕尾凸棱和燕尾槽匹配对接固定组合形成的组合体；每个消能单的连接盒内密封套装有橡胶囊，穿钉依次贯穿于橡胶囊的背孔、底板中心孔和连接套的轴孔内。本发明不仅能够从整体上达到拦浪消能目的，可以减缓水坝体的冲击力，延长堤坝使用寿命。而且能够利用分散的各消能单元分别提供不均匀的反推力，从而达到分解浪头能量的目的。

Description

堤坝表面消能组合垫

技术领域

本发明属于水利防洪消能技术领域，具体涉及一种采用能量减削和建筑结构组装的堤坝表面消能组合垫。

背景技术

随着时代的发展，我国水利工程建设行业处于快速发展状态中，水利工程建设管理逐步完善。现如今的大多数防洪堤坝的材料都是钢筋混凝土，修建水坝需要大量的材料，修建成本较高，于是在许多水利工程建设中采用新型材料-橡胶， 橡胶坝就是水利工程建设中一个重要的技术其主要运用了高强度的合成纤维，这些纤维织物发挥了较强的承载作用。目前国内外对橡胶坝体在水利工程建设中的应用都有所探析。基于橡胶的的特殊性质，对橡胶在水利工程应用上面进行进一步探究十分必要。橡胶具有高强度的合成纤维，这些纤维织物发挥较强的承载作用的同时也降低了建造成本，目前国内外对橡胶坝体在水利工程建设中的应用都在进行探析。本构件运用橡胶的高强度，承载力强，弹性好等特性。把橡胶用于制作防洪堤坝减压垫。来减轻水对堤坝的冲击，减缓堤坝承受压力，延长堤坝使用寿命，减少建造堤坝的成本。橡胶防洪堤坝减压垫低成本高效能，在水利建设中会发挥大作用。

由于波浪是造成防洪堤坝被破坏和侵蚀的主要动力因素之一。因此，必须采取工程措施对岸堤加以保护。岸堤防护工程的关键是消浪，同时还能阻止潮流输沙。目前岸堤常采用直立式消波堤、斜波式消波堤、浮式消波堤以及采用混凝土异形块消能等，这些堤防形式达到了防浪消能和人们对景观的要求，但亲水性较差。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷和问题，本发明提供一种堤坝表面消能组合垫，利用新型材料-橡胶的特殊性质，把其应用到水利工程建造上，以达到减轻水对堤坝的冲击，延长堤坝使用寿命，减少建造堤坝的成本的效果。

技术方案：一种堤坝表面消能组合垫，包括预埋在混凝土堤坝表面内侧的预埋卡座和消能组合垫，消能组合垫是由多个并列的消能单元体彼此通过侧面设置的燕尾凸棱和燕尾槽匹配对接固定组合形成的组合体；每个消能单元体含有四周侧壁围成的连接盒和盒底板，盒底板设置底板中心孔；在连接盒内密封套装有橡胶囊，橡胶囊为密闭结构但在其背面设置有背孔；在所述预埋卡座内卡装有连接套，连接套中心设置轴孔，连接套的内端设置有分裂的膨胀锥头，在分裂的膨胀锥头端部设置有组合卡槽；一个含有钉帽的穿钉依次贯穿于橡胶囊的背孔、底板中心孔和连接套的轴孔内，穿钉的顶帽位于橡胶囊内部，穿钉的内端设置有锥形防脱头，该锥形防脱头匹配卡装于所述组合卡槽内。

在所述连接套外侧的前后端分别设置有前支座和后支座，前支座支撑在盒底板表面，后支座支撑在堤坝表面。

所述分裂的膨胀锥头，位于轴孔部分设置有收敛段。

所述橡胶囊表面设置有凸凹棱槽结构。

在所述组合消能组合垫的前侧面覆盖固定有衬板，衬板上分布有通孔，各橡胶囊位于对应通孔内。

本发明的有益效果：本发明运用到水利工程建设领域，建立模型实验对该种新的技术的可行性、前景和推广进行综合的分析，效果显著。将本发明运用到水利工程建造中，不仅能够从整体上达到拦浪消能目的，可以减缓水坝体的冲击力，延长堤坝使用寿命。而且能够利用分散的各消能单元分别提供不均匀的反推力，从而达到分解浪头能量的目的。

在使用水泥量基本相同情况下，利用本发明的堤坝有更强的抗压能力，使用寿命更长。

在欲达到目标的相同情况下，用本发明的堤坝造价低，极大的节约了成本。易于安装，如果发生损坏易于更换。还可以起到防冲涮的作用。在洪水来时，本发明可以提高坝体的坚固性，对防洪起着一定的作用。

附图说明

图1是本发明组合垫的侧面结构示意图。

图2是图1的立体装配状态示意图。

图3是图1的纵向剖面结构示意图。

图4是本发明的使用状态示意图。

图中标号1为连接盒，2为盒底板，3为底板中心孔，4为橡胶囊，5为背孔，6为穿钉，7为钉帽，8为锥形防脱头，9为连接套，10为轴孔，11为前支座，12为后支座，13为分裂的膨胀锥头，14为收敛段，15为组合卡槽，16为预埋卡座，17为卡座插孔，18为堤坝，19为密封胶层，20为燕尾凸棱，21为燕尾槽。

