CN110747820B - 一种用于混凝土面板堆石坝表层止水的止水带及止水结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于混凝土面板堆石坝表层止水的止水带及止水结构，包括一体成型的橡胶止水带、橡胶棒、橡胶塞。通过整合一体的止水带，减少了止水现场施工的一道施工工序，避免传统波浪形止水带施工时对底部橡胶棒的干扰；同时将传统的圆形橡胶棒改为梯形并且底部连接一与分缝等宽的矩形塞子，有效的保证橡胶棒与混凝土面板结构的吻合，减小传统橡胶棒大范围的错动，有效避免橡胶棒与面板脱离后造成防渗效果的降低。梯形橡胶棒设计时其顶部做成预制拱结构，保证了上游渗水压力作用在橡胶棒上的力通过拱形结构有效的传递到开槽的混凝土上，梯形橡胶棒的两边做成与混凝土面板开槽坡度一致，并通过高聚合物结构胶与V型槽两边粘结，增加了止水的一道安全储备。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土面板堆石坝表层止水结构，特别是止水结构中的止水带结构，属于水利水电工程结构设计领域。
背景技术
止水结构及材料性能的好坏是关系大坝能否正常运行的关键因素，目前混凝土面板堆石坝根据止水分布部位不同主要有表层止水、中部止水和底部止水，其中表层止水及底部止水因其施工和检修比较方便，应用相对更为广泛。表层止水作为与水体直接接触的第一道止水，其质量的好坏直接对整个大坝的防渗体系至关重要。
现有表层止水主要如图1所示，其结构主要由表层复合盖板1、塑性填料2、橡胶止水带10、沥青浸渍衫板9(例如12mm厚沥青浸渍衫板，在缝面涂刷5mm厚沥青乳剂)及起支撑作用的PVC橡胶棒11组成。目前止水的施工技术虽已趋于成熟，但由于表层止水材料多呈现出多、小、杂的特点，施工相对较繁琐，例如内部的传统橡胶止水带10需要通过不锈钢膨胀螺栓4与不锈钢扁钢3进行固定，内部的PVC橡胶棒11位置没有进行固定，在水压力作用下，与面板接缝容易发生错动，产生缝隙，带来一定的安全隐患，所以研究一种更牢靠的结构非常必要。
发明内容
本发明旨在提供一种用于混凝土面板堆石坝表层止水的止水带及止水结构，避免波浪形止水带施工时对底部橡胶棒的干扰，避免传统波浪形止水带施工时对底部橡胶棒的干扰，有效减小橡胶棒大范围的错动，有效传递顶部渗透水荷载作用，避免橡胶棒与面板脱离后造成防渗效果的降低，提高止水带与面板的结合力。
本发明的技术方案如下：
一种用于混凝土面板堆石坝表层止水的止水带，包括，
橡胶棒，所述橡胶棒的截面呈梯形；
橡胶止水带，所述橡胶止水带包括呈波浪形的第一止水带部分，两条橡胶止水带的第一止水带部分分别与橡胶棒梯形截面中长度较长的底边的两端相连；
橡胶塞，所述橡胶塞截面呈矩形，矩形的一条边与橡胶棒梯形截面中长度较短的底边连接；
所述橡胶棒、橡胶止水带与橡胶塞为一体成型。
优选的，两条所述橡胶止水带和橡胶棒在不受外力作用时位于一条直线上。
优选的，两条所述橡胶止水带关于橡胶棒左、右对称。
优选的，所述橡胶塞与橡胶棒连接处的边长等于橡胶棒梯形截面中长度较短的底边边长。
优选的，所述橡胶棒梯形截面中长度较长的底边对应的表面呈拱形。
优选的，所述橡胶棒梯形截面中两条腰的坡度与混凝土面板V型槽的坡度一致。
优选的，所述橡胶塞矩形截面的宽度与分缝宽度一致。
