CN110644441A - 面板堆石坝的可预制新型面板结构 - Google Patents

Abstract

面板堆石坝的可预制新型面板结构，属于水利水电工程领域，尤其涉及一种应用预制面板的防渗面板堆石坝结构。面板堆石坝的可预制新型面板结构，设纵缝和横缝，由面板单元和相邻面板单元间接缝的止水装置构成。本发明的预制面板结构，可在工厂内预制，实现现场快速安装。面板强度高、柔性好，可适应堆石体的沉降、位移等变形。面板接缝止水装置可实现自动充压止水，其变形能力可适应各接缝之间的沉陷、剪切、张拉变形。

Description

面板堆石坝的可预制新型面板结构

技术领域

本发明属于水利水电工程领域，尤其涉及一种应用预制面板的防渗面板堆石坝结构。

背景技术

近年来，我国已建成一大批100m级混凝土面板坝和多座200m级混凝土面板坝，已建的代表性工程有水布垭（坝高233m）、三板溪（坝高186m）、洪家渡（坝高179.5m）、天生桥一级（坝高178m）等,其数量已居世界前列。200m级高面板堆石坝在取得成功及宝贵经验的同时，部分工程出现坝体变形偏大、面板开裂、挤压破坏、止水破坏、渗漏量较大等问题。目前，普遍认为面板的变形、挤压及开裂的主要原因是面板与堆石体之间变形的不协调。因此，除控制堆石体变形外，面板结构型式、分缝方式、连接方式、接缝止水型式及施工方法是解决高面板堆石坝上述问题的关键。

发明内容

本发明提供一种强度高、柔性好的新型面板结构，以适应堆石体的沉降、顺河向水平位移、横河向水平位移等变形。同时，接缝止水的位移变形能力适应各接缝之间的变形，包括沉陷、剪切、张拉变形。

本发明的面板堆石坝的可预制新型面板结构，其特征在于该面板结构设纵缝和横缝，由面板单元和相邻面板单元间接缝的止水装置构成。

所述面板单元采用预制钢筋混凝土面板，面板单元分凸面板单元和凹面板单元；凸面板单元和凹面板单元均在相邻面板单元的接缝处预埋钢板；凸面板单元设有矩形凸台，凸台上游和下游接触面上均设W型钢板，钢板两端预埋在面板内，中间W型钢板与混凝土面板脱开；凸面板单元上设有灌浆孔和灌浆排气孔；凹面板单元设有矩形凹槽，凹槽上游和下游接触面上均预留半圆形凹坑；凸面板单元的凸台嵌入凹面板单元的凹槽后，通过凸面板单元上预留的灌浆孔对W型钢板进行灌浆，使W型钢板深入到凹面板的凹坑内，形成铰式连接装置。

所述面板单元接缝止水装置由两道止水装置组成，第一道止水装置由非金属复合材料止水带、柔性填料、复合橡胶板、不锈钢扁钢组成，通过不锈钢膨胀螺栓固定在面板上。

所述的第二道止水采用Ω型止水装置，由Ω型橡胶水封、不锈钢压板组成，通过不锈钢膨胀螺栓安装在凹面板单元上，止水装置头部与凸面板单元接触。

所述的面板单元尺寸为长和宽4-6m，厚0.8m-1.6m。

所述的灌浆孔和灌浆排气孔，灌浆孔直径60-100 mm，灌浆排气孔直径50-80 mm。

本发明的预制面板结构，可在工厂内预制，实现现场快速安装。面板强度高、柔性好，可适应堆石体的沉降、位移等变形。面板接缝止水装置可实现自动充压止水，其变形能力可适应各接缝之间的沉陷、剪切、张拉变形。具有以下特点：

1、相邻预制面板之间预留缝隙，通过灌浆处理实现各面板单元之间的铰式连接，保证各单元之间连接牢固，且各单元具有一定的自由度，可较好地适应堆石体的变形。

2、第二道止水装置采用Ω型止水装置，Ω型橡胶水封考虑一定的预压量，使止水在面板发生张拉变形的情况下仍可与面板接触达到止水的目的。

3、预制面板可设横缝和纵缝，采用预制钢筋混凝土面板，面板内预埋钢板，可加快施工进度，且保证面板具有足够的强度，防止面板发生挤压破坏。

附图说明

图1为本发明凸面板单元和凹面板单元装配后俯视图；

图2为本发明凸面板单元和凹面板单元就位后剖视图；

图3为本发明凸面板单元剖视图；

图4为本发明凹面板单元剖视图；

图5为本发明第一道止水剖面图；

图6为本发明第二道止水剖面图；

图7为本发明预制面板凸面板单元和凹面板单元连接后剖面图。

其中，凸面板单元1，凹面板单元2，第一道止水装置3，第二道止水装置4，凸台5，钢板一6，W型钢板7，灌浆孔8，排气孔9，凹坑10，钢板二11，止水带12，柔性填料13，复合橡胶板14，不锈钢扁钢15，不锈钢膨胀螺栓16，Ω型橡胶水封17，不锈钢压板18，不锈钢螺钉19，铰式连接装置20，凹槽21。

