弧形面板支墩景觀壩的製作方法

2023-07-15 04:43:46 1

本實用新型涉及一種支墩壩，特別是涉及一種弧形面板支墩景觀壩。

背景技術：

隨著城市化進程快速推進，越來越多的城市和地區，希望以防洪和蓄水為目的功能型河道，除能夠滿足最基本的水務功能，還能營造出水清、景美的水景觀，因此河道建設中的對水景觀要求越來越突出，如：圍繞以「水」造景，建設潔淨亮麗的河流、人工瀑布、美麗的湖泊等等。攔水壩是河道上重要的建築物，目前採用的壩型主要為重力壩、土石壩、支墩壩、拱壩、橡膠壩等，若能在壩後形成人工景觀瀑布，勢必能夠營造出較好的景觀效果，越來越多的建設和管理部門也希望設計單位能夠在攔水壩設計時增加此項功能。

在低水頭軟土河床和砂礫石河床上，能夠滿足壩頂溢流、在壩後形成人工景觀瀑布的壩型主要有重力壩和支墩壩，重力壩壩體結構較為笨重，景觀性不好；支墩壩結構較為輕巧，設計、施工技術都較為成熟，但傳統支墩壩用於軟土河床和砂礫石河床上有如下缺點：

1、傳統支墩壩是利用自重和水重與壩基摩擦來滿足抗滑穩定的，用於軟土地基和砂礫石地基時較難滿足穩定要求；

2、傳統支墩壩面板的上端不能溢流，不能作為瀑布景觀建築；

3、若要傳統支墩壩壩頂能夠溢流，必須設置溢流平臺，而有平臺就存在行人強行通過的風險。

技術實現要素：

鑑於以上所述現有技術的缺點，本實用新型要解決的技術問題在於提供一種弧形面板支墩景觀壩，其適用於軟土地基和砂礫石地基，且能徹底消除行人強行通過的風險。

為實現上述目的，本實用新型提供一種弧形面板支墩景觀壩，包括埋入地基中的防滲牆、連接在防滲牆上端並向上露出於地表的擋水面板、以及多個沿擋水面板的長度方向排布的支墩，所述擋水面板為向下遊彎曲的弧形面板，擋水面板的上端具有用於形成景觀瀑布的溢流端；多個支墩的上遊端都與擋水面板的下遊面相抵靠、並都與擋水面板相連接，每個支墩下遊端的底部都固設有埋入地基中的支撐樁。

進一步地，所述防滲牆與擋水面板的連接處設有分別向上遊側和下遊側突出的平衡板，所述平衡板埋入地基中，所述防滲牆、平衡板、以及擋水面板為整體件。

進一步地，所述擋水面板上開設有多道沿擋水面板高度方向延伸的伸縮縫；沿擋水面板的厚度方向，每道伸縮縫貫通擋水面板後延伸至支墩的上遊端處，所述平衡板的混凝土中摻入有微膨脹劑。

優選地，所述擋水面板的厚度由下至上逐漸減小。

進一步地，所述擋水面板在伸縮縫處固設有沿伸縮縫寬度方向延伸、並封堵伸縮縫的止水橡皮，擋水面板在止水橡皮的上遊側和下遊側都固設有填充在伸縮縫中的聚乙烯閉孔泡沫板，擋水面板在伸縮縫的上遊端處固設有封堵伸縮縫的聚氨酯密封膠。

進一步地，所述擋水面板與支墩通過多組沿支墩高度方向排布的連接單元相連接，每個連接單元都包括設在支墩的上遊面上且預埋入支墩中的U形錨筋、以及兩根預埋入擋水面板中的連接管，所述U形錨筋的兩個筋臂分別穿設在兩個連接管中，每個筋臂的端部固設有與擋水面板上遊面相抵靠的錨固板，所述筋臂與連接管之間設有伸縮間隙。

優選地，所述伸縮間隙不小於15mm。

進一步地，還包括位於擋水面板兩端處的邊牆，多個支墩位於兩面邊牆之間；所述支墩的下遊面為向下遊彎曲的支墩弧形面，該支墩弧形面和景觀瀑布之間的空腔形成補氣通道，所述邊牆上開設有多個補氣孔，所述補氣孔通過補氣通道與外界連通。