一种用于混凝土面板堆石坝表层止水的止水结构，包括止水带，止水带的橡胶棒梯形截面中两条腰对应的表面与V型槽表面紧贴，止水带的橡胶塞嵌入接缝内，止水带的两条橡胶止水带末端通过螺栓与混凝土结构相连。
优选的，所述橡胶棒梯形截面中两条腰对应的表面通过高聚合物结构胶与V型槽的两边粘结。
优选的，橡胶棒与V型槽两边粘结的强度小于橡胶棒本身的抗拉强度。
本发明的止水带的一个结构特点是：波浪形橡胶止水带和橡胶棒的初始状态呈直线状，这里的初始状态是指波浪形止水带和橡胶棒在未受外力作用下时的状态。另一个结构特点是：橡胶棒的表面呈预制拱形。
本发明通过将传统的波浪形橡胶止水带与橡胶棒整合为一体，并在橡胶棒底部增加了矩形橡胶塞结构，即在工厂完成三个结构的加工成型，减少了止水现场施工的一道施工工序，避免传统型式波浪形止水带施工时对底部橡胶棒的干扰；同时将传统的圆形橡胶棒改为梯形并且底部连接一个与分缝等宽的矩形橡胶塞子，可以有效的保证橡胶棒与混凝土面板结构的吻合，减小传统橡胶棒大范围的错动，有效避免橡胶棒与面板脱离后造成防渗效果的降低。另外，梯形截面的橡胶棒设计时其顶部做成预制拱结构，可以保证上游渗水压力作用在橡胶棒上的力通过拱形结构有效的传递到开槽的混凝土上，梯形橡胶棒的两边做成与混凝土面板开槽坡度一致，并通过高聚合物结构胶与V型槽两边粘结(粘结强度小于梯形止水带的抗拉强度)，增加了止水的一道安全储备。
使用发明的止水带作为止水结构时，避免了传统波浪形止水带施工时对底部橡胶棒的干扰，同时底部矩形橡胶塞可以有效减小橡胶棒大范围的错动，顶部预制拱形结构可有效传递顶部渗透水荷载作用，避免橡胶棒与面板脱离后造成防渗效果的降低。通过增加了梯形橡胶棒与V型槽的粘结，与波浪形橡胶指数带两端通过螺栓与混凝土V型槽连接互为补充。
与现有技术相比，本发明提供了一种用于混凝土面板堆石坝表层止水的新型止水带结构，其优势在于：
(1)简化施工工序：波浪形橡胶止水带与橡胶棒及橡胶塞可以在工厂加工成型，现场可以将橡胶棒与波浪形止水带的施工工序简化为一道。
(2)减少施工干扰：由于该结构简化了施工工序，可以避免传统施工工序上部波浪形止水带铺设时对底部橡胶棒的影响，避免橡胶棒错位。
(3)安全可靠：波浪形止水带与橡胶棒可以在工厂一次加工成型，确保接头的连接，橡胶棒布置在波浪形止水带正中，两端有波浪形止水带约束，且底部有矩形橡胶塞约束，可以避免橡胶棒大幅度错位的可能性，保证大坝的安全。
(4)分散传递渗透水压力作用：梯形橡胶棒顶部做成预制拱形结构，可以将其上承受的渗透水压力分散传递到混凝土V型槽的两侧。
(5)梯形橡胶棒两侧通过高聚合物结构胶与V型槽两边连接，可以预防因波浪形橡胶止水带两边密封不严带来的安全隐患。
(6)经济环保：该结构与传统的波浪形止水带和橡胶棒分离的结构相比，在相同尺寸标准下可以减少材料用量12.5％，对于环境保护较为有利。
附图说明
图1为现有表层止水结构示意图；
图2为本发明的新型止水带大样图；
图3为发明的表层止水结构示意图；
图中，1：表层复合盖板；2：塑性填料；3：不锈钢扁钢；4：膨胀螺栓；5：橡胶止水带；6：橡胶棒；7：橡胶塞；8：高聚合物结构胶；9：沥青杉木板；10：传统橡胶止水带；11：橡胶棒。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本发明的范围内。
