一種高抗衝刷的鋼包混凝土新型壩的製作方法

2023-10-20 03:37:02

本實用新型涉及工程技術領域，特別是一種高抗衝刷的鋼包混凝土新型壩。

背景技術：

眾所周知，在泥石流的防治技術中，主要採取攔擋壩（混凝土或漿砌石擋牆、縫隙壩）進行攔擋和排洩，但是由於泥石流的成分中含有大量的泥沙、碎石甚至大塊石，所以會對攔擋壩的上遊面造成衝刷，長期運行後上遊面的結構易被磨損掉，進而減小攔擋壩的斷面尺寸，造成工程危險，同時傳統的攔擋壩在施工中，需要對上下遊分別綁紮鋼筋、立模板然後在進行混凝土澆築，施工程序繁瑣。同時由於大體積混凝土的溫度控制程序複雜，相應造價高，很不經濟。而一旦混凝土溫度控制不利，還容易造成混凝土表層甚至壩體內部的混凝土開裂，存在很大的安全隱患。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於，提供一種高抗衝刷的鋼包混凝土新型壩。本實用新型具有節約施工工期、造價低、安全性高、施工簡便和耐久性好的特點。

本實用新型的技術方案：一種高抗衝刷的鋼包混凝土新型壩，包括下遊面攔擋鋼板，下遊面攔擋鋼板經頂部鋼蓋板與上遊面攔擋鋼板連接；所述的下遊面攔擋鋼板和上遊面攔擋鋼板間設有水平支梁；所述的下遊面攔擋鋼板和上遊面攔擋鋼板均與基礎混凝土蓋板連接。

前述的高抗衝刷的鋼包混凝土新型壩中，所述的下遊面攔擋鋼板和上遊面攔擋鋼板間還設有斜向支梁，斜向支梁的一端與水平支梁連接，另一端與下遊面攔擋鋼板/上遊面攔擋鋼板連接。

前述的高抗衝刷的鋼包混凝土新型壩中，所述的下遊面攔擋鋼板和上遊面攔擋鋼板均經鋼板基礎連接板與基礎混凝土蓋板連接；所述的鋼板基礎連接板還經基礎拉筋固定於基礎混凝土蓋板上。

前述的高抗衝刷的鋼包混凝土新型壩中，處於底端的斜向支梁的一端經梁支撐基礎連接板與基礎混凝土蓋板連接；所述的梁支撐基礎連接板還經基礎錨筋固定於基礎混凝土蓋板上。

前述的高抗衝刷的鋼包混凝土新型壩中，所述的下遊面攔擋鋼板和上遊面攔擋鋼板上設有排水孔。

前述的高抗衝刷的鋼包混凝土新型壩中，所述的下遊面攔擋鋼板和上遊面攔擋鋼板間還填有回填混凝土。

前述的高抗衝刷的鋼包混凝土新型壩中，所述的上遊面攔擋鋼板的坡比緩於1:0.5；所述的下遊面攔擋鋼板的坡比為1:0.1~1:0.6。

有益效果：與現有技術相比，本實用新型在基礎混凝土蓋板上設置下遊面攔擋鋼板和上遊面攔擋鋼板，該結構，使得下遊面攔擋鋼板直接接觸泥石流中的的泥沙，因鋼結構與混凝土結構相比，其抗衝刷能力突出，所以保證了結構的耐久性。不僅如此，由於本實用新型採用下遊面攔擋鋼板和上遊面攔擋鋼板的鋼結構，省去了混凝土內部鋼筋的布置和上下遊模板立模，因此有效降低了材料和施工成本，具有較好的經濟性，具體地，較傳統結構能夠節約經濟投資20%左右。且上述結構，使施工條件更好，幹擾更小，具有很高的施工便利性，較現有技術可以節約施工工期1/3以上。

本實用新型的各結構單元之間的支持和連接結構受力條件清楚，易於設計，穩定性可靠。

本實用新型的壩型斷面尺寸小，具體表現為：本實用新型的結構輪廓充分和基巖基礎連接，周邊基礎起到了較好的錨固作用，同時攔擋鋼板內部又通過鋼支撐相互連接，所以較傳統的依靠結構自重的結構體型改善明顯，特別是頂部厚度可以較傳統結構減幅達50%以上，而下遊坡面坡度較傳統的1:0.7左右坡比陡至1:0.2或直立，進而較傳統傳統結構的壩體而言，其壩型斷面尺寸更小。本實用新型的主要承力結構為上、下遊面攔擋鋼板結構，該結構較混凝土而言，其對泥石流的攔擋具有更高的抗衝刷性(在工程運行中表明受泥沙衝擊的混凝土耐久性較差，一般1~2年內表面就可能被衝蝕，所以鋼板結構的耐久性提高明顯),因此對上、下遊面攔擋鋼板間的填充材料要求低，繼而不用再投入大量的溫度控制措施和費用進行混凝土的防裂保護，所以具有很高的經濟性。

為了保證本實用新型的結構的可靠性，首先在建基面基礎上設置一層基礎混凝土蓋板，並在基礎混凝土蓋板上經基礎拉筋固定鋼板基礎連接板，之後再在鋼板基礎連接板上設置上、下遊面攔擋鋼板，以此形成一個完全整的攔擋面。同時在上、下遊面攔擋鋼板之間設置水平、斜向支梁，通過上述結構，有效提高整體的安全性，保證了結構的穩定可靠性和耐久性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的剖面示意圖。

