[發(fā)明專利]鋼結(jié)構(gòu)組合式夾層鋼板堆石壩

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110062968.3
• 申請(qǐng)日: 2011-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN102155004A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏群;張國新;劉尚蔚;姜華;尹偉波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北水利水電學(xué)院
• 主分類號(hào): E02B7/06
• 分類號(hào): E02B7/06
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 陳大通

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水利技術(shù)領(lǐng)域的堆石壩，特別是涉及一種鋼結(jié)構(gòu)組合式夾層鋼板堆石壩。

背景技術(shù)

面板堆石壩是常見的擋水建筑物之一，它是由堆石體和迎水面板組成的壩型。其優(yōu)點(diǎn)是；壩身是由當(dāng)?shù)夭牧希ㄊ希┙M成；結(jié)構(gòu)簡單；加高、擴(kuò)建容易；對(duì)地基有良好的適應(yīng)性；施工方便。但是,該壩型最大的缺點(diǎn)是混凝土面板在施工過程中易出現(xiàn)溫度裂縫；以及運(yùn)行過程中，由于壩身的不均勻沉降也將會(huì)導(dǎo)致裂縫，對(duì)壩體的穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響。并且，混凝土面板一旦出現(xiàn)問題就存在著維修困難等問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服混凝土面板壩，投資大，工期長，對(duì)環(huán)境影響大的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種鋼結(jié)構(gòu)組合式夾層鋼板堆石壩。

技術(shù)方案：一種鋼結(jié)構(gòu)組合式夾層鋼板堆石壩，包括墊層區(qū)，過渡區(qū)，堆石區(qū)（主堆石區(qū)和次堆石區(qū)），防浪墻和下游護(hù)坡，擋水面板與兩岸趾板、河床趾板共同組成的防滲結(jié)構(gòu)，壩體上游迎水面的擋水面板為組合式夾層鋼板，該組合式夾層鋼板包括內(nèi)層鋼板和外層鋼板，所述內(nèi)層鋼板由若干個(gè)長方形單片鋼板通過多個(gè)耐候鋼片對(duì)接密封固定拼合而成，并與壩體迎水面貼合，各內(nèi)層單片鋼板背水面橫向設(shè)多根深入壩體內(nèi)部的固定插筋，內(nèi)、外兩層鋼板之間的支撐骨架騎于內(nèi)層單片鋼板的連接處，橫向和縱向的支撐骨架把壩體的迎水面分割為多個(gè)支撐單元，多個(gè)單片鋼板密封固定于支撐骨架之上形成外層鋼板；組合式夾層鋼板的下端與河床趾板連接并密封固定，或者插入河床趾板內(nèi)并密封固定，組合式夾層鋼板的兩側(cè)分別與兩岸的臺(tái)階狀或斜面狀邊坡密封固定，在組合式夾層鋼板的所有表面上和插筋上，以及對(duì)接縫或連接螺栓上輔助有一層防腐防滲涂料聚脲材料。

鋼結(jié)構(gòu)組合面板的內(nèi)板與壩體之間設(shè)有墊層。位于內(nèi)層的單片鋼板的厚度在10mm以內(nèi)，外層鋼板厚度在15mm～50mm范圍。內(nèi)層鋼板可以起到均勻傳力，為壩體填料區(qū)成型起到模板的作用，上游鋼結(jié)構(gòu)組合面板的坡度調(diào)整范圍很大（37°～45°）。

所述骨架為“工”字型鋼，組合式夾層鋼板的內(nèi)層鋼板和外層鋼板的多個(gè)耐候鋼片分別通過螺栓及密封條密封固定在“工”字型鋼的翼緣上，或者通過焊接固定在“工”字型鋼的翼緣上。

工字型鋼下翼緣與內(nèi)層組合鋼板對(duì)接并墊有一層密封片，工字型鋼的下翼緣上設(shè)有通孔，內(nèi)層單片鋼板上設(shè)有對(duì)應(yīng)的螺紋孔，螺栓從工字型鋼一端旋入使其與內(nèi)層鋼板的外表面密封固定；工字型鋼上翼緣與外層鋼板對(duì)接并墊有一層密封片，工字型鋼的上翼緣上設(shè)有螺紋孔，外層鋼板上設(shè)有對(duì)應(yīng)的通孔，螺栓從外層鋼板外側(cè)旋入使其與工字型鋼的上翼緣密封固定在一起。

內(nèi)層單片鋼板的外表面上垂直固定有定螺栓，工字型鋼的下翼緣上設(shè)有對(duì)用的通孔，在工字型鋼與內(nèi)層單片鋼板之間墊有一層密封片，并將該通孔匹配套裝于對(duì)應(yīng)的定螺栓上，各定螺栓的末端固定有螺母；工字型鋼的上翼緣垂直固定有定螺栓，外層單片鋼板上設(shè)有對(duì)用的通孔，在外層單片鋼板與工字型鋼之間墊有一層密封片。并將該通孔套裝于對(duì)應(yīng)的定螺栓上，各定螺栓的末端固定有螺母。

壩體迎水面鋼結(jié)構(gòu)組合面板與水平面夾角范圍為37°～45°。

壩體下游河床為褥墊層或排水棱體，組合式夾層鋼板的下端設(shè)有排水通道。

所述工字型鋼為兩個(gè)槽鋼通過螺栓固定或者焊接固定形成。

所述密封片為橡膠墊，其橫截面為“幾”字形，或者橫截面為“Ω”形。

在所述工字型鋼的腹板上設(shè)有通孔。

所述工字型鋼沿高程方向自底向頂排布由密變疏。

在支撐單元內(nèi)還固定有中間支撐骨架，該中間支撐骨架為直線型或者為弧線形或者多邊形。

壩體設(shè)有溢流壩段，在溢流壩段的下游溢流面全部固定有鋼板，溢流壩段兩側(cè)壩體上固定有鋼板。

在壩體的上游下底面的河床內(nèi)側(cè)豎向設(shè)置有防滲墻。

所述插筋的末端設(shè)有彎鉤。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明鋼結(jié)構(gòu)組合式夾層鋼板堆石壩是用鋼板作為迎水面板、以土石料為支撐結(jié)構(gòu)的壩體，實(shí)質(zhì)上是一種組合壩，它同時(shí)具有重力壩和鋼構(gòu)壩的優(yōu)點(diǎn)。其中組合式夾層鋼板的內(nèi)層與壩體直接連接的組合支撐鋼板，并且該層的內(nèi)側(cè)通過多個(gè)插筋固定于壩體內(nèi)，插筋的作用一方面保持組合內(nèi)板穩(wěn)定，另一方面能使壩體的迎水面部分結(jié)為一體不松散，組合內(nèi)板和壩體團(tuán)結(jié)為一體能夠更加堅(jiān)固。本發(fā)明在具有普通堆石壩的穩(wěn)定易于修建等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，克服了傳統(tǒng)的混凝土面板壩和心墻壩所存在的施工周期長，施工難度大，投資大，材料用量大，對(duì)環(huán)境影響大的缺點(diǎn)。