橡膠面板堆石壩及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種橡膠面板堆石壩及其施工方法，包括堆石壩主體結(jié)構(gòu)，在堆石壩主體的迎水面自內(nèi)向外依次為過渡層、干砌石墊層、內(nèi)泡沫板墊層、橡膠面板防滲層、外泡沫板層和鋪蓋層；橡膠面板防滲層設置中部伸縮節(jié)；在橡膠面板防滲層的周邊緣設置有底座，并設置邊緣伸縮節(jié)，并留有一定的裕量。本發(fā)明的橡膠面板堆石壩具有較好的塑性、柔性、防滲透性，施工簡單，造價低，相較于混凝土面板堆石壩，橡膠面板堆石壩不用考慮溫度應力、地基沉降等因素造成面板接縫張開、斷裂等問題。本發(fā)明橡膠面板堆石壩有較高的強度，穩(wěn)定性高，橡膠面板堆石壩更適用于中高壩建設。
【專利說明】橡膠面板堆石壩及其施工方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及水利工程壩體【技術(shù)領域】，具體涉及一種橡膠面板堆石壩及其施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有堆石壩主要由堆石作為支承體和弱透水材料作為防滲體這兩部分組成。按防滲體的位置分為心墻壩和斜墻壩，按防滲體材料的性質(zhì)分為剛性防滲體(如混凝土、鋼筋混凝土、木板和鋼板等)的壩和塑性防滲體(如土料和浙青混凝土等)的壩。剛性防滲體存在可塑性差，造價高，受溫度應力、地基沉降等因素造成面板接縫張開、斷裂等問題較多。隨著年歲增加其表面裂紋不斷增多，影響其防滲性能和強度，如不及時維護將會壩主體造成嚴重損害，維護成次數(shù)多、成本高，影響壩體壽命?，F(xiàn)有堆石壩的塑性防滲體多以土料和浙青混凝土為主，雖然能適應溫度應力變化、地基沉降問題，但其抗沖刷能力和防滲透能力明顯不足，滲透性成為影響壩體壽命的重要因素，壩體壽命較短，后期補充施工會增加額外成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對目前現(xiàn)有堆石壩普遍存在的容易受溫度應力、地基沉降等因素造成面板接縫張開、斷裂等問題，或存在防滲透性能不高等問題，本發(fā)明提供一種具有較好的塑性、柔性、防滲透性和耐久性，施工簡單，造價低，不用考慮溫度應力、地基沉降等因素造成面板接縫張開、斷裂的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種橡膠面板堆石壩，包括堆石壩主體結(jié)構(gòu)，在堆石壩主體的迎水面自內(nèi)向外依次為過渡層、干砌石墊層、內(nèi)泡沫板墊層、橡膠面板防滲層、外泡沫板層和鋪蓋層；橡膠面板防滲層為多條帶狀橡膠面板相鄰組合而成，相鄰橡膠面板對接面的分縫處設置中部伸縮節(jié)；在橡膠面板防滲層的周邊緣設置有底座，所述底座是橡膠面板與河床和兩岸基巖聯(lián)接的混凝土板結(jié)構(gòu)，橡膠面板防滲層的底端和側(cè)端固定接在底座上，以形成止水封閉系統(tǒng)，橡膠面板防滲層的底端和側(cè)端與底座之間設置邊緣伸縮節(jié)，并留有一定的裕量。
[0005]所述中部伸縮節(jié)是在所述相鄰橡膠面板的對接縫位置設置有褶皺狀橡膠伸縮節(jié)，該褶皺狀橡膠伸縮節(jié)的兩端分別通過機械固定或粘接在橡膠面板表面上。在相鄰橡膠面板對接縫的端面向內(nèi)設置橫腔，橫腔與對接縫交匯，并在交匯位置設置容量腔，所述對接縫、橫腔和容量腔內(nèi)灌注防滲粘合劑。
