本發(fā)明涉及一種水工建筑物的防護(hù)結(jié)構(gòu)，尤其是一種用于嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞的結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

壩體裂縫是碾壓混凝土壩病害中普遍存在的問題，溫度應(yīng)力是引起大壩混凝土表面裂縫的主要原因，為防止溫度應(yīng)力引起壩體混凝土壩面裂縫，在嚴(yán)寒地區(qū)，通常是在碾壓混凝土壩體表面進(jìn)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(yán)寒地區(qū)，氣溫低，冰凍層厚度大，一般嚴(yán)寒地區(qū)冰凍層厚度大于1.6米，因冰體與壩體原已凍結(jié)成整體，當(dāng)水庫供水或發(fā)電時(shí)，庫水位下降，冰體在自重作用下下沉，凍結(jié)在壩體保溫層上的冰體在下沉?xí)r，產(chǎn)生冰拔力，對(duì)壩體保溫層產(chǎn)生撕裂作用，進(jìn)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?yàn)閲?yán)寒地區(qū)碾壓混凝土壩體澆筑時(shí)，上、下游保溫層覆蓋與澆筑基本同步進(jìn)行，壩體內(nèi)部散熱很少，導(dǎo)致壩體本身溫度較高。當(dāng)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(shí)，內(nèi)外溫差極大，最高可達(dá)45℃左右。由于內(nèi)外溫差的存在，將產(chǎn)生超過碾壓混凝土壩體本身允許的拉應(yīng)力，混凝土因拉應(yīng)力產(chǎn)生裂縫甚至是貫穿性裂縫，進(jìn)而引起壩體滲漏，給運(yùn)行管理帶來不便，甚至危及大壩安全。

例如地處嚴(yán)寒地區(qū)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(yán)重，不得不進(jìn)行灌漿處理，代價(jià)較大。因此，如何防止嚴(yán)寒地區(qū)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(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞的結(jié)構(gòu)，易于施工，便于后期維護(hù)、更換，使用成本相對(duì)較低。

為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種用于嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞的結(jié)構(gòu)，在壩體上游面的上方設(shè)置一水平懸挑梁，懸挑梁位于冬季運(yùn)行時(shí)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(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，鋼絞線的一端纏繞固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，鋼絞線的另一端吊裝預(yù)拉鑄鐵塊，在鋼板上設(shè)置有導(dǎo)向輪，鋼絞線通過導(dǎo)向輪的引導(dǎo)，使預(yù)拉鑄鐵塊豎直懸掛在壩體上游面，并通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)纏繞鋼絞線調(diào)整預(yù)拉鑄鐵塊在壩體上游面的位置。

所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為手動(dòng)的帶有控制鋼絞線纏繞長度的旋轉(zhuǎn)手柄。

所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)。

本發(fā)明的有益效果：避免了目前嚴(yán)寒地區(qū)壩體保溫層與冰體凍結(jié)一起，在水位變動(dòng)的時(shí)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(jìn)而使壩體產(chǎn)生較大內(nèi)外溫差及超過壩體碾壓混凝土允許的拉應(yīng)力，使壩體產(chǎn)生裂縫，最終影響壩體安全的弊端。其安裝簡(jiǎn)易，維修更換不需破壞壩體混凝土結(jié)構(gòu)，后期運(yùn)行費(fèi)用低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用于嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞的結(jié)構(gòu)的平面布置圖。

圖2是圖1的剖面圖。

圖3是本發(fā)明鋼絞線安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

如圖1-3所示，本發(fā)明的用于嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土壩體保溫層防冰拔力破壞的結(jié)構(gòu)，在壩體1上游面的上方設(shè)置一水平懸挑梁4，懸挑梁4位于冬季運(yùn)行時(shí)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(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9，鋼絞線5的一端纏繞固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9上，鋼絞線5的另一端吊裝預(yù)拉鑄鐵塊6，在鋼板7上設(shè)置有導(dǎo)向輪8，鋼絞線5通過導(dǎo)向輪8的引導(dǎo)，使預(yù)拉鑄鐵塊6豎直懸掛在壩體1上游面，并通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9纏繞鋼絞線5調(diào)整預(yù)拉鑄鐵塊6在壩體1上游面的位置。

所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9為手動(dòng)的帶有控制鋼絞線5纏繞長度的旋轉(zhuǎn)手柄。

所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9為電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)。

本發(fā)明通過鋼絞線與預(yù)拉鑄鐵塊的拉力作用，在水位變動(dòng)時(shí)，使得冰體緩慢下沉，達(dá)到不使壩體保溫層受到破壞的目的。

在壩體1上設(shè)置懸挑梁4，一般不限于此種結(jié)構(gòu)形式。

鋼絞線的縱向間距為10米，但是不限于此間距，可根據(jù)實(shí)際冰凍層的厚度加長或縮短間距。

鋼絞線采用手動(dòng)或電動(dòng)可調(diào)節(jié)裝置(旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9)完成對(duì)鋼絞線長度的控制。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再敘述。

具體地說，在壩體的上游，設(shè)置懸挑梁，在懸挑梁內(nèi)埋置預(yù)埋件，預(yù)埋件用于連接固定鋼絞線，在鋼絞線的下端安裝預(yù)拉鑄鐵塊，預(yù)拉鑄鐵塊預(yù)置于庫水位中，深度為冬季庫水位結(jié)冰厚度的中下部，當(dāng)庫水位下降，冰層產(chǎn)生冰拔力時(shí)，通過鋼絞線抵抗冰拔力，達(dá)到保護(hù)壩體保溫層的目的。

根據(jù)水庫未結(jié)冰前水位，預(yù)先安置鋼絞線及預(yù)拉鑄鐵塊，預(yù)拉鑄鐵塊放置深度為冰層中下部。預(yù)拉鑄鐵塊埋置于冰體內(nèi)，在嚴(yán)寒地區(qū)，冰凍層厚度較大，隨著水位變化冰體對(duì)壩體保溫層形成破壞作用，鋼絞線牽拉冰體，起到保護(hù)壩體保溫層受到破壞的作用。在鋼絞線5上方安裝可調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9起到調(diào)節(jié)鋼絞線5長度的作用，防止水位變化時(shí)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(yù)拉鑄鐵塊6，將預(yù)拉鑄鐵塊6埋置于冰體內(nèi)，起到固定鋼絞線5位置的作用，并能增加受力面積，從而達(dá)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(shè)置懸挑梁4，能更方便鋼絞線5的設(shè)置，更好地與冰體有效作用，設(shè)計(jì)也可根據(jù)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(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，不能僅以本實(shí)施例來限定本發(fā)明的專利范圍，即凡本發(fā)明所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。