用于嚴寒地區碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞的結構制造技術

本發明專利技術公開了一種用于嚴寒地區碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞的結構，在壩體上游面的上方設置一水平懸挑梁，懸挑梁位于冬季運行時庫水位的上方，沿著懸挑梁上表面相隔一定間距埋置多塊鋼板，在鋼板上安裝旋轉機構，鋼絞線的一端纏繞固定在旋轉機構上，鋼絞線的另一端吊裝預拉鑄鐵塊，在鋼板上設置有導向輪，鋼絞線通過導向輪的引導，使預拉鑄鐵塊豎直懸掛在壩體上游面，并通過旋轉機構纏繞鋼絞線調整預拉鑄鐵塊在壩體上游面的位置。本發明專利技術避免了嚴寒地區，每當水位變動時，冰體下沉對壩體保溫層產生的破壞，進而造成壩體出現裂縫，發生滲漏，危及工程安全的情況。本發明專利技術具有操作簡單，費用低，安全有保證，施工進度快，后期更換維護簡單等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種水工建筑物的防護結構，尤其是一種用于嚴寒地區碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞的結構。
技術介紹
壩體裂縫是碾壓混凝土壩病害中普遍存在的問題，溫度應力是引起大壩混凝土表面裂縫的主要原因，為防止溫度應力引起壩體混凝土壩面裂縫，在嚴寒地區，通常是在碾壓混凝土壩體表面進行保溫，保溫材料一般為聚苯乙烯板或聚氨酯保溫材料。但在嚴寒地區，氣溫低，冰凍層厚度大，一般嚴寒地區冰凍層厚度大于1.6米，因冰體與壩體原已凍結成整體，當水庫供水或發電時，庫水位下降，冰體在自重作用下下沉，凍結在壩體保溫層上的冰體在下沉時，產生冰拔力，對壩體保溫層產生撕裂作用，進而破壞保溫層，使碾壓混凝土壩體外露，接觸外部冷空氣。又因為嚴寒地區碾壓混凝土壩體澆筑時，上、下游保溫層覆蓋與澆筑基本同步進行，壩體內部散熱很少，導致壩體本身溫度較高。當壩體保溫層撕裂破壞，壩體表面混凝土暴露在寒冷空氣中時，內外溫差極大，最高可達45℃左右。由于內外溫差的存在，將產生超過碾壓混凝土壩體本身允許的拉應力，混凝土因拉應力產生裂縫甚至是貫穿性裂縫，進而引起壩體滲漏，給運行管理帶來不便，甚至危及大壩安全。例如地處嚴寒地區的某工程，由于冰拔力破壞壩體保溫層，壩體滲水，并在凍脹作用下，壩體滲漏嚴重，不得不進行灌漿處理，代價較大。因此，如何防止嚴寒地區碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞成為急需解決的問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是，提供一種嚴寒地區碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞的結構，易于施工，便于后期維護、更換，使用成本相對較低。為了解決上述問題，本專利技術所采用的技術方案是：一種用于嚴寒地區碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞的結構，在壩體上游面的上方設置一水平懸挑梁，懸挑梁位于冬季運行時庫水位的上方，沿著懸挑梁上表面相隔一定間距埋置多塊鋼板，在鋼板上安裝旋轉機構，鋼絞線的一端纏繞固定在旋轉機構上，鋼絞線的另一端吊裝預拉鑄鐵塊，在鋼板上設置有導向輪，鋼絞線通過導向輪的引導，使預拉鑄鐵塊豎直懸掛在壩體上游面，并通過旋轉機構纏繞鋼絞線調整預拉鑄鐵塊在壩體上游面的位置。所述旋轉機構為手動的帶有控制鋼絞線纏繞長度的旋轉手柄。所述旋轉機構為電動卷揚機。本專利技術的有益效果：避免了目前嚴寒地區壩體保溫層與冰體凍結一起，在水位變動的時候，冰體下沉，牽拉壩體保溫層，從而使壩體保溫層遭到破壞，進而使壩體產生較大內外溫差及超過壩體碾壓混凝土允許的拉應力，使壩體產生裂縫，最終影響壩體安全的弊端。其安裝簡易，維修更換不需破壞壩體混凝土結構，后期運行費用低。附圖說明圖1是本專利技術用于嚴寒地區碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞的結構的平面布置圖。圖2是圖1的剖面圖。