[實用新型]一種高速過流面的保護結構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520352593.8
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN204690705U
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發(fā)明（設計）人: 胡泉光;陳恩瑜;汪文橋;陳永健;黃建元;李國華
• 申請（專利權）人: 中國葛洲壩集團第三工程有限公司
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本實用新型涉及大壩泄洪道高速過流面保護的設計及施工技術領域，具體為一種高速過流面的保護結構。

背景技術

隨著巴基斯坦水電技術的開發(fā)，在水壩建設中，出現(xiàn)了越來越多的中高型水壩。水壩在高水位提閘泄洪時，高速水流對溢洪道表面的沖刷磨損，一直是泄洪道抗沖耐磨的關鍵考慮因素。目前，溢洪道普遍采用高強度混凝土或鋼板結構護面，但在某些河流中，電站上游河床兩岸巖體破碎，在雨季，洪水爆發(fā)時，攜帶大量崩塌的碎石進入庫區(qū)，使庫區(qū)水位處于超常高水位，泄洪道一旦提閘，高速水流夾雜塊石涌入泄洪道以及消力池，從而導致泄洪道表面混凝土極易被塊石損毀，在水流的長期沖刷下，進而形成大面積永久性破壞，嚴重影響工程永久建筑物的使用壽命以及工程安全。

在水電站溢洪道設計中，高速過流面一般采用高強度混凝土作為抗沖耐磨材料，但對于一些泥沙含量較少而塊石含量較多的河床，閘門下游溢洪道消力池內淤積的薄層泥沙和塊石在大壩提閘時，容易被高速水流沖走，塊石伴隨著高速水流進而對溢洪道底板造成直接損壞。在巖石裂隙非常發(fā)育的河流中修建水電站，塊石撞擊電站溢洪道造成高速過流面破壞的現(xiàn)象更為明顯，高強度混凝土在這樣惡劣的水流環(huán)境下難以達到抗沖耐磨和保證溢洪道安全的特性要求。

實用新型內容

針對現(xiàn)有泄洪道高速過流面設計技術中存在的問題，本實用新型提供一種設計合理、安全可靠、效果優(yōu)良，能長久保護泄洪道高速過流面結構。

本實用新型是通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種高速過流面的保護結構，包括依次澆注連接的基層一期混凝土，中間過渡層的二期混凝土，及保護面層的花崗巖；所述一期混凝土的頂面設置一期結構混凝土鋼筋，所述二期混凝土的頂面設置二期混凝土面層鋼筋；一期混凝土和二期混凝土內部通過U型筋拉接，二期混凝土與花崗巖內部通過彎頭錨筋或直錨筋拉接。

保護面層的花崗巖成陣列排布，相鄰花崗巖之間填充縫隙混凝土，相鄰兩列的花崗巖錯縫擺放。

優(yōu)選地，所述保護面層由分倉施工的倉位組成，相鄰倉位之間設置施工縫，相鄰倉位之間的施工縫成方形齒狀交錯結構。

優(yōu)選地，所述二期混凝土內部還包括支撐架，所述支撐架包括支撐架螺紋鋼、支撐架角鋼及支撐架扁鋼組成的水平鋼架，支腿螺紋鋼和支腿螺紋鋼組成的鋼架支腿，水平鋼架與鋼架支腿焊接固定。

優(yōu)選地，所述支撐架形成凸弧段、凹弧段和/或水平段的支撐面。

優(yōu)選地，所述花崗巖底部設置有錨桿孔，彎頭錨筋的直頭端或直錨筋一端設置在所述錨桿孔內，并通過注入添加有膨脹劑的水泥漿液固定。

優(yōu)選地，所述一期混凝土的強度C30；所述二期混凝土和縫隙混凝土均為高強度E50雙纖維混凝土，所述雙纖維為鋼纖維和聚丙烯纖維。

一種高速過流面保護結構的施工方法，包括以下步驟：

1)在施工面上修建基層一期混凝土及預埋U型筋，并安裝一期結構混凝土鋼筋；然后綁扎二期混凝土面筋，在花崗巖塊安裝的高程面焊接支撐架；

2)在二期混凝土面筋上依次鋪排底部固定有彎頭錨筋的花崗巖塊，錯縫擺放并預留混凝土入倉口；一期混凝土和花崗巖塊之間形成含有鋼筋網的箱體空間；

3)從混凝土入倉口采用灌注澆筑法向箱體空間澆注混凝土，完成中間過渡層二期混凝土；

4)二期混凝土澆筑完成之后，在預留混凝土入倉口安裝預先加工了通孔的花崗巖，然后沿著通孔插入直錨筋并進行灌漿，封蓋混凝土入倉口；

5)當灌注的混凝土達到凝期后，采用砂輪機對過流面花崗巖塊接縫處的縫隙混凝土進行磨光處理，使之形成光滑平整的過流面。

所述底部固定有彎頭錨筋的花崗巖塊制作方法為，花崗巖塊被加工成標準尺寸的方塊，通過鉆錨桿孔、注漿，彎頭錨筋與花崗巖塊制作成為一個整體。

所述支撐架形成凸弧段、凹弧段和/或水平段的支撐面，支撐花崗巖塊；支撐架包括支撐架螺紋鋼、支撐架角鋼及支撐架扁鋼組成的水平鋼架，支腿螺紋鋼和支腿螺紋鋼組成的鋼架支腿，水平鋼架與鋼架支腿焊接固定。

二期混凝土采用高強度E50雙纖維混凝土，并且在迎著水流方向的二期混凝土面層一側設置臨時施工縫止水帶。

所述保護面層分倉施工，相鄰倉位之間設置施工縫，相鄰倉位之間的施工縫成方形齒狀交錯結構。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果：