如上所述，本實用新型涉及的弧形面板支墩景觀壩，具有以下有益效果：

本實用新型中，將防滲牆和用於支撐支墩的支撐樁埋入地基中，其在保證支撐水壓力的同時又能夠較好地滿足抗滑、抗傾、抗滲穩定和減少不均勻沉降，適用於軟土地基和砂礫石地基；另外，其通過具有溢流端的擋水面板可形成景觀瀑布，景觀性好，且壩頂採用溢流端替代溢流平臺，能夠徹底消除行人強行通過的風險。

附圖說明

圖1為本實用新型中弧形面板支墩景觀壩的結構示意圖。

圖2為本實用新型中擋水面板與支墩的結構示意圖。

圖3為本實用新型中壩段的平剖圖。

圖4為本實用新型中擋水面板分縫的結構示意圖。

圖5為本實用新型中弧形面板支墩景觀壩與邊牆的結構示意圖。

元件標號說明

1 防滲牆

2 擋水面板

21 溢流端

22 伸縮縫

3 支墩

31 支墩弧形面

4 支撐樁

41 樁臺

5 平衡板

6 止水橡皮

7 聚乙烯閉孔泡沫板

8 聚氨酯密封膠

9 U形錨筋

91 筋臂

10 連接管

11 錨固板

12 定位板

13 補氣通道

14 補氣孔

15 消力池

151 排水孔

16 地基

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。

須知，本說明書附圖所繪的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，並非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容能涵蓋的範圍內。同時，本說明書中所引用的如「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」等的用語，亦僅為便於敘述明了，而非用以限定本實用新型可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的範疇。

如圖1至圖3所示，本實用新型提供一種弧形面板支墩景觀壩，包括埋入地基16中的防滲牆1、連接在防滲牆1上端並向上露出於地表的擋水面板2、以及多個沿擋水面板2的長度方向排布的支墩3，所述擋水面板2為向下遊彎曲的弧形面板，擋水面板2的上端具有用於形成景觀瀑布的溢流端21；多個支墩3的上遊端都與擋水面板2的下遊面相抵靠、並都與擋水面板2相連接，每個支墩3下遊端的底部都固設有向下延伸且埋入地基16中的支撐樁4，每根支撐樁4的直徑為800mm，實現變形協調，且在支撐樁4上端樁頂與支墩3相接處加設樁臺41。圖1中，紙面的左側為上遊側，紙面的右側為下遊側。

上述弧形面板支墩景觀壩中，將防滲牆1和用於支撐支墩3的支撐樁4埋入地基16中，擋水面板2的弧形設計改變了靠重力(自重及水重)與壩基摩擦來維持壩體穩定的傳統設計理念，其在保證支撐水壓力的同時又能夠較好地滿足抗滑、抗傾、抗滲穩定和減少不均勻沉降，適用於軟土地基和砂礫石地基。另外，當河水水面高於弧形面板支墩景觀壩中擋水面板2頂部的溢流端21時，河水從溢流端21向下遊溢出，從而形成位於擋水面板2和支墩3下遊側的景觀瀑布，其景觀性好，且壩頂過流不是以緊貼壩面的溢流形態出現，無論水量大小均能形成瀑布形態。再者，將擋水面板2設計成向下遊彎曲的弧形面板後，其能夠有效改善擋水面板2和防滲牆1相接處的受力狀況，同時使得壩頂採用溢流端21替代傳統的溢流平臺，能夠徹底消除行人強行通過的風險。考慮到擋水面板2的受力隨著水深減小而減小，故擋水面板2的厚度由下至上從600mm逐漸減小至250mm，以降低成本；擋水面板2的厚度也即為圖1中擋水面板2在紙面左右方向上的厚度，所述防滲牆1的厚度為600mm。

優選地，如圖1所示，所述弧形面板支墩景觀壩還包括消力池15，消力池15設在位於擋水面板2下遊側的地表上，確保形成的景觀瀑布跌流不對壩後河床形成衝刷。所述消力池15上開設有多個排水孔151，防止消力池15上浮。

進一步地，如圖1和圖2所示，所述防滲牆1與擋水面板2都為鋼筋混凝土結構、且兩者為整體結構，即防滲牆1與擋水面板2在不同的時間段進行鋼筋混凝土澆築。為了減少擋水面板2和防滲牆1在自重、水重壓力下沉降以及減少擋水面板2和防滲牆1相接處擋水面板2的底部彎矩，所述擋水面板2和防滲牆1的連接處加設平衡板5，所述平衡板5埋入地基16中、並從擋水面板2和防滲牆1的連接處分別向上遊側、下遊側突出，且上遊側平衡板5突出的距離要大於下遊側平衡板5突出的距離。另外，平衡板5也為鋼筋混凝土結構，使得防滲牆1、平衡板5、以及擋水面板2為整體件。