[0006]所述端部伸縮節(jié)是在相鄰橡膠面板和底座之間的對接縫位置設置有褶皺狀橡膠伸縮節(jié)，該褶皺狀橡膠伸縮節(jié)的一端通過機械固定或粘接在橡膠面板表面上，褶皺狀橡膠伸縮節(jié)的另一端通過機械固定或粘接在底座表面上。在底座與橡膠面板對接縫的端面內(nèi)橫向連接有止水鋼板，在對接縫處位于止水鋼板外側(cè)的縫隙內(nèi)，密封設置有聚錄乙烯止水帶。
[0007]所述橡膠面板包括位于內(nèi)側(cè)的骨架和位于骨架外表的橡膠層。
[0008]一種橡膠面板堆石壩的施工方法，包括堆石壩主體結(jié)構(gòu)，在堆石壩主體迎水面的過渡區(qū)表面上鋪設墊層后，在碾壓密實平整后的墊層上再鋪設橡膠面板防滲層；所述墊層包括一層干砌石層和一層泡沫板層，干砌石層鋪設于過渡區(qū)表面并碾壓密實，泡沫板層鋪設于干砌層表面，橡膠面板防滲層鋪設并固定于泡沫板層表面；橡膠面板防滲層為多條橡膠面板相鄰組合而成，在相鄰橡膠板對接縫端面上向內(nèi)設置橫腔，橫腔與對接縫交匯，在交匯位置設置容量腔，再向?qū)涌p、橫腔和容量腔內(nèi)灌注防滲粘合劑；在河床和兩岸的基巖上分別砌筑混凝土板形成底座，橡膠面板防滲層的周邊緣固定接在底座上，以形成止水封閉系統(tǒng)，在底座與橡膠面板邊緣對接縫的端面上沿橫向連接有止水鋼板，再對接縫處止水鋼板外側(cè)密封聚錄乙烯止水帶，并留有一定的裕量；在橡膠面板防滲層表面直接鋪設鋪蓋層，或者在橡膠面板防滲層表面粘固一層泡沫板層后，在泡沫板層外表面鋪設鋪蓋層。
[0009]在所述相鄰橡膠面板的對接縫位置設置有褶皺狀橡膠伸縮節(jié)，該褶皺狀橡膠伸縮節(jié)的兩端分別通過機械固定或粘接在橡膠面板表面上。在相鄰橡膠面板和底座之間的對接縫位置設置有褶皺狀橡膠伸縮節(jié)，該褶皺狀橡膠伸縮節(jié)的一端通過機械固定或粘接在橡膠面板表面上，褶皺狀橡膠伸縮節(jié)的另一端通過機械固定或粘接在底座表面上。
[0010]碾壓堆石壩采用薄層碾壓填筑堆石，每層填筑的堆石厚度為0.6?0.9m，用6?14t的振動碾碾壓，使干重度和孔隙率達到設計標準。
[0011]所述橡膠面板首先制作面板骨架，在面板骨架外涂敷橡膠層形成面板。
[0012]鋪蓋層覆蓋整個壩面，并確保有一定的厚度及強度。建議采用漿砌石覆蓋，以減少波浪濤刷、泥沙侵蝕、重物撞擊等對橡膠板破壞，鋪蓋有一定質(zhì)量，避免水壓力作用掀起橡膠面板。鋪蓋層與面板之間架設過渡層，建議采用泡沫板。漿砌石體的石料應選用材質(zhì)堅實，無風化剝落層或裂紋，石材表面無污染垢、水銹等雜質(zhì)，用于表面的石材，應色澤均勻。石料的物理力學指標應符合國家施工規(guī)范要求。
[0013]漿砌石體砌筑前，應在砌體外石料表面的泥垢沖凈，砌筑時保持體表面濕潤，放樣定位好，采用座衆(zhòng)法分段砌筑。砌筑尖先在基礎面上鋪一層3?5cm厚的稠砂衆(zhòng),然后安放石塊。砌筑程序為先砌“角石”、再砌“面石”、最后砌“腹石”。砌體完成后，須用麻袋或草覆蓋，并經(jīng)常灑水養(yǎng)護，保持表面潮濕。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的橡膠面板堆石壩具有較好的塑性、柔性、防滲透性，施工簡單，造價低，相較于混凝土面板堆石壩，橡膠面板堆石壩不用考慮溫度應力、地基沉降等因素造成面板接縫張開、斷裂等問題。相較于橡膠壩(為封閉袋狀，填充水或氣形成擋水囊袋，僅用于壩頂過水的阻水體，國內(nèi)最大橡膠壩壩高只有6m)，本發(fā)明橡膠面板堆石壩有較高的強度，穩(wěn)定性高，橡膠面板堆石壩更適用于中高壩建設。