CN211113468U - 混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构 - Google Patents

Abstract

一种混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构，防护结构包括两个板，二者之间具有竖向的接缝；两个板顶部设有凹陷部，两个凹陷部之间形成V型的嵌槽，该嵌槽底部设有支撑棒，将该接缝顶部封堵；该嵌槽顶部设有盖板，该盖板两端均设有第一固定部，两个第一固定部分别通过膨胀螺栓固定在两个板顶面上；该膨胀螺栓套设有扁钢片，压在该第一固定部顶面；该盖板与该嵌槽之间的空间填充有填充体。

Description

混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构

技术领域

本实用新型属于水利工程技术领域，特别是一种混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构。

背景技术

混凝土面板坝的历史源于1895年的美国加州Morena大坝，面板坝接缝止水主要包括：周边缝、垂直缝、防浪墙水平缝、结构缝趾板缝等止水结构。1976年开工修建的哥伦比亚的格里拉斯(Golillas)面板坝和巴西的阿里亚(Foz do Areia)面板坝均采用了三道止水，包括底部铜止水、中部PVC止水带、顶部用PVC薄膜覆盖的塑性填料。160m高的阿里亚面板坝1980年建成蓄水，125m高的格里拉斯面板坝1978年建成蓄水，均取得了较好的止水效果。1984年Pinto等提出了无黏性填料止水概念，采用无黏性填料(粉煤灰或粉细砂)替代塑性填料的接缝止水方案，在墨西哥的阿瓜密尔巴(Aguamilpa)面板坝和我国的天生桥一级面板坝中得到应用。1999年日本德山大坝的周边缝表层止水结构是在V型接缝设有塑性填料，接缝底部设有支撑作用的支撑管/橡胶棒，以及对填料具有密封和保护作用的盖板，得到成功应用。对于100～200m高的混凝土面板坝接缝止水，成功和失败经验都有，工程界尚未完全掌握控制接缝止水效果的技术关键，对修建更高面板坝的接缝止水问题充满疑虑，对传统的止水带、铜止水没有充足信心。随着国内外混凝土面板堆石坝面板接缝止水技术的发展，解决了传统止水技术存在的一些缺陷问题，显著提高了止水体系的安全性与可靠性。

但是，在严寒地区，进入冬季后，面板坝迎水坝面水位变动区表面开始结冰，因冰面上下浮动，对大坝表面产生冰拔和冰推作用力，传统面板坝接缝止水结构是在大坝表面整体形成“Ω”型，所凸出部位高于大坝表面约10-20cm，该止水结构是整个面板中强度最低的结构，其在冰推冰拔作用力下会产生螺栓被拔出、盖板撕裂、挤压、砸伤、柔性填充材料泄露等破坏现象，进而每年都需对水位变动区表面接缝止水进行修复。靠近面板坝面附近的冰越厚，面板坝面附近的水结冰以后与面板接缝止水结构、止水结构的螺栓等越紧密结合，当水位变化时，(1)水位上升时，冰面因浮力作用向上抬升，向大坝方向顶推，冰块对面板表面凸起的接缝止水产生挤压作用，从而造成一定程度的挤压破坏；(2)水位下降时，冰块受自身重力作用下沿着面板坝面下沉，部分冰面会在重力作用下折断。此时会产生以下两方面的破坏作用，一是与螺栓及止水结构紧密结合的冰块在重力及冰拔力作用下将螺栓拔出，并且拉裂止水结构盖板，从而导致止水结构的破坏；二是断裂的冰块在沿着坝面下沉的过程中会对止水结构的凸出部分产生砸伤破坏。此外，传统面板坝面板接缝由于螺栓与混凝土之间存在一定的缝隙，水进入缝隙后在冬季易产生冻胀作用，从而影响破坏混凝土结构。