圖3是本專利技術鋼絞線安裝示意圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細說明：如圖1-3所示，本專利技術的用于嚴寒地區碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞的結構，在壩體1上游面的上方設置一水平懸挑梁4，懸挑梁4位于冬季運行時庫水位的上方，沿著懸挑梁4上表面相隔一定間距埋置多塊鋼板7，在鋼板7上安裝旋轉機構9，鋼絞線5的一端纏繞固定在旋轉機構9上，鋼絞線5的另一端吊裝預拉鑄鐵塊6，在鋼板7上設置有導向輪8，鋼絞線5通過導向輪8的引導，使預拉鑄鐵塊6豎直懸掛在壩體1上游面，并通過旋轉機構9纏繞鋼絞線5調整預拉鑄鐵塊6在壩體1上游面的位置。所述旋轉機構9為手動的帶有控制鋼絞線5纏繞長度的旋轉手柄。所述旋轉機構9為電動卷揚機。本專利技術通過鋼絞線與預拉鑄鐵塊的拉力作用，在水位變動時，使得冰體緩慢下沉，達到不使壩體保溫層受到破壞的目的。在壩體1上設置懸挑梁4，一般不限于此種結構形式。鋼絞線的縱向間距為10米，但是不限于此間距，可根據實際冰凍層的厚度加長或縮短間距。鋼絞線采用手動或電動可調節裝置(旋轉機構9)完成對鋼絞線長度的控制。旋轉機構9為現有技術，在此不再敘述。具體地說，在壩體的上游，設置懸挑梁，在懸挑梁內埋置預埋件，預埋件用于連接固定鋼絞線，在鋼絞線的下端安裝預拉鑄鐵塊，預拉鑄鐵塊預置于庫水位中，深度為冬季庫水位結冰厚度的中下部，當庫水位下降，冰層產生冰拔力時，通過鋼絞線抵抗冰拔力，達到保護壩體保溫層的目的。根據水庫未結冰前水位，預先安置鋼絞線及預拉鑄鐵塊，預拉鑄鐵塊放置深度為冰層中下部。預拉鑄鐵塊埋置于冰體內，在嚴寒地區，冰凍層厚度較大，隨著水位變化冰體對壩體保溫層形成破壞作用，鋼絞線牽拉冰體，起到保護壩體保溫層受到破壞的作用。在鋼絞線5上方安裝可調節的旋轉機構9起到調節鋼絞線5長度的作用，防止水位變化時冰體3突然牽拉壩體1的保溫層2，控制冰體緩慢下行的作用。在鋼絞線5下方安裝預拉鑄鐵塊6，將預拉鑄鐵塊6埋置于冰體內，起到固定鋼絞線5位置的作用，并能增加受力面積，從而達到防止冰體突然下落給壩體1造成的損壞。在壩體的上游設置懸挑梁4，能更方便鋼絞線5的設置，更好地與冰體有效作用，設計也可根據具體情況選擇其它形式來完成鋼絞線5的安置。以上所述的實施例僅用于說明本專利技術的技術思想及特點，其目的在于使本領域內的技術人員能夠理解本專利技術的內容并據以實施，不能僅以本實施例來限定本專利技術的專利范圍，即凡本專利技術所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本專利技術的專利范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于嚴寒地區碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞的結構，其特征在于，在壩體(1)上游面的上方設置一水平懸挑梁(4)，懸挑梁(4)位于冬季運行時庫水位的上方，沿著懸挑梁(4)上表面相隔一定間距埋置多塊鋼板(7)，在鋼板(7)上安裝旋轉機構(9)，鋼絞線(5)的一端纏繞固定在旋轉機構(9)上，鋼絞線(5)的另一端吊裝預拉鑄鐵塊(6)，在鋼板(7)上設置有導向輪(8)，鋼絞線(5)通過導向輪(8)的引導，使預拉鑄鐵塊(6)豎直懸掛在壩體(1)上游面，并通過旋轉機構(9)纏繞鋼絞線(5)調整預拉鑄鐵塊(6)在壩體(1)上游面的位置。

【技術特征摘要】
1.一種用于嚴寒地區碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞的結構，其特征在于，在壩體(1)上游面的上方設置一水平懸挑梁(4)，懸挑梁(4)位于冬季運行時庫水位的上方，沿著懸挑梁(4)上表面相隔一定間距埋置多塊鋼板(7)，在鋼板(7)上安裝旋轉機構(9)，鋼絞線(5)的一端纏繞固定在旋轉機構(9)上，鋼絞線(5)的另一端吊裝預拉鑄鐵塊(6)，在鋼板(7)上設置有導向輪(8)，鋼絞線(5)通過導向輪(8)的引導...

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜雷功，王立成，馬妹英，王彩艷，王玲，蔣小健，劉艷玲，謝紹紅，寧鐘，鄒月龍，李岳東，
申請(專利權)人：中水北方勘測設計研究有限責任公司，
類型：發明
國別省市：天津;12