附圖中的標記為：1-下遊面攔擋鋼板，2-頂部鋼蓋板，3-上遊面攔擋鋼板，4-水平支梁，5-基礎混凝土蓋板，6-斜向支梁，7-鋼板基礎連接板，8-基礎拉筋，9-梁支撐基礎連接板，10-基礎錨筋，11-排水孔，12-回填混凝土。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但並不作為對本實用新型限制的依據。

實施例1。一種高抗衝刷的鋼包混凝土新型壩，構成如圖1-2所示，包括下遊面攔擋鋼板1，下遊面攔擋鋼板1經頂部鋼蓋板2與上遊面攔擋鋼板3連接；所述的下遊面攔擋鋼板1和上遊面攔擋鋼板3間設有水平支梁4；所述的下遊面攔擋鋼板1和上遊面攔擋鋼板3均與基礎混凝土蓋板5連接。

前述的頂部鋼蓋板2厚度大於/等於8mm。

前述的下遊面攔擋鋼板1和上遊面攔擋鋼板3的厚度均大於/等於14mm；上、下遊面攔擋鋼板地面以上高度小於/等於25m，在該取值範圍內，鋼板的厚度和實用新型結構相對經濟，隨著高度的繼續增加，鋼板的厚度增加，撓度增加，相應所需要的內部鋼支撐結構也增加，經濟性隨之降低；上、下遊面攔擋鋼板的頂部間距為0.5~10m，該取值範圍主要是根據施工、交通和結構穩定等要求綜合確定的。

前述的基礎混凝土蓋板5的厚度為0.3~3m；基礎混凝土蓋板5嵌入基巖內部厚度不小於0.5m；基礎混凝土蓋板5強度不低於C25。向上、下遊面的延伸距離不小於2.0m。

前述的下遊面攔擋鋼板1和上遊面攔擋鋼板3間還設有斜向支梁6，斜向支梁6的一端與水平支梁4連接，另一端與下遊面攔擋鋼板1/上遊面攔擋鋼板3連接。

前述的下遊面攔擋鋼板1和上遊面攔擋鋼板3均經鋼板基礎連接板7與基礎混凝土蓋板5連接；所述的鋼板基礎連接板7還經基礎拉筋8固定於基礎混凝土蓋板5上。

前述的鋼板基礎連接板7厚度不小於8mm。

前述的基礎拉筋8間排距不大於0.5m，基礎拉筋8直徑不小於20mm，基礎拉筋8深入基巖內部長度不小於1.0m。

處於底端的斜向支梁6的一端經梁支撐基礎連接板9與基礎混凝土蓋板5連接；所述的梁支撐基礎連接板9還經基礎錨筋10固定於基礎混凝土蓋板5上。基礎錨筋10在每塊梁支撐基礎連接板9底部不少於2根，並和連接板之間焊接連接，基礎錨筋10直徑不小於16mm，要求錨筋深入基巖內部長度不小於1.0m。

前述的下遊面攔擋鋼板1和上遊面攔擋鋼板3上設有排水孔11。排水孔11可以為圓形或方形，截面面積不小於0.04m2，同時不大於2m2。

前述的下遊面攔擋鋼板1和上遊面攔擋鋼板3間還填有回填混凝土12。為保證在泥石流作用下整個壩體的穩定性，在內部有回填混凝土13，保證了整體的穩定性。

前述的上遊面攔擋鋼板3的坡比為緩於1:0.5，該設置能夠夠有效提高本實用新型的強度；所述的下遊面攔擋鋼板1的坡比為1:0.1~1:0.6。

前述的高抗衝刷的鋼包混凝土新型壩的施工方法，按下述步驟進行：

a、將建基面基礎挖至基巖部位；建基面基礎嵌入基巖內部深度不小於0.5m；

b、在建基面基礎上澆築基礎混凝土蓋板5；

c、將下遊面攔擋鋼板1和上遊面攔擋鋼板3固定於基礎混凝土蓋板5上，並安裝相應的水平支梁4；

d、在下遊面攔擋鋼板1和下遊面間灌注回填混凝土12；回填混凝土12強度等級不低於C15，採用分層澆築，分層高度控制在2.0m以內，施工中應充分振搗，確保密實。

、灌注完成後蓋上頂部鋼蓋板2。

前述的步驟b中，在建基面基礎上澆築基礎混凝土蓋板5時，預留鋼板基礎連接板7和梁支撐基礎連接板9的位置。

前述的步驟c中，將下遊面攔擋鋼板1和上遊面攔擋鋼板3經鋼板基礎連接板7固定於基礎混凝土蓋板5上後，還安裝相應的斜向支梁6。

更具體地，前述的高抗衝刷的鋼包混凝土新型壩的施工方法，按下述步驟進行：

a、首先根據地質勘探成果確定的建基面深度，開挖建基面基礎至基巖部位；

b、在建基面基礎上進行基礎拉筋8和基礎錨筋10的施工；

c、開始基礎混凝土蓋板5澆築，預留鋼板基礎連接板7和梁支撐基礎連接板9的位置；

d、進行鋼板基礎連接板7和梁支撐基礎連接板9的施工，將其錨固焊接在相應的基礎拉筋8和基礎錨筋10上，確保滿相關規範要求的錨固和焊接要求；

e、依次分段、分塊進行攔擋鋼板、水平支梁、斜向支梁等鋼結構的焊接施工，焊縫和焊接滿足相關規範即可。施工前宜對攔擋鋼板先按照布置要求完成排水孔的開孔；

f、分段進行回填混凝土施工，施工中應注意對鋼結構的保護；

g、進行頂部鋼蓋板2的施工；

h、重複上述步驟直至施工完成。

、所有鋼材均應按照現行有效規程規程要求進行防鏽、防腐和防火處理。