另外，传统面板坝表层接缝止水结构或应用于混凝土面板堆石坝的面板接缝表层涂覆型止水结构具有一体化性，在受到外界作用力时止水结构会造成全部破坏，对面板坝造成安全隐患，在进行修复时需将止水结构全部拆除后进行修复，造成修复费用高、且难度大。因此，亟待实用新型一种可通过局部简单修复的面板坝接缝表层止水结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构，其结构稳定，施工方便，使用寿命长，防渗、抗冰拔、抗冰推效果好，适用于严寒冰冻地区。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构，包括两个板，二者之间具有接缝；两个板顶部设有凹陷部，两个凹陷部之间形成V型的嵌槽，该嵌槽底部设有支撑棒，将该接缝顶部封堵；该嵌槽顶部设有盖板，该盖板两端均设有第一固定部，两个第一固定部分别通过膨胀螺栓固定在两个板顶面上；该膨胀螺栓套设有扁钢片，压在该第一固定部顶面；该盖板与该嵌槽之间的空间填充有填充体。

在一个实施例中，所述凹陷部包括依次连接的第一面、第二面和第三面；该第一面由所述接缝内向上斜向延伸，该第二面与所述板顶面平行，与该第一面顶端连接，该第三面与该第二面的末端垂直连接；两个第一面之间形成所述嵌槽；所述盖板的中间向上隆起形成拱形的第一隆起部，两个所述第一固定部分别固定在两个第二面上；所述膨胀螺栓和扁钢片外部填充覆盖有填缝材料，该填缝材料顶面与所述板顶面齐平。

在一个实施例中，所述盖板顶面设有防渗防护层，该防渗防护层与该盖板形状对应；该防渗防护层两端设有第二固定部，两个第二固定部分别固定在两个板的顶面；该防渗防护层与该盖板之间设有隔离层。

在一个实施例中，所述防渗防护层外周贴设有抗冰拔防护层。

在一个实施例中，所述板顶面对应所述防渗防护层末端的位置设有卡槽，该防渗防护层的末端卡接在该卡槽内。

在一个实施例中，所述支撑棒为橡胶材料、有机硅材料，或聚氨酯材料；所述盖板为聚脲材料、聚氨酯材、橡胶材料；所述填充体为GB材料、SR材料、粉煤灰材料、有机硅材料、聚氨酯材料、聚脲材料或橡胶材料的一种；所述隔离层为有机硅材料或PVC；所述防渗防护层为聚脲材料；所述填缝材料为可灌填的聚脲材料、聚氨酯材料或环氧材料；所述抗冰拔防护层为有机硅材料或氟碳材料。

在一个实施例中，所述盖板为三元乙丙橡胶。

在一个实施例中，所述接缝内填充有填缝材料，所述接缝底部设有底部防水层。

本实用新型的有益效果是：本实用新型混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构，其结构稳定，工艺简单，施工方便，使用寿命长，防渗、抗冰拔、抗冰推效果好，适用于严寒冰冻地区。

附图说明

图1是本实用新型混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构实施例2的结构示意图。

图3是本实用新型混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构实施例3的结构示意图。

图4是本实用新型混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构实施例4的结构示意图。

图5是本实用新型混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构实施例5的结构示意图。

图6是本实用新型混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构实施例6的结构示意图。

图7是本实用新型混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构实施例7的结构示意图。

图8是本实用新型混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构实施例8的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

实施例1

如图1所示，其为本实用新型提供的一种混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构的实施例1，包括两个板1，均为面板，二者之间具有竖向的接缝11，其为两个板1之间的压缝。两个板1顶部设有凹陷部12，两个凹陷部12之间形成V型的嵌槽13，该嵌槽13底部设有支撑棒2，将该接缝11顶部封堵。该嵌槽13顶部设有盖板3，该盖板3在本实施例中为平板状，该盖板3两端均设有第一固定部32，两个第一固定部32分别通过膨胀螺栓33固定在两个板1顶面上。该膨胀螺栓33套设有扁钢片34，压在该第一固定部32顶面。该盖板3与该嵌槽13之间的空间填充有填充体4。盖板3顶部还设有隔离层5，隔离层5顶部设有防渗防护层6。这种结构型式适用于水位变动区以下的混凝土面板坝压性缝的表层接缝防渗防护结构。

