CN204326031U - 混凝土加糙墩柔性海漫结构 - Google Patents

混凝土加糙墩柔性海漫结构 Download PDF

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叶俊荣
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Abstract

本实用新型公开了一种混凝土加糙墩柔性海漫结构,包括铺设在泄水建筑物消力池下游尾端的砂卵石垫层上的混凝土海漫分块,混凝土海漫分块相互拼接,其间的缝隙中设置有隔缝板,混凝土海漫分块顶部设置有呈梅花形布置的加糙墩,每两个混凝土海漫分块之间通过铰链钢筋穿过隔缝板连接。本实用新型结构简单,技术可靠,经济实用,有效地解决了修建在深厚砂卵石覆盖层河床上海漫,当下泄水流单宽流量大、流速高,且河床抗冲刷能力差、不均匀沉降大时海漫自身的稳定问题,确保海漫整体性稳定以及消力池和挡水建筑物的长久安全。

Description

混凝土加糙墩柔性海漫结构
技术领域
[0001] 本实用新型涉及水工结构领域,具体地指一种混凝土加糙墩柔性海漫结构。
背景技术
[0002] 我国较多闸坝等低水头水利工程修建在深厚覆盖层河床上,加上我国大部分河流属多泥沙河流,洪水时水流携砂量较大,当闸坝等低水头水工建筑物下游水深较浅时,坝后水跃消能效率低,下泄水流出消力池后流速仍较大,由于砂卵石河床稳定性和抗冲刷能力差,快速下泄水流常年的冲刷作用将对下游河床的稳定性造成不利影响。目前,为了减小下泄水流对闸坝等低水头水工建筑物后下游河床造成的冲刷影响,一般采取在消力池下游浇筑混凝土层形成海漫结构。但使用现有的海漫结构,含砂量大的快速下泄水流经过长时间的冲刷,下游河床会产生较大冲坑,同时海漫会出现沉降不均现象,进而破坏海漫结构,使其难以修复。海漫结构一旦被破坏,冲刷作用会继续破坏消力池,继而威胁到挡水建筑物的安全。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的在于克服上述现有背景技术的不足之处,研宄开发出一种混凝土加糙墩柔性海漫结构,它主要解决低佛氏数水跃消能效率低,水流出消力池后流速大,且下泄水流含砂量大,而消力池后砂卵石覆盖层河床稳定性和抗冲刷能力差,下泄水流在混凝土海漫上进一步扩散和混凝土海漫分块之间连接的安全问题。本实用新型实现了含砂量大的快速下泄水流在混凝土海漫上进一步消能,且不会使修建在砂卵石河床上易变形的混凝土海漫本身发生破坏。
[0004] 为实现上述目的,本实用新型所设计的混凝土加糙墩柔性海漫结构,包括铺设在泄水建筑物消力池下游尾端的砂卵石垫层上的混凝土海漫分块,所述混凝土海漫分块相互拼接,其间的缝隙中设置有隔缝板,其特殊之处在于,所述混凝土海漫分块顶部设置有呈梅花形布置的加糙墩,每两个所述混凝土海漫分块之间通过铰链钢筋穿过隔缝板连接。
[0005] 进一步地,所述铰链钢筋为两根,交叉穿过隔缝板,其两头的伸出端分别锚入两个混凝土海漫分块。采用铰链钢筋交叉穿过隔缝板连接混凝土海漫分块的方式,使两个混凝土海漫分块之间形成柔性连接,使海漫结构连为柔性整体,具有在软基上形成较强变形能力和抗冲刷能力的效果,能长时间有效保障海漫结构的整体性。
[0006] 更进一步地,所述混凝土海漫分块厚50〜100cm,所述加糙墩的高度为20〜40cm,间隔布置,顺水流向间距为150〜200cm,垂直水流向间距为100〜150cm。根据下泄水流的流速及冲刷力的大小,加糙墩设置过低,效果甚微,设置过高,将碍洪且增加施工成本。
[0007] 更进一步地,所述两根铰链钢筋的交叉角度为30〜50°,两端锚入混凝土海漫分块的长度为80〜120cm,间距40〜70cm,使两块混凝土海漫分块之间形成高强度的柔性连接。
[0008] 更进一步地,所述加糙墩布置于海漫结构前部1/2或1/3长的混凝土海漫分块顶部。在海漫结构中靠近消力池一边的前1/2或1/3面积的混凝土海漫分块上设置加糙墩,因为远离消力池一边的混凝土海漫分块所受的冲刷力已经被大幅度削减。
[0009] 更进一步地,所述隔缝板为沥青杉板或聚乙烯闭孔泡沫板,其耐久性好、施工方便、造价较低。
[0010] 更进一步地,所述混凝土海漫分块为正方形结构,边长为400〜600cm,混凝土海漫分块的规格过大易产生裂缝,规格过小则稳定性差、施工造价增高。
[0011] 更进一步地,所述加糙墩的四角设置为倒角,使加糙墩的四角不易被长期携砂量大快速下泄水流冲刷破坏,保持加糙墩的完整性。