具体实施方式

实施例1：下面结合附图对本发明做进一步说明。

面板堆石坝的可预制新型面板结构，设纵缝和横缝，由面板单元和相邻面板单元间接缝的止水装置构成。

相邻面板单元间的接缝形成相应的纵缝和横缝，面板单元采用预制钢筋混凝土面板，面板单元分凸面板单元1和凹面板单元2，止水装置包括第一道止水装置3、第二道止水装置4。

凸面板单元1设有钢筋混凝土矩形凸台5，相邻面板接缝处预埋钢板一6，W型钢板7与凸面板单元1脱开，并与凸面板单元1上设置的灌浆孔8和灌浆排气孔9连通。

凹面板单元2设有矩形凹槽21，凹槽21与凸台5相匹配，相邻面板接缝处预埋钢板二11，其上游和下游接触面上均预留半圆形凹坑10。

所述面板单元为长方体，长4m，宽4m，厚0.8m，相邻面板接缝处设置凹凸拼接结构，接缝一侧为凸面板单元1时，另一侧则为凹面板单元2。

所述的面板接缝处设置了两道止水装置，第一道止水装置3由非金属复合材料止水带12、柔性填料13、复合橡胶板14、不锈钢扁钢15组成，通过不锈钢膨胀螺栓16固定在凸面板单元1和凹面板单元2上。

第二道止水装置4由Ω型橡胶水封17、不锈钢压板18组成，通过不锈钢螺钉19和不锈钢压板18固定在凹面板单元2上，Ω型橡胶水封17考虑一定的预压量。

本发明的面板堆石坝的可预制新型面板结构，其安装过程具体如下：

S1，在凹面板单元2上安装第二道止水装置4；

S2，将凸面板单元1的凸台5嵌入凹面板单元2的凹槽21中，Ω型橡胶水封17与预埋钢板一6接触，Ω型橡胶水封17被压缩，形成第二道止水装置；凸面板单元1和凹面板单元2之间预留间隙，以确保装置各部件之间具有一定自由度；

S3，将第一道止水装置3安装在凸面板单元1和凹面板单元2的拼接缝处；

S4，通过凸面板单元1上预留的灌浆孔8对W型钢板7进行灌浆，待浆液从灌浆排气孔9冒出后，用丝堵封堵排气孔9，升高灌浆压力至预定值，再打开排气孔9继续灌浆，至W型钢板7被撑开成半圆形，使得W型钢板7变形到与凹面板单元2的凹坑10，并与之相互配合形成铰式连接装置20，保证各单元之间连接牢固，则停止灌浆；

S5，重复步骤S1至S4步骤，以至整个堆石坝面板完成。

Claims (6)

1.面板堆石坝的可预制新型面板结构，其特征在于该面板结构设纵缝和横缝，由面板单元和相邻面板单元间接缝的止水装置构成。

2.如权利要求1所述的面板堆石坝的可预制新型面板结构，其特征在于所述面板单元采用预制钢筋混凝土面板，面板单元分凸面板单元和凹面板单元；凸面板单元和凹面板单元均在相邻面板单元的接缝处预埋钢板；凸面板单元设有矩形凸台，凸台上游和下游接触面上均设W型钢板，钢板两端预埋在面板内，中间W型钢板与混凝土面板脱开；凸面板单元上设有灌浆孔和灌浆排气孔；凹面板单元设有矩形凹槽，凹槽上游和下游接触面上均预留半圆形凹坑；凸面板单元的凸台嵌入凹面板单元的凹槽后，通过凸面板单元上预留的灌浆孔对W型钢板进行灌浆，使W型钢板深入到凹面板的凹坑内，形成铰式连接装置。

3.如权利要求1所述的面板堆石坝的可预制新型面板结构，其特征在于所述面板单元接缝止水装置由两道止水装置组成，第一道止水装置由非金属复合材料止水带、柔性填料、复合橡胶板、不锈钢扁钢组成，通过不锈钢膨胀螺栓固定在面板上；

所述的第二道止水采用Ω型止水装置，由Ω型橡胶水封、不锈钢压板组成，通过不锈钢螺钉和不锈钢压板安装在凹面板单元上，止水装置头部与凸面板单元接触。

4.如权利要求1所述的面板堆石坝的可预制新型面板结构，其特征在于所述的面板单元尺寸为长和宽4-6m，厚0.8m-1.6m。

5.如权利要求1所述的面板堆石坝的可预制新型面板结构，其特征在于所述的灌浆孔和灌浆排气孔，灌浆孔直径60-100 mm，灌浆排气孔直径50-80 mm。

6.如权利要求1所述的面板堆石坝的可预制新型面板结构，其特征在于面板堆石坝的可预制新型面板结构，其安装过程具体如下：

S1，在凹面板单元2上安装第二道止水装置4；

S2，将凸面板单元1的凸台5嵌入凹面板单元2的凹槽21中，Ω型橡胶水封17与预埋钢板一6接触，Ω型橡胶水封17被压缩，形成第二道止水装置；凸面板单元1和凹面板单元2之间预留间隙，以确保装置各部件之间具有一定自由度；

S3，将第一道止水装置3安装在凸面板单元1和凹面板单元2的拼接缝处；

S4，通过凸面板单元1上预留的灌浆孔8对W型钢板7进行灌浆，待浆液从灌浆排气孔9冒出后，用丝堵封堵排气孔9，升高灌浆压力至预定值，再打开排气孔9继续灌浆，至W型钢板7被撑开成半圆形，使得W型钢板7变形到与凹面板单元2的凹坑10，并与之相互配合形成铰式连接装置20，保证各单元之间连接牢固，则停止灌浆；

S5，重复步骤S1至S4步骤，以至整个堆石坝面板完成。

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