CN117988295A - 一种钢面板堆石坝 - Google Patents
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Abstract
一种钢面板堆石坝。本发明包括坝体和坝坡防渗体，坝体表层为垫层料，坝坡防渗体包括钢面板、卷板，钢面板、卷板沿坝体由上至下依次设置，钢面板的下端与卷板固定连接；卷板下端的坝基上设置有组合结构，卷板下端与组合结构的钢边板固定连接。其有益效果是，结构设计合理，钢面板作为坝坡防渗体，防渗性能好；钢面板变形适应性好，破坏极限高，抗拉性能远高于混凝土面板，基本不会产生裂缝；钢面板与岸坡或者河床的接触处设置组合结构，有效防止因钢面板变形导致的大坝附属结构破坏，以及与坝体垫层之间的脱空，保证了大坝的防渗性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种堆石坝，尤其是涉及一种钢面板堆石坝，属于大坝建设技术领域。
背景技术
钢筋混凝土面板堆石坝简称混凝土面板坝，作为土石坝主要坝型之一，具有坝坡稳定性好、承受水压力性能好、具有良好的抗震性能、对地质地形和气候适应性强、经济性好等诸多优点，被广泛采用。然而，由于坝体的不均匀沉降，环境温度变化等原因，作为坝坡防渗体的钢筋混凝土面板较易发生开裂，这也是坝工界目前无法彻底解决的难题。申请号为CN201811560742.4的发明专利公开了一种钢板-混凝土组合面板土石坝，即在坝体外自内向外依次铺设在坝体迎水面的槽钢面板和混凝土面板，槽钢面板包括若干沿坝高方向间隔布置的槽钢，槽钢面板迎水面分块浇筑混凝土，形成混凝土面板，混凝土面板将槽钢面板包覆，该槽钢面板和混凝土面板土石坝不能有效解决面板开裂的问题。
发明内容
为了克服现有槽钢面板和混凝土面板土石坝存在的面板开裂问题，本发明提供一种钢面板堆石坝。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钢面板堆石坝，包括坝体和坝坡防渗体，坝体表层为垫层料，所述坝坡防渗体包括钢面板、卷板，钢面板、卷板沿坝体由上至下依次设置，钢面板的下端与卷板固定连接。
所述卷板下端的坝基上设置有组合结构，卷板下端与组合结构的钢边板固定连接。
所述组合结构的混凝土底板、钢边板、钢压板由下至上依次固定设置。
在所述混凝土底板与钢压板之间、钢边板的上游侧设置有混凝土边板，混凝土边板与钢压板固定连接。
所述钢边板与混凝土底板、钢压板、混凝土边板之间设置有柔性的止水材料。
进一步，所述止水材料为橡胶或SR柔性填料。
所述混凝土底板、钢边板、钢压板采用螺杆Ⅰ固定连接；所述混凝土边板与钢边板采用螺杆Ⅱ固定连接。
所述钢边板的螺杆Ⅰ孔直径是螺杆Ⅰ直径的4～6倍。
所述钢面板、卷板、钢边板之间的连接处通过焊接固定连接。
本发明的有益效果是，结构设计合理，钢面板作为坝坡防渗体，防渗性能好；钢面板变形适应性好，破坏极限高，抗拉性能远高于混凝土面板，基本不会产生裂缝；钢面板与岸坡或者河床的接触处设置组合结构，有效防止因钢面板变形导致的大坝附属结构破坏，以及与坝体垫层之间的脱空，保证了大坝的防渗性能。
附图说明
图1是本发明钢面板堆石坝（横截面）结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图中：1.钢面板，2.卷板，3.钢边板，4.钢压板，5.混凝土底板，6.混凝土边板，7.螺杆Ⅰ，8.螺杆Ⅱ，9.止水材料，10.坝体，11.坝基，12.组合结构，13.螺杆Ⅰ孔，14.螺杆Ⅱ孔，15.垫层料。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“垂直”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述或简化描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“密封”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是直接连接，也可以是间接连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。密封可以是油封密封，也可以是盘根密封或其他形式的密封。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述
参见附图1、2。本发明一种钢面板堆石坝，包括坝体10、钢面板1、卷板2、组合结构12，坝体10表层为垫层料15；优选的，垫层料的厚度为1.20～1.25m。
所述坝坡防渗体包括钢面板1、卷板2，钢面板1、卷板2沿坝体10由上至下依次设置，钢面板1的下端与卷板2固定连接。
所述卷板2下端的坝基11上设置有组合结构12，卷板2下端与组合结构12的钢边板3固定连接，防止坡脚处面板因应力集中而发生破坏。在坝基11上设置组合结构12用于防止钢面板1组成的防渗体由于涨缩变形引起的与垫层料之间的脱空。