[0012] 本实用新型提出了一种柔性混凝土海漫,在消力池(护坦)后设置抗冲能力、适应基础变形能力强的混凝土柔性海漫及在海漫上设加糙墩,使快速下泄水流继续消散,进一步消减水流流速,达到控制范围,同时混凝土海漫分块之间设高强度铰链钢筋保证海漫结构本身的稳定,以免影响消力池(护坦)甚至挡水建筑物的安全。
[0013] 本实用新型的优点在于:结构简单,技术可靠,经济实用,在混凝土海漫结构上设计了加糙墩,在混凝土海漫分块间设计了高强度铰链钢筋,并对铰链钢筋进行了防锈处理,有效地解决了修建在深厚砂卵石覆盖层河床上海漫,当下泄水流单宽流量大、流速高,且河床抗冲刷能力差、不均匀沉降大时海漫自身的稳定问题,确保海漫整体性稳定以及消力池和挡水建筑物的长久安全。
附图说明
[0014] 图1为本实用新型混凝土加糙墩柔性海漫的结构平面图。
[0015] 图2为图1的剖面图。
[0016] 图3为图1中加糙墩的大样图。
[0017] 图4为图2中混凝土海漫分块I的连接大样图。
[0018] 图中:混凝土海漫分块1,加糙墩2,隔缝板3,铰链钢筋4,砂卵石垫层5,钢筋防锈处理层6。
具体实施方式
[0019] 以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
[0020] 如图1〜图4所示,本实用新型提出的一种混凝土加糙墩柔性海漫结构,包括铺设在泄水建筑物消力池下游尾端的砂卵石垫层5上的混凝土海漫分块I。混凝土海漫分块I为500X500cm的正方形结构,厚度为80cm。混凝土海漫分块I相互拼接,缝宽1cm,缝隙中设置有隔缝板3。隔缝板3为沥青杉板或者聚乙烯闭孔泡沫板。每两个混凝土海漫分块I之间通过铰链钢筋4穿过隔缝板3连接。铰链钢筋直径32mm间距50cm,锚入分块100cm,交叉布置,交叉角40°。铰链钢筋4每个位置为两根,交叉穿过隔缝板3,其两头的伸出端分别锚入两个混凝土海漫分块I。
[0021] 混凝土海漫分块I顶部设置有呈梅花形布置的加糙墩2。加糙墩尺寸为80 X 80cm,高30cm,加糙墩2的四角设置为倒角。加糙墩间隔布置,顺水流向间距170cm,垂直水流向120cm。加糙墩2布置于海漫结构前部1/2或1/3的混凝土海漫分块I顶部。
[0022] 其施工方法如下:
[0023] I)在已开挖处理好的基础上铺设50cm厚砂卵石垫层,粒径I〜5cm且级配合适。
[0024] 2)准备铰链钢筋4,直径32mm,长200cm,在正中间20cm刷2道防锈漆,并涂沥青油膏,形成钢筋防锈处理层6;
[0025] 3)架设混凝土海漫分块I模板和加糙墩2模板,并在混凝土海漫分块I四周埋设铰链钢筋3,铰链钢筋间距为50cm,40°角交叉布置;
[0026] 4)浇筑混凝土海漫分块I和加糙墩2,混凝土海漫分块I厚80cm,混凝土强度等级为 C25 ;
[0027] 5)浇筑完所述混凝土海漫分块和加糙墩后进行混凝土养护;
[0028] 6)将立模现浇混凝土海漫分块I和加糙墩2的表面清理干净,待表面干燥后,在混凝土海漫分块I的四周布设隔缝板3,隔缝板3厚度1cm,完成一个混凝土海漫分块I的施工;
[0029] 7)重复步骤3)〜6),直至完成海漫结构中的所有混凝土海漫分块I。
[0030] 选用的材料及其要求:
[0031] I)混凝土海漫分缝中铰链钢筋4: II级钢筋,直径32mm,长200cm,40°角交叉布置。
[0032] 2)铰链钢筋4正中间20cm防锈漆和沥青油膏:防锈漆保护海漫分缝处钢筋以免发生锈蚀,沥青油膏防止铰链钢筋4中间20cm部分与混凝土粘接。
[0033] 3)混凝土海漫分块处隔缝板3:隔缝板3为沥青杉板或者聚乙烯闭孔泡沫板,厚度根据海漫分缝宽度确定I〜2cm,选用压缩弹性模量小、变形能力大、耐久性强,能适应混凝土海漫基础不均匀沉降的要求。
[0034] 根据水工模型试验,混凝土加糙墩柔性海漫结构在下游水深较浅时,下泄设计洪水流量,海漫首端平均流速4.7m/s,海漫末端平均流速3.2m/s,下泄水流在海漫上消散效果明显,有效地减小了海漫末端水流流速,减少了下游河床的冲刷影响;在工程实际运行中,海漫左侧浆砌石因不均匀沉降,洪水冲坑深度达3.0m,但混凝土加糙墩柔性海漫与冲坑连接处除产生较大沉降差(35cm)外,海漫整体结构完好。说明设计海漫适应基础不均匀沉降能力较强,本实用新型混凝土加糙墩柔性海漫结构及施工方法技术合理。
[0035] 其它未详细说明的部分均属于现有技术。