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明橡膠面板堆石壩的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的A向結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖1中B部放大結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖2中的中部伸縮節(jié)剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖4對接縫灌注的截面圖；
圖6是圖2中底座與橡膠面板對接位置的剖面示意圖。
[0016]圖中標號I為橡膠面板，2為堆石體，21為上游主堆石體，22為下游次堆石體，3為過度層，4為干砌石墊層,5為內(nèi)泡沫板墊層,6為外泡沫板層,7為鋪蓋層,8為底座,9為垂直伸縮縫，10為防滲粘合劑，11為橫腔，12為容量腔，13為橡膠伸縮節(jié)，14為垂直施工縫，15為水平施工縫，16為止水鋼板,17為聚錄乙烯止水帶，18為河床砂碌石，19為帷幕灌楽:層，20為機械固定或粘接位。
[0017]【具體實施方式】:
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0018]實施例1:橡膠面板堆石壩，參見圖1，包括堆石壩主體結(jié)構(gòu)，堆石壩主體主要包括堆石體(上游主堆石體和下游次堆石體)、防浪墻、帷幕灌漿層等結(jié)構(gòu)，河床鋪設砂礫石。參見圖3，在堆石壩主體的迎水面自內(nèi)向外依次為過渡層、干砌石墊層、內(nèi)泡沫板墊層、橡膠面板防滲層、外泡沫板層和鋪蓋層。其中，橡膠面板包括位于內(nèi)側(cè)的骨架和位于骨架外表的橡月父層O
[0019]參見圖2，橡膠面板防滲層為多條帶狀橡膠面板相鄰組合而成，相鄰橡膠面板對接面的分縫處設置中部伸縮節(jié)；在橡膠面板防滲層的周邊緣設置有底座，所述底座是橡膠面板與河床和兩岸基巖聯(lián)接的混凝土板結(jié)構(gòu)，橡膠面板防滲層的底端和側(cè)端固定接在底座上，以形成止水封閉系統(tǒng)，橡膠面板防滲層的底端和側(cè)端與底座之間設置邊緣伸縮節(jié)，并留有一定的裕量。
[0020]參見圖4，中部伸縮節(jié)是在所述相鄰橡膠面板的對接縫位置設置有褶皺狀橡膠伸縮節(jié)，該褶皺狀橡膠伸縮節(jié)的兩端分別通過機械固定或粘接在橡膠面板表面上。參見圖5，在相鄰橡膠面板對接縫的端面向內(nèi)設置橫腔，橫腔與對接縫交匯，并在交匯位置設置容量腔，所述對接縫、橫腔和容量腔內(nèi)灌注防滲粘合劑。
[0021]端部伸縮節(jié)是在相鄰橡膠面板和底座之間的對接縫位置設置有褶皺狀橡膠伸縮節(jié)，該褶皺狀橡膠伸縮節(jié)的一端通過機械固定或粘接在橡膠面板表面上，褶皺狀橡膠伸縮節(jié)的另一端通過機械固定或粘接在底座表面上，類似圖4所述結(jié)構(gòu)。參見圖6，又在底座與橡膠面板對接縫的端面內(nèi)橫向連接有止水鋼板，在對接縫處位于止水鋼板外側(cè)的縫隙內(nèi)，密封設置有聚錄乙烯止水帶。