进一步，所述钢面板1、卷板2、钢边板3之间的连接处均采用焊接固定连接，优选的，接缝处满焊不留缝隙。钢面板1采用不锈钢材质，长2~6m，宽1~2m，厚度不超过1cm；卷板2与钢面板1的厚度相同，卷板2的曲率半径和宽度通过计算确定。
所述组合结构12的混凝土底板5、钢边板3、钢压板4由下至上依次固定设置。混凝土底板5和混凝土边板6的下部均为坝基11；在所述混凝土底板5与钢压板4之间、钢边板3的上游侧（如图1所示的钢边板3左侧）设置有混凝土边板6，混凝土边板6与钢边板4固定连接。优选的，混凝土底板5、混凝土边板6内均预埋有钢板。
优选的，钢边板3、钢压板4的厚度和材质与钢面板1相同。
优选的，混凝土底板5和混凝土边板6可以是一体浇筑而成的阶梯形底板，阶梯形底板内设置有钢板。
在钢面板堆石坝处上游坡脚外与岸坡接触处设置组合结构12，以防止钢面板整体变形导致的破坏或者与坝体的脱空。
所述钢边板3与混凝土底板5、钢压板4、混凝土边板6之间设置有柔性的止水材料9；优选的，所述止水材料9为橡胶或SR柔性填料，保证坝坡防渗体具有良好的防渗性能。
所述混凝土底板5、钢边板3、钢压板4采用螺杆Ⅰ7固定连接；所述混凝土边板6与钢边板4采用螺杆Ⅱ8固定连接。
进一步，所述钢边板3的螺杆Ⅰ孔13直径是螺杆Ⅰ7直径的4～6倍，以确保焊接为整体的钢面板发生变形后，螺杆Ⅰ7的稳定以及组合结构12不会变形受损。
在本发明的应用中，组合结构12的混凝土底板5、混凝土边板6均设置在坝基11上面，具体如下：
所述钢边板3与内部预埋钢板的混凝土底板5的连接方式为，混凝土底板5为浇筑件，浇筑前将预埋的钢板通过螺纹孔和螺杆Ⅰ7连接，浇筑完成后混凝土底板5与螺杆Ⅰ7固定连接；所述螺杆Ⅰ7穿过钢边板3的螺杆Ⅰ孔13，钢边板3压在混凝土底板5上；螺杆Ⅰ7穿过钢压板4的螺杆Ⅰ孔13，钢压板4压在钢边板3上。
所述混凝土边板6为浇筑件，混凝土边板6内部预埋钢板。混凝土边板6位于钢边板3的上游侧，混凝土边板6的下部与混凝土底板5有部分搭接（如图1所示）；钢压板4设置在混凝土边板6上面，具体连接方式为，混凝土边板6浇筑前将预埋的钢板通过螺孔和螺杆Ⅱ8连接，浇筑完成后混凝土边板6与螺杆Ⅱ8固定连接。所述螺杆Ⅱ8穿过钢压板4的螺杆Ⅱ孔14，钢压板4压在混凝土边板6上。
在钢边板3与钢压板4、混凝土边板6、混凝土底板5之间的缝隙中充填有柔性的止水材料9，止水材料9选用橡胶或SR柔性填料。
所述螺杆Ⅰ7和螺杆Ⅱ8的上端均安装有螺母，将钢压板4固定。
所述钢面板1、卷板2、钢边板3之间焊接后，为了确保钢面板在发生变形时螺杆Ⅰ7、螺杆Ⅱ8的稳定性，且组合结构的结构不会受到破坏，优选的，所述钢边板3螺杆Ⅰ孔13的直径远远大于螺杆Ⅰ7的直径（如图2所示），例如：当螺杆Ⅰ7直径为10cm时，螺杆Ⅰ孔13的直径至少为40～60cm。
在该钢面板堆石坝处上游坡脚外的与山坡接触处，也可采用组合结构12，以防止钢面板整体变形导致的破坏或者与坝体的脱空。组合结构12与坝体之间的连接方式为，钢边板3与卷板2之间通过焊接连接，且不留缝隙；混凝土边板6、混凝土底板5与坝体之间设置周边缝并设止水，周边缝宽度和止水形式依据相关规范并通过计算确定。
组合结构通过施工时浇筑混凝土边板与经过处理的河床或者岸坡连接。
应用本发明一种钢面板堆石坝，钢面板作为坝坡防渗体，防渗能力远强于钢筋混凝土面板，且钢板变形适应性高，破坏极限高，不会像混凝土面板一样较容易开裂；钢面板的周边与岸坡以及与河床的接触处，采用组合结构，可有效防止焊接为整体的钢面板因变形导致的大坝附属结构破坏，以及钢面板与坝体垫层之间发生脱空。
应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。
Claims (8)
1.一种钢面板堆石坝，包括坝体和坝坡防渗体，坝体表层为垫层料，其特征是：
所述坝坡防渗体包括钢面板、卷板，钢面板、卷板沿坝体由上至下依次设置，钢面板的下端与卷板固定连接；
所述卷板下端的坝基上设置有组合结构，卷板下端与组合结构的钢边板固定连接。
2.根据权利要求1所述钢面板堆石坝，其特征是：所述组合结构的混凝土底板、钢边板、钢压板由下至上依次固定设置。
3.根据权利要求2所述钢面板堆石坝，其特征是：在所述混凝土底板与钢压板之间、钢边板的上游侧设置有混凝土边板，混凝土边板与钢压板固定连接。
4.根据权利要求3所述钢面板堆石坝，其特征是：所述钢边板与混凝土底板、钢压板、混凝土边板之间设置有柔性的止水材料。
5.根据权利要求4所述钢面板堆石坝，其特征是：所述止水材料为橡胶或SR柔性填料。
6.根据权利要求2-5任一所述钢面板堆石坝，其特征是：所述混凝土底板、钢边板、钢压板采用螺杆Ⅰ固定连接；所述混凝土边板与钢边板采用螺杆Ⅱ固定连接。
7.根据权利要求6所述钢面板堆石坝，其特征是：所述钢边板的螺杆Ⅰ孔直径是螺杆Ⅰ直径的4～6倍。
8.根据权利要求1所述钢面板堆石坝，其特征是：所述钢面板、卷板、钢边板之间的连接处通过焊接固定连接。
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