[發明專利]一種大壩防爆及防冰裝置及其施工方法

有效

• 申請號: 201811312818.1
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109252488B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 孫新國;王杰;柳浴政;彭安幫;左春愿;陸路;趙靜;張琳;范欽滿
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: E02B3/10
• 分類號: E02B3/10;E02B3/12
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 謝觀素

本申請涉及一種大壩防爆及防冰裝置及其施工方法，所述大壩防爆裝置為四層復合結構，第一層為弧形雙層殼體結構，第二層為緊貼所述弧形雙層殼體結構，設置的弧形緩沖吸能層，第三層為空腔結構，第四層為金屬夾芯板結構；所述防冰裝置為防水電熱板，通過電熱使得大壩水面的水溫處于0℃以上，防止水面結冰。通過預埋螺栓實現防爆和防冰裝置的固定安裝，通過上述四層結構布置對爆炸沖擊能量進行抗沖擊吸能緩沖，使得爆炸物接觸第一層爆炸后的沖擊能量逐層被緩沖消耗，確保了大壩結構的安全。

技術領域：

本申請涉及一種水利工程建筑物安全防護領域，特別涉及一種水利工程大壩防爆及防冰裝置及其施工方法。

背景技術：

水庫大壩的設置以發揮防洪、發電、灌溉等功能，水庫大壩的安全對下游人民的生產生活有極端重要的影響，如果發生潰壩等事故則可能對下游人們帶來巨大的生命財產損失。目前對于大壩安全的研究大都僅限于大壩結構自身的研究，而忽略了大壩受到非常態的諸如恐怖襲擊等情況的發生，而上世紀發生的多起襲擊大壩事件，造成了嚴重的損失，大壩防爆逐漸進入工程人員的視野，受到業內重視。

而大壩防爆安全領域的研究很少，特別是大壩水下防爆安全的研究才剛剛起步。現有水下防爆研究主要在軍事領域，相近研究始于19世紀初，1860年美國研究人員指導了早期水下爆炸試驗，并對試驗進行了總結。由于戰爭需要，水下爆炸研究在第一、二次世界大戰得到快速發展，人們開始基于對水下爆炸試驗研究水下爆炸物理現象，爆炸機理和水下爆炸依從的基本定律。20世紀70年代計算機技術和計算方法的快速發展， 水下爆炸數值模擬得到快速發展，現在數值模擬可指導工程實踐。水下爆炸研究爆炸在水下產生、演變、傳播，以及與水下目標相互作用的理論、方法和手段，涉及多個學科。具體為，水下爆炸能量釋放和傳播規律的研究集中在水下炸藥能量輸出結構、水下爆炸沖擊波傳播特性、氣泡脈動現象、水下爆炸界面效應等方面。水下爆炸毀傷機理和效應評估研究目標結構在水下爆炸作用下動態響應規律和損傷特性，水下爆炸沖擊波、氣泡、射流等對典型目標結構的作用機制，確定損傷等級和毀傷判據。然而上述研究應用于非軍事領域的工程項目很少，特別對于水利工程中的抗暴研究更少。

另外，進入冬季，水庫水面結冰對壩面造成破壞同時產生巨大的應力，破壞大壩的穩定和安全，因而對大壩防冰，特別是我國北方大壩的防冰的關注也日益高漲，然而現有的防冰技術效果不佳，且尚無統籌考慮大壩防冰和防爆的技術。

本申請基于目前的研究現狀和大壩防爆防冰領域突出問題，提出了大壩防爆及防冰裝置，優化防爆裝置布置，并統籌考慮防爆裝置和防冰裝置的布設，對于該領域具有重要的引領作用。

發明內容：

本申請針對現有技術的缺陷，提供一種大壩防爆及防冰裝置，該防爆裝置結構設計巧妙，能夠極大吸收、緩沖爆炸沖擊波，降低爆炸對大壩結構的影響，確保大壩主體結構安全，防止大壩因爆炸而引起潰壩等情況的發生。防爆裝置可模塊化生產，根據實際需要批量化定制，施工便捷，大大提高了大壩的安全性能和效率。同時，綜合考慮防爆和防冰的需要，優化防爆裝置和防冰裝置的布置，將兩者巧妙的結合，施工簡便高效，防爆防冰效果極好。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種大壩防爆及防冰裝置，包括大壩本體，設置于大壩本體迎水面上的大壩防爆裝置和防冰裝置；

所述大壩防爆裝置為四層復合結構，第一層為弧形雙層殼體結構，第二層為緊貼所述弧形雙層殼體結構設置的弧形緩沖吸能層，第三層為空腔結構，第四層為金屬夾芯板結構；

所述緩沖吸能層為蜂窩材料、泡沫鋁材料加工成的實心狀結構；

所述金屬夾芯板的夾芯結構為U型設置；

所述大壩防爆裝置通過大壩預埋裝置固定在大壩迎水面上；

所述大壩預埋裝置包括預埋鋼板和預埋螺栓；