CN202790912U - 一种能有效提高抗滑力的镇墩结构 - Google Patents

一种能有效提高抗滑力的镇墩结构 Download PDF

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唐颖栋
吉乔伟
张革强
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Abstract

本实用新型涉及一种能有效提高抗滑力的镇墩结构。本实用新型的目的是提供一种结构简单、制造方便、经济实用的能有效提高抗滑力的镇墩结构，能变形协调，解决镇墩抗滑及地基承载力不足的问题。本实用新型的技术方案是：一种能有效提高抗滑力的镇墩结构，具有混凝土墩体，墩体内固定压力管道，其特征在于：所述混凝土墩体底部设置两组垂直于管道方向的齿坎，齿坎与混凝土墩体整体浇筑。本实用新型适用于有些地区镇墩与地基滑动摩擦系数较小的情况。

Description

一种能有效提高抗滑力的镇墩结构
技术领域
本实用新型涉及一种能有效提高抗滑力的镇墩结构。适用于水电站、抽水站的出水管及供水工程的压力管流，特别适用于有些地区镇墩与地基滑动摩擦系数较小的情况。
背景技术
镇墩是重要的水工构筑物，镇墩是否安全直接关系到水电站、抽水站或供水工程的安全性，因此，必须重视镇墩的作用，务必使镇墩保持稳定。镇墩的稳定计算主要包括抗滑移、抗倾覆、地基承载力和沉降计算四个方面。对于目前工程中应用最为广泛的平底镇墩，由于形状较为宽矮，且自重较大，抗倾覆力矩较大，因而镇墩的抗倾覆计算较易满足，此时抗滑稳定往往成为镇墩安全的决定性因素。为提高结构的抗滑稳定性，实践中常常采用加大墩身断面的做法，这势必会增加工程造价。另一方面，有些地区镇墩与地基滑动摩擦系数较小，镇墩计算很难满足抗滑的要求，若采用增加镇墩自重的方法，又会造成地基承载力不足和沉降过大的问题。因此，针对特殊地基，往往需要一种相对轻巧的结构来满足镇墩抗滑及地基承载力不足的问题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、制造方便、经济实用的能有效提高抗滑力的镇墩结构，能变形协调，解决镇墩抗滑及地基承载力不足的问题。
本实用新型所采用的技术方案是：一种能有效提高抗滑力的镇墩结构，具有混凝土墩体，墩体内固定压力管道，其特征在于：所述混凝土墩体底部设置两组垂直于管道方向的齿坎，齿坎与混凝土墩体整体浇筑。
所述齿坎经若干弯折成几字形的齿坎受力主钢筋锚固于混凝土墩体上，齿坎受力主钢筋之间经齿坎构造钢筋连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型在常规镇墩底部设置两组齿坎，利用齿前土楔形成的被动土压力进行抗滑，改变传统镇墩仅依靠镇墩本身自重形成的摩擦力抗滑的结构模型，从而缩减了镇墩体积，减小了工程投资、降低了工程造价；另外，本实用新型能有效解决软土地基情况下镇墩抗滑力不足的问题。
附图说明
图1为本实用新型的平面示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为本实用新型中齿坎配筋示意图。
图4为齿坎布置示意图及对应的镇墩基底应力分布图。
图5为另一种齿坎布置示意图及对应的镇墩基底应力分布图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例由混凝土墩体1、混凝土齿坎2、齿坎受力主钢筋3、齿坎构造钢筋4组成，混凝土墩体1用于固定压力管道5。其中混凝土齿坎2共两组，垂直于管道方向，与混凝土墩体1共同参于抗滑。齿坎经若干根弯折成几字形的齿坎受力主钢筋3锚固于墩体，齿坎受力主钢筋3之间经齿坎构造钢筋4连接（见图3）。
根据郎肯理论可得，当挡墙墙背竖直光滑且填土表面水平时，被动土压力中，破裂面与水平面的夹角为
Figure BDA00001974314000021
Figure BDA00001974314000022
为地基土的内摩擦角，而齿坎前受到的平均被动土压力为：
Figure BDA00001974314000023
其中，q为填土水平面上的均布荷载，这里为镇墩基底应力。ht为齿坎高度，γ为土容重。为使齿坎前被动土压力能够完全形成，以充分利用镇墩本身的压力来抗滑，齿坎高度不应超出a-a线和b-b线（a-a线、b-b线与混凝土墩体1底面的夹角为
Figure BDA00001974314000024
所限范围。本例中齿坎尺寸为Lx0.5mx0.5m（L同镇墩宽），齿坎设置于a-a及b-b线之间，两齿坎间距最小距离控制为
Figure BDA00001974314000025
所述混凝土齿坎2定位后，可按两种情况分别计算：
1、当齿坎底面角点D在a-a线上时，如图4所示，按下式计算：
q1＝(σ1+σ3)/2（齿坎1）
q2＝(σ4+σ5)/2（齿坎2）。
2、当齿坎底面角点D在a-a线以内时，如图5所示，按下式计算：
q1＝(σ1'+σ3)/2（齿坎1）
q2＝(σ4'+σ5)/2（齿坎2）。
求得q后，从而根据式（1），求得齿坎受到的平均被动土压应力qp，于是便可得到镇墩齿坎能提供的被动土压力：
E p 1 = q p h t （齿坎1）
E p 2 = q p h t （齿坎2）
齿坎能提供的抗滑力为
Ep＝Ep1+Ep2。
最后，据此进行镇墩抗滑稳定验算和齿坎本身强度的验算。齿坎承受弯矩为
Figure BDA00001974314000033
承受剪力为V＝qpht，根据M及V计算齿坎的受力钢筋。
如果偏安全地忽略齿前土楔的作用，而只考虑镇墩基底应力引起的被动土压力，则qp＝q，从而可得，齿坎提供的被动土压力Ep＝qht，表明齿坎的抗滑，实质上是利用了镇墩受力的自平衡。
当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的范围内，做出的变化、改添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种能有效提高抗滑力的镇墩结构，具有混凝土墩体（1），墩体内固定压力管道（5），其特征在于：所述混凝土墩体（1）底部设置两组垂直于管道方向的混凝土齿坎（2），齿坎与混凝土墩体（1）整体浇筑。
2.根据权利要求1所述的能有效提高抗滑力的镇墩结构，其特征在于：所述混凝土齿坎（2）经若干弯折成几字形的齿坎受力主钢筋（3）锚固于混凝土墩体（1）上，齿坎受力主钢筋（3）之间经齿坎构造钢筋（4）连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113266036A (zh) * 2021-05-31 2021-08-17 扬州大学 一种作用于小型离心泵进水管道与镇墩的抗振动防滑移结构

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113266036A (zh) * 2021-05-31 2021-08-17 扬州大学 一种作用于小型离心泵进水管道与镇墩的抗振动防滑移结构
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