[0022]實施例2:—種橡膠面板堆石壩的施工方法，包括堆石壩主體結(jié)構(gòu)，在堆石壩主體迎水面的過渡區(qū)表面上鋪設墊層后，在碾壓密實平整后的墊層上再鋪設橡膠面板防滲層；所述墊層包括一層干砌石層和一層泡沫板層，干砌石層鋪設于過渡區(qū)表面并碾壓密實，泡沫板層鋪設于干砌層表面，橡膠面板防滲層鋪設并固定于泡沫板層表面；橡膠面板防滲層為多條橡膠面板相鄰組合而成，在所述相鄰橡膠面板的對接縫位置設置有褶皺狀橡膠伸縮節(jié)13，該褶皺狀橡膠伸縮節(jié)13的兩端分別通過機械固定或粘接在橡膠面板表面上。在相鄰橡膠板對接縫端面上向內(nèi)設置橫腔，橫腔與對接縫交匯，在交匯位置設置容量腔，再向?qū)涌p、橫腔和容量腔內(nèi)灌注防滲粘合劑。
[0023]在河床和兩岸的基巖上分別砌筑混凝土板形成底座，橡膠面板防滲層的周邊緣固定接在底座上，以形成止水封閉系統(tǒng)，在相鄰橡膠面板和底座之間的對接縫位置設置有褶皺狀橡膠伸縮節(jié)13，該褶皺狀橡膠伸縮節(jié)13的一端通過機械固定或粘接在橡膠面板表面上，褶皺狀橡膠伸縮節(jié)13的另一端通過機械固定或粘接在底座表面上。在底座與橡膠面板邊緣對接縫的端面上沿橫向連接有止水鋼板，再對接縫處止水鋼板外側(cè)密封聚錄乙烯止水帶，并留有一定的裕量；在橡膠面板防滲層表面直接鋪設鋪蓋層，或者在橡膠面板防滲層表面粘固一層泡沫板層后，在泡沫板層外表面鋪設鋪蓋層。
[0024]碾壓堆石壩采用薄層碾壓填筑堆石，每層填筑的堆石厚度為0.6?0.9m，用6?14t的振動碾碾壓，使干重度和孔隙率達到設計標準。
[0025]所述橡膠面板首先制作面板骨架，在面板骨架外涂敷橡膠層形成面板。
[0026]鋪蓋層覆蓋整個壩面，并確保有一定的厚度及強度。建議采用漿砌石覆蓋，以減少波浪濤刷、泥沙侵蝕、重物撞擊等對橡膠板破壞，鋪蓋有一定質(zhì)量，避免水壓力作用掀起橡膠面板。鋪蓋層與面板之間架設過渡層，建議采用泡沫板。漿砌石體的石料應選用材質(zhì)堅實，無風化剝落層或裂紋，石材表面無污染垢、水銹等雜質(zhì)，用于表面的石材，應色澤均勻。石料的物理力學指標應符合國家施工規(guī)范要求。
[0027]漿砌石體砌筑前，應在砌體外石料表面的泥垢沖凈，砌筑時保持體表面濕潤，放樣定位好，采用座衆(zhòng)法分段砌筑。砌筑尖先在基礎面上鋪一層3?5cm厚的稠砂衆(zhòng),然后安放石塊。砌筑程序為先砌“角石”、再砌“面石”、最后砌“腹石”。砌體完成后，須用麻袋或草覆蓋，并經(jīng)常灑水養(yǎng)護，保持表面潮濕。
【權(quán)利要求】
1.一種橡膠面板堆石壩，包括堆石壩主體結(jié)構(gòu)，其特征在于，在堆石壩主體的迎水面自內(nèi)向外依次為過渡層、干砌石墊層、內(nèi)泡沫板墊層、橡膠面板防滲層、外泡沫板層和鋪蓋層；橡膠面板防滲層為多條帶狀橡膠面板相鄰組合而成，相鄰橡膠面板對接面的分縫處設置中部伸縮節(jié)；在橡膠面板防滲層的周邊緣設置有底座，所述底座是橡膠面板與河床和兩岸基巖聯(lián)接的混凝土板結(jié)構(gòu)，橡膠面板防滲層的底端和側(cè)端固定接在底座上，以形成止水封閉系統(tǒng)，橡膠面板防滲層的底端和側(cè)端與底座之間設置邊緣伸縮節(jié)，并留有一定的裕量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠面板堆石壩，其特征在于，所述中部伸縮節(jié)是在所述相鄰橡膠面板的對接縫位置設置有褶皺狀橡膠伸縮節(jié)，該褶皺狀橡膠伸縮節(jié)的兩端分別通過機械固定或粘接在橡膠面板表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橡膠面板堆石壩，其特征在