[實用新型]一種能有效提高抗滑力的鎮墩結構

有效

• 申請號: 201220384049.8
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN202790912U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 唐穎棟;吉喬偉;張革強
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團華東勘測設計研究院
• 主分類號: F16L3/00
• 分類號: F16L3/00;E02B9/06
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

技術領域

本實用新型涉及一種能有效提高抗滑力的鎮墩結構。適用于水電站、抽水站的出水管及供水工程的壓力管流，特別適用于有些地區鎮墩與地基滑動摩擦系數較小的情況。

背景技術

鎮墩是重要的水工構筑物，鎮墩是否安全直接關系到水電站、抽水站或供水工程的安全性，因此，必須重視鎮墩的作用，務必使鎮墩保持穩定。鎮墩的穩定計算主要包括抗滑移、抗傾覆、地基承載力和沉降計算四個方面。對于目前工程中應用最為廣泛的平底鎮墩，由于形狀較為寬矮，且自重較大，抗傾覆力矩較大，因而鎮墩的抗傾覆計算較易滿足，此時抗滑穩定往往成為鎮墩安全的決定性因素。為提高結構的抗滑穩定性，實踐中常常采用加大墩身斷面的做法，這勢必會增加工程造價。另一方面，有些地區鎮墩與地基滑動摩擦系數較小，鎮墩計算很難滿足抗滑的要求，若采用增加鎮墩自重的方法，又會造成地基承載力不足和沉降過大的問題。因此，針對特殊地基，往往需要一種相對輕巧的結構來滿足鎮墩抗滑及地基承載力不足的問題。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供一種結構簡單、制造方便、經濟實用的能有效提高抗滑力的鎮墩結構，能變形協調，解決鎮墩抗滑及地基承載力不足的問題。

本實用新型所采用的技術方案是：一種能有效提高抗滑力的鎮墩結構，具有混凝土墩體，墩體內固定壓力管道，其特征在于：所述混凝土墩體底部設置兩組垂直于管道方向的齒坎，齒坎與混凝土墩體整體澆筑。

所述齒坎經若干彎折成幾字形的齒坎受力主鋼筋錨固于混凝土墩體上，齒坎受力主鋼筋之間經齒坎構造鋼筋連接。

本實用新型的有益效果是：本實用新型在常規鎮墩底部設置兩組齒坎，利用齒前土楔形成的被動土壓力進行抗滑，改變傳統鎮墩僅依靠鎮墩本身自重形成的摩擦力抗滑的結構模型，從而縮減了鎮墩體積，減小了工程投資、降低了工程造價；另外，本實用新型能有效解決軟土地基情況下鎮墩抗滑力不足的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型的平面示意圖。

圖2為圖1的A-A剖視圖。

圖3為本實用新型中齒坎配筋示意圖。

圖4為齒坎布置示意圖及對應的鎮墩基底應力分布圖。

圖5為另一種齒坎布置示意圖及對應的鎮墩基底應力分布圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實施例由混凝土墩體1、混凝土齒坎2、齒坎受力主鋼筋3、齒坎構造鋼筋4組成，混凝土墩體1用于固定壓力管道5。其中混凝土齒坎2共兩組，垂直于管道方向，與混凝土墩體1共同參于抗滑。齒坎經若干根彎折成幾字形的齒坎受力主鋼筋3錨固于墩體，齒坎受力主鋼筋3之間經齒坎構造鋼筋4連接（見圖3）。

根據郎肯理論可得，當擋墻墻背豎直光滑且填土表面水平時，被動土壓力中，破裂面與水平面的夾角為為地基土的內摩擦角，而齒坎前受到的平均被動土壓力為：

其中，q為填土水平面上的均布荷載，這里為鎮墩基底應力。h_t為齒坎高度，γ為土容重。為使齒坎前被動土壓力能夠完全形成，以充分利用鎮墩本身的壓力來抗滑，齒坎高度不應超出a-a線和b-b線（a-a線、b-b線與混凝土墩體1底面的夾角為所限范圍。本例中齒坎尺寸為Lx0.5mx0.5m（L同鎮墩寬），齒坎設置于a-a及b-b線之間，兩齒坎間距最小距離控制為

所述混凝土齒坎2定位后，可按兩種情況分別計算：

1、當齒坎底面角點D在a-a線上時，如圖4所示，按下式計算：

q₁＝(σ₁+σ₃)/2（齒坎1）

q₂＝(σ₄+σ₅)/2（齒坎2）。

2、當齒坎底面角點D在a-a線以內時，如圖5所示，按下式計算：

q₁＝(σ₁'+σ₃)/2（齒坎1）

q₂＝(σ₄'+σ₅)/2（齒坎2）。

求得q后，從而根據式（1），求得齒坎受到的平均被動土壓應力q_p，于是便可得到鎮墩齒坎能提供的被動土壓力：