如图3所示，为本实施例中一种用于混凝土面板堆石坝表层止水的新型止水结构，包括表层复合盖板1、塑性填料2、不锈钢扁钢3、不锈钢膨胀螺栓4、止水带、高聚合物结构胶8、沥青杉木板9。
如图2所示，本实施例中的止水带由带波浪形结构的橡胶止水带5、梯形截面结构的橡胶棒6、矩形截面的橡胶塞7组合而成，橡胶止水带5部分厚为10mm，包括呈波浪形的第一止水带部分，以及与第一止水带部分相连的直线部分，直线部分末端与梯形部分连接，梯形部分的坡度为1:1，下底长24mm。梯形截面结构的橡胶棒6上底宽20mm，下底宽100mm，两侧边为1:1的坡度，高60mm，下底(图2中顶部)做成预制拱形；上底(图2中底部)为矩形截面的橡胶塞7，宽度和高度均为20mm，梯形截面较大橡胶棒6和矩形截面的橡胶塞7在波浪形的橡胶止水带5正中间，两边对称布置，即两条带波浪形结构的橡胶止水带5关于橡胶棒6左、右对称，使用前，带波浪形结构的橡胶止水带5和橡胶棒6的初始状态呈直线状，如图2。使用时在塑性填料2填塞前将矩形截面的橡胶塞7嵌入接缝槽内，且梯形截面的橡胶棒6两边与V型槽两边粘结完成，接缝内填充沥青杉木板9。
作为常规选择，带波浪形结构的橡胶止水带5与梯形截面的橡胶棒6及矩形截面的橡胶塞7的组合结构宽度400mm，可根据开槽的大小及橡胶棒6的尺寸作适当调整。
橡胶止水带5两端直线部分通过膨胀螺栓4，用不锈钢扁钢3牢固地固定在混凝土开槽面上，梯形截面的橡胶棒6两边通过高聚合物结构胶8粘结在开槽面上，粘结之前应确保开槽面上浮渣等清理干净，所有不锈钢扁钢3压条端头应打磨圆滑，避免刺伤表层复合盖板1。
Claims (5)
1.一种用于混凝土面板堆石坝表层止水的止水结构，其特征在于：包括止水带，所述止水带又包括：
橡胶棒，所述橡胶棒的截面呈梯形；
橡胶止水带，所述橡胶止水带包括呈波浪形的第一止水带部分，两条橡胶止水带的第一止水带部分分别与橡胶棒梯形截面中长度较长的底边的两端相连；
橡胶塞，所述橡胶塞截面呈矩形，矩形的一条边与橡胶棒梯形截面中长度较短的底边连接，橡胶塞矩形截面的宽度与分缝宽度一致；
所述橡胶棒、橡胶止水带与橡胶塞为一体成型；
所述橡胶棒梯形截面中长度较长的底边对应的表面呈拱形；
所述止水带的橡胶棒梯形截面中两条腰对应的表面与V型槽表面紧贴，止水带的橡胶塞嵌入接缝内，止水带的两条橡胶止水带末端通过螺栓与混凝土结构相连；
所述橡胶棒梯形截面中两条腰对应的表面通过高聚合物结构胶与V型槽的两边粘结，橡胶棒与V型槽两边粘结的强度小于橡胶棒本身的抗拉强度。
2.根据权利要求1所述的一种用于混凝土面板堆石坝表层止水的止水结构，其特征在于：两条所述橡胶止水带和橡胶棒在不受外力作用时位于一条直线上。
3.根据权利要求1所述的一种用于混凝土面板堆石坝表层止水的止水结构，其特征在于：两条所述橡胶止水带关于橡胶棒左、右对称。
4.根据权利要求1所述的一种用于混凝土面板堆石坝表层止水的止水结构，其特征在于：所述橡胶塞与橡胶棒连接处的边长等于橡胶棒梯形截面中长度较短的底边边长。
5.根据权利要求1所述的一种用于混凝土面板堆石坝表层止水的止水结构，其特征在于：所述橡胶棒梯形截面中两条腰的坡度与混凝土面板V型槽的坡度一致。
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