于，在相鄰橡膠面板對接縫的端面向內(nèi)設置橫腔，橫腔與對接縫交匯，并在交匯位置設置容量腔，所述對接縫、橫腔和容量腔內(nèi)灌注防滲粘合劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠面板堆石壩，其特征在于，所述端部伸縮節(jié)是在相鄰橡膠面板和底座之間的對接縫位置設置有褶皺狀橡膠伸縮節(jié)，該褶皺狀橡膠伸縮節(jié)的一端通過機械固定或粘接在橡膠面板表面上，褶皺狀橡膠伸縮節(jié)的另一端通過機械固定或粘接在底座表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橡膠面板堆石壩，其特征在于，在底座與橡膠面板對接縫的端面內(nèi)橫向連接有止水鋼板，在對接縫處位于止水鋼板外側(cè)的縫隙內(nèi)，密封設置有聚錄乙烯止水帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠面板堆石壩，其特征在于，所述橡膠面板包括位于內(nèi)側(cè)的骨架和位于骨架外表的橡膠層。
7.一種橡膠面板堆石壩的施工方法，包括堆石壩主體結(jié)構(gòu)，其特征在于，在堆石壩主體迎水面的過渡區(qū)表面上鋪設墊層后，在碾壓密實平整后的墊層上再鋪設橡膠面板防滲層；所述墊層包括一層干砌石層和一層泡沫板層，干砌石層鋪設于過渡區(qū)表面并碾壓密實，泡沫板層鋪設于干砌層表面，橡膠面板防滲層鋪設并固定于泡沫板層表面；橡膠面板防滲層為多條橡膠面板相鄰組合而成，在相鄰橡膠板對接縫端面上向內(nèi)設置橫腔，橫腔與對接縫交匯，在交匯位置設置容量腔，在相鄰橡膠面板的對接縫、橫腔和容量腔表面鋪設有一層油氈，再向?qū)涌p、橫腔和容量腔內(nèi)灌注防滲粘合劑形成伸縮節(jié)；在河床和兩岸的基巖上分別砌筑混凝土板形成底座，橡膠面板防滲層的周邊緣固定接在底座上，以形成止水封閉系統(tǒng)，在底座與橡膠面板邊緣對接縫的端面上沿橫向連接有止水鋼板，再對接縫處止水鋼板外側(cè)密封聚錄乙烯止水帶，并留有一定的裕量；在橡膠面板防滲層表面直接鋪設鋪蓋層，或者在橡膠面板防滲層表面粘固一層泡沫板層后，在泡沫板層外表面鋪設鋪蓋層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的橡膠面板堆石壩的施工方法，其特征在于，碾壓堆石壩采用薄層碾壓填筑堆石，每層填筑的堆石厚度為0.6?0.9m，用6?14t的振動碾碾壓，使干重度和孔隙率達到設計標準。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的橡膠面板堆石壩的施工方法，其特征在于，所述橡膠面板首先制作面板骨架，在面板骨架外涂敷橡膠層形成面板。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的橡膠面板堆石壩的施工方法，其特征在于，所述鋪蓋層采用漿砌石覆蓋，漿砌石體砌筑前，在砌體外石料表面的泥垢沖凈，砌筑時保持體表面濕潤，放樣定位后，采用座衆(zhòng)法分段砌筑；砌筑尖先在基礎面上鋪一層3?5cm厚的稠砂衆(zhòng),然后安放石塊；砌體完成后，須用麻袋或草覆蓋，并經(jīng)常灑水養(yǎng)護，保持表面潮濕。
【文檔編號】E02B7/06GK104372770SQ201410615518
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】丁澤霖 申請人:華北水利水電大學