進一步地，為了滿足熱脹冷縮的要求，必須對擋水面板2進行分縫處理。具體說，如圖3和圖4所示，綜合考慮擋水面板2的厚度，將多個支墩3等間距設置，相鄰兩個支墩3之間的間距為6m，擋水面板2每隔12m開設有一道沿擋水面板2高度方向延伸的伸縮縫22，沿擋水面板2的厚度方向，每道伸縮縫22貫通擋水面板2後延伸至支墩3的上遊端處。所述防滲牆1與平衡板5不分縫，為了防止平衡板5不分縫過長而產生收縮裂縫，故在平衡板5的混凝土中摻入有適量的微膨脹劑，並加強抗裂配筋。

如圖4所示，每道伸縮縫22的寬度為20mm，伸縮縫22的寬度方向也即為圖4中紙面的上下方向，所述擋水面板2在伸縮縫22處固設有沿伸縮縫22寬度方向延伸、並封堵伸縮縫22的止水橡皮6，擋水面板2在止水橡皮6的上遊側和下遊側都固設有填充在伸縮縫22中的聚乙烯閉孔泡沫板7、實現隔縫，擋水面板2在伸縮縫22的上遊端處固設有封堵伸縮縫22的聚氨酯密封膠8，或者說，擋水面板2在伸縮縫22的縫表面20mm注入聚氨酯密封膠8。

進一步地，所述擋水面板2與支墩3通過多組沿支墩3高度方向排布的連接單元相連接；如圖4所示，每個連接單元都包括設在支墩3的上遊面上且預埋入支墩3中的U形錨筋9、以及兩根預埋入擋水面板2中的連接管10，每個支墩3上遊面上的多個U形錨筋9為等距設置、間距為500mm，所述U形錨筋9的兩個筋臂91分別穿設在兩個連接管10中，每個筋臂91的端部固定焊接有與擋水面板2上遊面相抵靠的錨固板11，以確保地震時擋水面板2不與支墩3脫開；為了保證擋水面板2能夠自由伸縮，所述筋臂91與連接管10之間設有伸縮間隙，且伸縮間隙不小於15mm。另外，在擋水面板2與支墩3的接觸面上採用二氈三油隔縫，以保證擋水面板2能夠自由伸縮；所述支墩3的上遊面上還預埋有定位板12，該定位板12中具有供U形錨筋9的兩個筋臂91穿過的定位孔。所述U形錨筋9為鋼筋，連接管10為DN60鋼管，錨固板11和定位板12均為鋼板。

進一步地，考慮到溢流形成景觀瀑布時壩後空腔必須補氣，如圖1所示，將支墩3的下遊面設計成向下遊彎曲的支墩弧形面31，故支墩弧形面31的彎曲方向與擋水面板2的彎曲方向相同，該支墩弧形面31和景觀瀑布的水簾之間空腔形成補氣通道13，同時在擋水面板2支墩3景觀壩兩端的邊牆上、對應所述補氣通道13的位置設置三個直徑1000mm的補氣孔14，如圖5所示，所述補氣通道13通過補氣孔14與外界連通，左右岸邊牆也同時位於擋水面板2的兩端處。因此，當溢流的景觀瀑布水簾封住壩後下遊面時，擋水面板2與景觀瀑布的水簾之間成了密閉的空腔；隨著水流下洩，空腔內空氣將被帶走，此時，通過補氣孔14可將弧形面板支墩景觀壩外部的空氣引入到補氣通道13中，有效防止擋水面板2和支墩3混凝土氣蝕以及引起壩體振動。優選地，所述邊牆為扶壁式空箱擋土結構，空箱內設有豎向補氣通道，通道口安裝鋼格柵，既能補氣又能保護其上行人安全。

綜上所述，本申請通過對水壩擋水面板2的弧線化設計，並改進支墩3的結構型式，演變成新型的弧形面板支墩景觀壩，該壩型適用於軟土地基和砂礫石地基，實用性較廣，結構布置簡潔輕巧，整體穩定安全可靠，並能營造出漂亮的瀑布景觀，作為河道景觀攔蓄水建築物的一種補充。所以，本實用新型有效克服了軟土和砂礫石地基不能建造面板支墩壩的缺點而具有實用價值。

上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用於限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。