实施例2

如图2所示，其为本实用新型提供的一种混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构的实施例2，包括两个板1，其中水平的是趾板，倾斜的是面板坝的面板，二者之间具有接缝11，其为两个板1之间的斜缝。两个板1顶部设有凹陷部12，两个凹陷部12之间形成V型的嵌槽13，该嵌槽13底部设有支撑棒2，将该接缝11顶部封堵。该嵌槽13顶部设有盖板3，该盖板3在本实施例中为拱形，该盖板3的中间向上隆起形成拱形的第一隆起部31，该盖板3两端均设有第一固定部32，两个第一固定部32分别通过膨胀螺栓33固定在两个板1顶面上。该膨胀螺栓33套设有扁钢片34，压在该第一固定部32顶面。该盖板3与该嵌槽13之间的空间设有止水板35，通过螺栓36固定在两个板1表面。盖板3与止水板35之间的空间填充设有填充体4，盖板3顶部还设有隔离层5，隔离层5顶部设有防渗防护层6。这种结构型式适用于水位变动区以下的混凝土面板坝趾板面板间周边缝的表层接缝防渗防护结构。

实施例3

如图3所示，其为本实用新型提供的一种混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构的实施例3，包括两个板1，均为面板，二者之间具有张性垂直接缝11。两个板1顶部设有凹陷部12，两个凹陷部12之间形成V型的嵌槽13，该嵌槽13底部设有支撑棒2，将该接缝11顶部封堵。该嵌槽13顶部设有盖板3，该盖板3在本实施例中为拱形，该盖板3的中间向上隆起形成拱形的第一隆起部31，该盖板3两端均设有第一固定部32，两个第一固定部32分别通过膨胀螺栓33固定在两个板1顶面上。该膨胀螺栓33套设有扁钢片34，压在该第一固定部32顶面。该盖板3与该嵌槽13之间的空间填充有填充体4。盖板3顶部还设有隔离层5，隔离层5顶部设有防渗防护层6。这种结构型式适用于水位变动区以下的混凝土面板坝张性缝的表层接缝防渗防护结构。

实施例4

如图4所示，其为本实用新型提供的一种混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构的实施例4，包括两个板1，二者之间具有竖向的接缝11。两个板1顶部设有凹陷部12，该凹陷部12包括依次连接的第一面121、第二面122和第三面123。该第一面121由该接缝11内向上斜向延伸，该第二面122与该板1顶面平行，与该第一面121顶端连接，该第三面123与该第二面122的末端垂直连接。两个第一面121之间形成V型的嵌槽13，该嵌槽13底部设有支撑棒2，将该接缝11顶部封堵。该嵌槽13顶部设有盖板3，该盖板3的中间向上隆起形成第一隆起部31，该盖板3两端呈水平形成第一固定部32，两个第一固定部32分别通过膨胀螺栓33固定在两个第二面122上，该膨胀螺栓33套设有扁钢片34，压在该第一固定部32顶面。该第一隆起部31与该嵌槽13内的空间填充有填充体4。盖板3顶部还设有隔离层5，隔离层5顶部设有防渗防护层6，第一固定部32与防渗防护层6之间的空间填充有填缝材料7，防渗防护层6顶部设有抗冰拔防护层8。这种结构型式适用于水位变动区部位的混凝土面板坝压性缝的表层接缝防渗防护结构。