Claims (8)

1.一种混凝土加糙墩柔性海漫结构,包括铺设在泄水建筑物消力池下游尾端的砂卵石垫层(5)上的混凝土海漫分块(I),所述混凝土海漫分块(I)相互拼接,其间的缝隙中设置有隔缝板(3),其特征在于:所述混凝土海漫分块(I)顶部设置有呈梅花形布置的加糙墩(2),每两个所述混凝土海漫分块(I)之间通过铰链钢筋(4)穿过隔缝板(3)连接。
2.根据权利要求1所述的混凝土加糙墩柔性海漫结构,其特征在于:所述铰链钢筋(4)为两根,交叉穿过隔缝板(3),其两头的伸出端分别锚入两个混凝土海漫分块(I)。
3.根据权利要求1所述的混凝土加糙墩柔性海漫结构,其特征在于:所述混凝土海漫分块⑴的厚度为50〜100cm,所述加糙墩⑵的高度为20〜40cm,间隔布置,顺水流向间距为150〜200cm,垂直水流向间距为100〜150cm。
4.根据权利要求2所述的混凝土加糙墩柔性海漫结构,其特征在于:所述两根铰链钢筋(4)的交叉角度为30〜50°,两端锚入混凝土海漫分块(I)的长度为80〜120cm,间距40 〜70cm。
5.根据权利要求3所述的混凝土加糙墩柔性海漫结构,其特征在于:所述加糙墩(2)布置于海漫结构前部1/2或1/3的混凝土海漫分块(I)顶部。
6.根据权利要求4所述的混凝土加糙墩柔性海漫结构,其特征在于:所述隔缝板(3)为沥青杉板或者聚乙烯闭孔泡沫板。
7.根据权利要求5所述的混凝土加糙墩柔性海漫结构,其特征在于:所述混凝土海漫分块(I)为正方形结构,边长为400〜600cm。
8.根据权利要求7所述的混凝土加糙墩柔性海漫结构,其特征在于:所述加糙墩(2)的四角设置为倒角。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104452690A (zh) * 2014-12-05 2015-03-25 长江勘测规划设计研究有限责任公司 混凝土加糙墩柔性海漫结构及施工方法
CN104929084A (zh) * 2015-05-27 2015-09-23 中国葛洲坝集团第三工程有限公司 一种高速过流面的保护结构及其施工方法

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