[发明专利]钢结构面板砂砾石坝

说明书

技术领域

本发明涉及一种水利技术领域的砂砾坝，特别是涉及一种钢结构面板砂砾石坝。

背景技术

传统的面板坝是指由堆石体（或砂砾料）和防渗面板组成的坝型。混凝土面板在冬季、夏季施工时均要采取相应的温控措施，避免出现危害性裂缝，增加了施工的难度和投资。而且，混凝土面板容易出现裂缝，对坝体结构稳定非常不利。混凝土面板一旦出现问题就存在维修困难等问题。

发明内容

为了克服混凝土面板坝施工难度大，投资大，材料用量大，对环境影响大的缺点，本发明提供一种钢结构面板砂砾石坝。

技术方案：一种钢结构面板砂砾石坝，包括由土和砂砾石为填料的坝体，坝体排水系统，由钢结构面板和两岸趾板、河床趾板共同组成的防渗结构，防浪墙和下游护坡，坝体上游迎水面为钢结构组合面板，该钢结构组合面板包括内外两层钢板和钢板之间的支撑骨架，所述内层钢板由若干个长方形单片钢板通过多个耐候钢片对接密封固定拼合而成，并与坝体迎水面贴合，各内层单片钢板背水面横向设多根深入坝体内部的固定插筋，内外两层钢板之间的支撑骨架骑于内层单片钢板的连接处，横向和纵向的支撑骨架把坝体的迎水面分割为多个支撑单元，多个单片钢板密封固定于支撑骨架之上形成外层钢板；坝体的两岸边坡为混凝土台阶状或斜面状的趾板，钢结构组合面板下端与河床趾板连接并密封固定，或者插入河床趾板内并密封固定，钢结构组合面板两侧分别与两岸的台阶状或斜面状边坡密封固定，在钢结构组合面板的所有表面上和插筋上，以及对接缝或连接螺栓上辅助有一层防腐防渗涂料聚脲材料。

钢结构组合面板的内板与坝体之间设有垫层。位于内层的单片钢板的厚度在10mm以内，外层钢板厚度在15mm～50mm范围。内层钢板可以起到均匀传力，为坝体填料区成型起到模板的作用，上游钢结构组合面板的坡度调整范围很大（37°～45°）。

所述支撑骨架为“工”字型钢，组合式钢结构面板的内层和外层钢板的多个耐候钢片分别通过螺栓及密封条密封固定在“工”字型钢翼缘上，或者通过焊接固定在“工”字型钢条的钢翼缘上。

工字型钢下翼缘与内层组合钢板对接并垫有一层密封片，工字型钢的下翼缘上设有通孔，内层单片钢板上设有对应的螺纹孔，螺栓从工字型钢一端旋入使其与内层钢板密封固定；工字型钢上翼缘与外层钢板对接并垫有一层密封片，工字型钢上翼缘上设有螺纹孔，外层钢板上设有对应的通孔，螺栓从外层钢板外侧旋入使其与工字型钢条的上端面密封固定在一起。

内层单片钢板的外表面上垂直固定有定螺栓，工字型钢的下端面上设有对应的通孔，在工字型钢条与内层单片钢板之间垫有一层密封片，并将该通孔匹配套装于对应的定螺栓上，各定螺栓的末端固定有螺母；工字型钢条的上端面垂直固定有定螺栓，外层单片钢板上设有对用的通孔，在外层单片钢板与工字型钢条之间垫有一层密封片。并将该通孔套装于对应的定螺栓上，各定螺栓的末端固定有螺母。

坝体下游河床为褥垫层或排水棱体，褥衬层或排水棱体外侧包裹有反滤层；工字型钢的腹板上设有通孔，钢结构组合面板的下端设有排水通道，该排水通道通过坝底与坝体排水系统（褥垫式排水、堆石棱体排水、贴坡排水）相连接。

所述工字型钢条也可以是两个槽钢通过螺栓固定或者焊接固定形成。

所述密封片为橡胶垫，其横截面为“几”字形，或者横截面为“Ω”形。

坝体迎水面钢结构组合面板与水平面夹角范围为37°～45°。

所述工字型钢沿高程方向自底向顶排布由密变疏。

坝体设有溢流坝段，在溢流坝段的溢流面均固定有钢板，溢流坝段两侧坝体上固定有钢板。

在支撑单元内还固定有中间支撑骨架，该中间支撑骨架为直线型或者为弧线形或者多边形。

在坝体的上游下底面的河床内侧竖向设置有防渗墙。

所述插筋的末端设有弯钩。

本发明的有益效果：

1.本发明钢结构面板砂砾石坝是用钢板作为迎水面板、以土石料为支撑结构的坝体，实质上是一种组合坝，它同时具有重力坝和钢构坝的优点。其中钢结构组合面板的内层与坝体直接连接的组合支撑钢板，并且该层的内侧通过多个插筋固定于坝体内，插筋的作用一方面保持组合内板稳定，另一方面能使坝体的迎水面部分结为一体不松散，组合内板和坝体团结为一体能够更加坚固。本发明在具有普通砂砾坝的稳定易于修建等优点的同时，克服了传统的混凝土面板坝和心墙坝所存在的施工周期长，施工难度大，投资大，材料用量大，对环境影响大的缺点。