实施例5

如图5所示，其为本实用新型提供的一种混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构的实施例5，包括两个板1，其中水平的是趾板，倾斜的是面板坝的面板，二者之间具有接缝11，其为两个板1之间的斜缝。两个板1顶部设有凹陷部12，该凹陷部12包括依次连接的第一面121、第二面122和第三面123。该第一面121由该接缝11内向上斜向延伸，该第二面122与该板1顶面平行，与该第一面121顶端连接，该第三面123与该第二面122的末端垂直连接。两个第一面121之间形成V型的嵌槽13，该嵌槽13底部设有支撑棒2，将该接缝11顶部封堵。该嵌槽13顶部设有盖板3，该盖板3的中间向上隆起形成拱形的第一隆起部31，该盖板3两端呈水平形成第一固定部32，两个第一固定部32分别通过膨胀螺栓33固定在两个第二面122上，该膨胀螺栓33套设有扁钢片34，压在该第一固定部32顶面。该第一隆起部31与该嵌槽13内的空间填充有填充体4。盖板3顶部还设有隔离层5，隔离层5顶部设有防渗防护层6，第一固定部32与防渗防护层6之间的空间填充有填缝材料7，防渗防护层6顶部设有抗冰拔防护层8。这种结构型式适用于水位变动区部位的混凝土面板坝的趾板和面板间周边缝的表层接缝防渗防护结构。

实施例6

如图6所示，其为本实用新型提供的一种混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构的实施例6，包括两个板1，二者之间具有竖向的接缝11。两个板1顶部设有凹陷部12，该凹陷部12包括依次连接的第一面121、第二面122和第三面123。该第一面121由该接缝11内向上斜向延伸，该第二面122与该板1顶面平行，与该第一面121顶端连接，该第三面123与该第二面122的末端垂直连接。两个第一面121之间形成V型的嵌槽13，该嵌槽13底部设有支撑棒2，将该接缝11顶部封堵。该嵌槽13顶部设有盖板3，该盖板3的中间向上隆起形成拱形的第一隆起部31，该盖板3两端呈水平形成第一固定部32，两个第一固定部32分别通过膨胀螺栓33固定在两个第二面122上，该膨胀螺栓33套设有扁钢片34，压在该第一固定部32顶面。该第一隆起部31与该嵌槽13内的空间填充有填充体4。

进一步的，该第一隆起部31外周贴设有隔离层5，该隔离层5顶部设有防渗防护层6，该防渗防护层6与该盖板3形状对应，中部设有第二隆起部61，两端设有第二固定部62。该第二隆起部61贴设于该隔离层5外周，两个第二固定部62分别固定在两个板1的顶面。该第二固定部62与该第一固定部32之间的空间填充有填缝材料7。该防渗防护层6外周贴设有抗冰拔防护层8，该抗冰拔防护层8与该防渗防护层6具有变形协同的特征，即二者位移保持一致，相互影响和作用。这种结构型式适用于水位变动区部位的混凝土面板坝张性缝表层接缝防渗防护结构。

由于设置的隔离层5，本实用新型的盖板3和防渗防护层6之间，具有独立变形作用，即盖板3和防渗防护层6之间的位移不互相产生影响和作用。因此，在防渗防护层6受到破坏时，仅仅重新施工防渗防护层6及抗冰拔防护层8即可，不必施工盖板3内部的填充体4。

该板1顶面对应该防渗防护层6末端的位置设有卡槽14，该防渗防护层6的末端卡接在该卡槽14内，对防渗防护层6形成锚固作用。

该接缝11内填充有填缝材料15，并且当接缝11内有渗漏处时，顶部的填充体4会自动向接缝11内填充。该接缝11底部设有底部防水层16，以增强防水效果。

具体来说，该支撑棒2为橡胶材料、有机硅材料，或聚氨酯材料。该盖板3为聚脲材料、聚氨酯材料或橡胶材料，优选为三元乙丙橡胶。该填充体4为GB材料、SR材料、有机硅材料、聚氨酯材料、聚脲材料、粉煤灰材料或橡胶材料。该隔离层5为有机硅材料或PVC。该防渗防护层6为聚脲材料。该填缝材料7为可灌填的聚脲材料、聚氨酯材料或环氧材料。该抗冰拔防护层8为有机硅材料或氟碳材料。这种结构型式适用于水位变动区部位的混凝土面板坝张性缝表层接缝防渗防护结构。

