[發明專利]一種用于混凝土重力壩壩踵抗水下接觸爆炸的防護裝置

有效

• 申請號: 201611141118.1
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106759157B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 王高輝;趙小華;盧文波;陳明;嚴鵬
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: E02B8/00
• 分類號: E02B8/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明公開了一種用于混凝土重力壩壩踵抗水下接觸爆炸的防護裝置，包括從前至后依次設置的前面板、波浪面板、中面板、支撐隔板和后面板，所述前面板、中面板和后面板的四周通過側面板密封固定連接，所述波浪面板與前面板、中面板均不固定連接；所述支撐隔板用于將中面板和后面板隔離開，所述支撐隔板為多個縱向板和多個橫向板相連組成，縱向板和橫向板將中面板和后面板之間分割成多個可儲存密封空氣的小空腔。本發明裝置利用前面板和波浪面板的變形破壞來吸收爆炸的部分能量，然后利用裝置中空氣和周圍水介質的波阻抗失配原理，進一步反射和衰減爆炸沖擊波，從而提高重力壩抗爆防護，其抗爆性能好、剩余強度高、結構簡單、能快速無破壞布防。

技術領域

本發明涉及一種混凝土重力壩壩踵抗爆防護結構，具體來說是一種用于混凝土重力壩壩踵抗水下接觸爆炸的防護裝置，適用于戰時或受到恐怖威脅時混凝土重力壩壩踵的抗爆安全防護及巖坎爆破拆除中附近建構物的安全防護。

背景技術

混凝土重力壩主要依靠自重維持穩定，因此混凝土重力壩下部體積較大，上部結構薄弱。水下接觸爆炸荷載作用下，盡管上部壩體結構更容易破壞，但不至于產生嚴重的潰壩事故。壩踵區域由于應力集中現象，易產生拉伸開裂破壞，且大壩防滲帷幕距離壩踵較近。當炸藥在壩踵處發生爆炸時，大壩壩踵極易發生拉伸開裂破壞，并貫徹大壩防滲帷幕，導致揚壓力上升，對大壩的安全穩定產生嚴重影響，嚴重時還會導致大壩失事，造成巨大的人員傷亡和經濟損失。因此，提升大壩壩踵的抗爆安全性能至關重要。

在大壩壩踵處的安全防護中，傳統防護工程措施包括配筋加固、優化結構等，但對于已建成的大壩而言可操作性不強、難以實現。另一方面，有學者提出通過向水下通入高壓氣體形成不斷上升、濃密的氣泡帷幕，利用氣泡帷幕來衰減爆炸沖擊波，但是對于運行中的高壩，由于庫區底部沉淀有一定厚度的泥沙，導致氣泡帷幕裝置的安裝布置十分困難。同時氣泡帷幕僅能應用于非接觸爆炸的防護中，而對于魚雷等能直接作用在壩踵上的接觸爆炸荷載，氣泡帷幕將失去防護作用。因此，當混凝土重力壩壩踵受到水下接觸爆炸荷載威脅時，如何快速布防，以提升混凝土重力壩壩踵的抗爆性能，是混凝土重力壩安全防護中亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是在于提供一種用于混凝土重力壩壩踵抗水下接觸爆炸的防護裝置，以解決混凝土重力壩安全防護的問題，為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種用于混凝土重力壩壩踵抗水下接觸爆炸的防護裝置，其特征是：包括從前至后依次設置的前面板、波浪面板、中面板、支撐隔板和后面板，所述前面板、中面板和后面板的四周通過側面板密封固定連接，所述波浪面板與前面板、中面板均不固定連接；所述支撐隔板用于將中面板和后面板隔離開。

所述支撐隔板為多個縱向板和多個橫向板相連組成，縱向板和橫向板將中面板和后面板之間分割成多個可儲存密封空氣的小空腔。

所述前面板、波浪面板、中面板、支撐隔板、后面板和側面板分別采用能抗其周圍靜水壓力的鋼板制成，所述中面板的厚度大于前面板和波浪面板的厚度。

該防護裝置的結構整體所受重力G大于結構整體在水中所受浮力F，且G/F=1.01~1.20。

波浪面板波幅為80mm~150mm，波長與波幅之比為3~6。

支撐隔板的縱向板間距和橫向板間距均為200mm~400mm。

所述防護裝置頂部布置兩個吊環，吊環與防護裝置頂部固定連接，使用時將吊環與鋼絲繩連接，來控制防護裝置升降。