具体实施方式

实施例1：如图2和图4所示的堤坝表面消能组合垫，是由多个并列的消能单元体组成，相邻消能单元体彼此通过其侧面设置的燕尾凸棱20和燕尾槽21匹配对接组合形成。这种连接结构具有整体消能和相对独立消能的效果。将该方案运用到水利工程建造中，不仅能够从整体上达到拦浪消能目的，可以减缓水坝体的冲击力，延长堤坝使用寿命，而且能够利用分散的各消能单元分别提供不均匀的反推力，从而达到分解浪头能量的目的。在使用水泥量基本相同情况下，利用本发明的堤坝有更强的抗压能力，使用寿命更长。

如图1和图3所示，每个消能单元体含有四周侧壁围成的连接盒1和盒底板2，盒底板2设置底板中心孔3。在连接盒1内密封套装有橡胶囊4，橡胶囊4为密闭结构但在其背面设置有背孔5。另外，通过在橡胶囊4表面设置有凸凹棱槽结构，能够提高消能效果。这种通过连接盒1和橡胶囊4套装的结构，便于工业化批量生产和易于现场安装，而且在发生损坏时易于更换。还可以起到防冲涮的作用。在洪水来时，可以提高坝体的坚固性，对防洪起着一定的作用。

预埋在混凝土堤坝表面内侧有预埋卡座16，作为连接基础。在预埋卡座16内卡装有连接套9，连接套9中心设置轴孔10，连接套9的内端设置有分裂的膨胀锥头13，分裂的膨胀锥头13能够在膨胀状态下与预埋卡座16牢固结合在一起。

同时又在分裂的膨胀锥头13端部设置有组合卡槽15，以便于约束穿钉6。

以及在连接套9外侧的前后端分别设置有前支座11和后支座12，前支座11支撑在盒底板2表面，后支座12支撑在堤坝表面。每个消能单元体承受的主要力度为推力，所以采用前支座11和后支座12作为支撑部件，能够提高消能单元体的抗压能力。

一个含有钉帽7的穿钉6依次贯穿于橡胶囊4的背孔5、底板中心孔3和连接套9的轴孔10内，穿钉6的顶帽位于橡胶囊4内部，穿钉6的内端设置有锥形防脱头8，该锥形防脱头8匹配卡装于所述组合卡槽15内。在分裂的膨胀锥头13且位于轴孔10部分设置有收敛段14，能够对穿钉6进行夹紧，防止脱落。通过组合卡槽15和收敛段14的目的不仅能够保持分裂的膨胀锥头13处于膨胀状态，而且能够防止穿钉6在每次承受冲击后脱落情况发生。每个消能单元体在承受浪头冲击力后能够自动分解压力，所以自身反弹力度非常弱，不会造成穿钉6脱落问题发生，除非在进行局部更好时通过外力拔出穿钉6。

本实施例中的多个消能单元体对接固定形成的整体消能垫，各消能单元体能够工业化批量生产加工，利于运输和现场快速组装，以及单独维修。位于每个消能单元体内部设置的橡胶囊4向内缩进而不发生偏斜，从而确保了所有各挡水面板具有独立的运动区间而互不干扰。连接套9既可以采用硬质材料也可以采用橡胶连接套9，从而确保消能组合垫具有摆动消能功能。

实施例2：在实施例1基础上，又在组合消能组合垫的前侧面覆盖固定有衬板，衬板上分布有通孔，各橡胶囊4位于对应通孔内。该方式能够将各独立的消能单元体完全连接为一体，提高整体消能效果。例如，将消能组合垫中部分或大部分的独立的消能单元体组合后，能够提高局部的整体消能效果。从而达到变换整体和独立消能功能调节目的。

Claims (5)

1.一种堤坝表面消能组合垫，包括预埋在混凝土堤坝表面内侧的预埋卡座和消能组合垫，其特征是：消能组合垫是由多个并列的消能单元体彼此通过侧面设置的燕尾凸棱和燕尾槽匹配对接固定组合形成的组合体；每个消能单元体含有四周侧壁围成的连接盒和盒底板，盒底板设置底板中心孔；在连接盒内密封套装有橡胶囊，橡胶囊为密闭结构但在其背面设置有背孔；在所述预埋卡座内卡装有连接套，连接套中心设置轴孔，连接套的内端设置有分裂的膨胀锥头，在分裂的膨胀锥头端部设置有组合卡槽；一个含有钉帽的穿钉依次贯穿于橡胶囊的背孔、底板中心孔和连接套的轴孔内，穿钉的顶帽位于橡胶囊内部，穿钉的内端设置有锥形防脱头，该锥形防脱头匹配卡装于所述组合卡槽内。

2.根据权利要求1所述的堤坝表面消能组合垫，其特征是：在所述连接套外侧的前后端分别设置有前支座和后支座，前支座支撑在盒底板表面，后支座支撑在堤坝表面。

3.根据权利要求1所述的堤坝表面消能组合垫，其特征是：所述分裂的膨胀锥头，位于轴孔部分设置有收敛段。

4.根据权利要求1所述的堤坝表面消能组合垫，其特征是：所述橡胶囊表面设置有凸凹棱槽结构。

5.根据权利要求1所述的堤坝表面消能组合垫，其特征是：在所述组合消能组合垫的前侧面覆盖固定有衬板，衬板上分布有通孔，各橡胶囊位于对应通孔内。