实施例7

如图7所示，其为本实用新型提供的一种混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构的实施例7，包括两个板1，下面为面板，上面为防浪墙的底部，二者之间具有斜向接缝11。两个板1顶部设有凹陷部12，两个凹陷部12之间形成V型的嵌槽13，该嵌槽13底部设有支撑棒2，将该接缝11顶部封堵。该嵌槽13顶部设有盖板3，该盖板3在本实施例中为拱形，该盖板3的中间向上隆起形成拱形的第一隆起部31，该盖板3两端均设有第一固定部32，两个第一固定部32分别通过膨胀螺栓33固定在两个板1顶面上。该膨胀螺栓33套设有扁钢片34，压在该第一固定部32顶面。该盖板3与该嵌槽13之间的空间填充有填充体4。盖板3顶部还设有隔离层5，隔离层5顶部设有防渗防护层6，防渗防护层6顶部设有抗冰拔防护层8。这种结构型式适用于混凝土面板坝防浪墙和面板间周边缝的表层接缝防渗防护结构。

实施例8

如图8所示，其为本实用新型提供的一种混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构的实施例8，包括两个板1，下面为面板，上面为防浪墙的底部，二者之间具有斜向接缝11。两个板1顶部设有凹陷部12，该凹陷部12包括依次连接的第一面121、第二面122和第三面123。该第一面121由该接缝11内向上斜向延伸，该第二面122与该板1顶面平行，与该第一面121顶端连接，该第三面123与该第二面122的末端垂直连接。两个第一面121之间形成V型的嵌槽13，该嵌槽13底部设有支撑棒2，将该接缝11顶部封堵。该嵌槽13顶部设有盖板3，该盖板3的中间向上隆起形成拱形的第一隆起部31，该盖板3两端呈水平形成第一固定部32，两个第一固定部32分别通过膨胀螺栓33固定在两个第二面122上，该膨胀螺栓33套设有扁钢片34，压在该第一固定部32顶面。该第一隆起部31与该嵌槽13内的空间填充有填充体4。盖板3顶部还设有隔离层5，隔离层5顶部设有防渗防护层6，第一固定部32与防渗防护层6之间的空间填充有填缝材料7，防渗防护层6顶部设有抗冰拔防护层8。这种结构型式适用于混凝土面板坝防浪墙和面板间周边缝的表层接缝防渗防护结构。

本实用新型还提供一种混凝土面板坝接缝表层接缝防渗防护方法，包括下列步骤：

A.在面板坝的两个板1之间的竖向接缝11顶部开设斜向的第一面121，在两个第一面121之间形成V型的嵌槽13，在该嵌槽13两侧形成凹槽，凹槽深3-5cm，宽20-50cm；该凹槽的底面为与该第一面121相接的第二面122，该凹槽的侧壁为与该第二面122相接的第三面123；

B.打磨该嵌槽13内基面，清洗混凝土面，并在该嵌槽13内放置支撑棒2；

C.在该嵌槽13内填入填充体4形成半球状鼓包并捣实；步骤中，该填充体4采用人工捏成鼓包或采用塑性填料挤出机器成型，再将填充体4塞入嵌槽13中，用木棍捣实；

D.打磨该第二面122和第三面123的基面，清洗混凝土面，涂刷盖板3配套底涂，然后将盖板3中部的第一隆起部31紧紧贴在填充体4形成的鼓包上面，两侧通过扁钢片34和膨胀螺栓33连接固定在第二面122的混凝土上；

E.打磨盖板3中部隆起的外周面，并在上面涂刷隔离层5；

F.清洗扁钢片34和膨胀螺栓33及凹槽内混凝土面，并在凹槽内扁钢片34和膨胀螺栓33及混凝土表面涂刷填缝材料配套底涂，然后将填缝材料7用灌填机器或人工填入凹槽内；将该扁钢片34和膨胀螺栓33包覆于填缝材料7内；

G.清洗隔离层5、填缝材料7及板1的混凝土表面，并在混凝土表面及填缝材料表面7涂刷防渗防护层配套底涂，然后施工防渗防护层6；

H.清洗防渗防护层6，并在其表面涂刷抗冰拔防护层配套底涂，然后施工抗冰拔防护层8。

具体来说，该支撑棒2为橡胶材料、有机硅材料，或聚氨酯材料；该盖板3为聚脲材料、聚氨酯材料或橡胶材料；该填充体4为GB材料、SR材料、有机硅材料、聚氨酯材料、聚脲材料或橡胶材料；该隔离层5为有机硅材料、橡胶材料或PVC；该防渗防护层6为聚脲材料；该填缝材料7为可灌填的聚脲材料、聚氨酯材料或环氧材料；该抗冰拔防护层8为有机硅材料或氟碳材料。

本实用新型混凝土面板坝接缝表层接缝防渗防护结构，将通过盖板和隔离层，将内部填充体和防渗防护层分隔为独立的两部分，以避免浮冰损坏防渗防护层的时候，损坏内部的填充体，避免整体重复施工。另外，本实用新型用于固定的膨胀螺栓和扁钢片位于凹槽中，并利用填缝材料填充，可以避免与浮冰接触，被冰冻后产生冰拔力和冰推力，使用寿命大大延长。

需要说明的是，以上所述仅是本实用新型较佳的具体实施方式而已，目的是为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型，不应用以限制本实用新型的范围及应用，凡是在本实用新型的精神或原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等均应包含在本实用新型所保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构，其特征在于，包括两个板，二者之间具有接缝；两个板顶部设有凹陷部，两个凹陷部之间形成V型的嵌槽，该嵌槽底部设有支撑棒，将该接缝顶部封堵；该嵌槽顶部设有盖板，该盖板两端均设有第一固定部，两个第一固定部分别通过膨胀螺栓固定在两个板顶面上；该膨胀螺栓套设有扁钢片，压在该第一固定部顶面；该盖板与该嵌槽之间的空间填充有填充体。

2.如权利要求1所述的混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构，其特征在于，所述凹陷部包括依次连接的第一面、第二面和第三面；该第一面由所述接缝内向上斜向延伸，该第二面与所述板顶面平行，与该第一面顶端连接，该第三面与该第二面的末端垂直连接；两个第一面之间形成所述嵌槽；所述盖板的中间向上隆起形成拱形的第一隆起部，两个所述第一固定部分别固定在两个第二面上；所述膨胀螺栓和扁钢片外部填充覆盖有填缝材料，该填缝材料顶面与所述板顶面齐平；所述填缝材料为可灌填的聚脲材料、聚氨酯材料或环氧材料。

3.如权利要求1或2所述的混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构，其特征在于，所述盖板顶面设有防渗防护层，该防渗防护层与该盖板形状对应；该防渗防护层两端设有第二固定部，两个第二固定部分别固定在两个板的顶面；该防渗防护层与该盖板之间设有隔离层。

4.如权利要求3所述的混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构，其特征在于，所述防渗防护层外周贴设有抗冰拔防护层。

5.如权利要求3所述的混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构，其特征在于，所述板顶面对应所述防渗防护层末端的位置设有卡槽，该防渗防护层的末端卡接在该卡槽内。

6.根据权利要求4所述的混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构，其特征在于：所述支撑棒为橡胶材料、有机硅材料，或聚氨酯材料；所述盖板为聚脲材料、聚氨酯材、橡胶材料、PVC、GB复合盖板、SR复合盖板中的一种；所述填充体为GB材料、SR材料、粉煤灰材料、有机硅材料、聚氨酯材料、聚脲材料或橡胶材料的一种；所述隔离层为有机硅材料或PVC；所述防渗防护层为聚脲材料；所述抗冰拔防护层为有机硅材料或氟碳材料。

7.根据权利要求1所述的混凝土面板坝表层接缝防渗防护结构，其特征在于：所述接缝内填充有填缝材料，所述接缝底部设有底部防水层。

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