一种拆卸式重力坝及其施工、拆除方法技术

本发明专利技术涉及一种拆卸式重力坝及其施工、拆除方法，属于水利工程技术领域。本发明专利技术包括排水灌浆廊道、防渗帷幕、坝基排水孔、中墩、边墩、横缝，还包括上游混凝土面板、砌块混凝土、下游混凝土面板、素混凝土垫层、坝基锚筋；所述砌块混凝土由预制砌块按照一定的顺序通过螺栓连接而成；所述上游混凝土面板、下游混凝土面板分别浇筑在坝体的上、下游侧，素混凝土垫层铺垫在坝基上，素混凝土垫层上砌筑可拆卸的砌块混凝土，坝基锚筋布置在最底层砌块混凝土的吊装孔中。本发明专利技术可充分利用预制式混凝土构件质量可靠、施工效率高的优点，减小坝体内的温度裂缝，确保重力坝的安全，同时满足坝体拆卸方便，既经济，又环保。

A demolition gravity dam and its construction and demolition method

The invention relates to a disassembly gravity dam and its construction and demolition method, belonging to the field of water conservancy engineering technology. The invention comprises a drainage grouting corridor, an impervious curtain, a dam foundation drainage hole, a middle pier, a side pier and a transverse joint, and also includes an upstream concrete face plate, a block concrete face plate, a downstream concrete face plate, a plain concrete cushion, and a dam foundation anchor bar. The upstream concrete face slab and the downstream concrete face slab are respectively poured on the upstream and downstream sides of the dam body. The plain concrete cushion is laid on the dam foundation, and the detachable block concrete is laid on the plain concrete cushion. The anchor bars of the dam foundation are arranged in the lifting holes of the bottom block concrete. The invention can make full use of the advantages of reliable quality and high construction efficiency of prefabricated concrete components, reduce the temperature cracks in the dam body, ensure the safety of gravity dam, and meet the requirements of convenient disassembly of the dam body, which is economical and environmental friendly.

【技术实现步骤摘要】
一种拆卸式重力坝及其施工、拆除方法
本专利技术涉及一种拆卸式重力坝及其施工、拆除方法，属于水利工程

技术介绍
传统重力坝都是采用现浇混凝土的方法来修建，由于混凝土中的水泥在水化过程中散发出大量的水化热，可使得大体积混凝土与外界环境形成较大的温差时，很容易使得混凝土产生裂缝，从而破坏了混凝土的整体性。为了防止这种温度裂缝的产生，施工中不但要采取人工冷却、降温、散热等措施，而且还必须采用分块分层浇筑，两层之间浇筑的间隔需要5~10天或更长的时间，因而严重地影响了施工速度。由于施工速度受到限制，主坝体不能在短期内实现挡水或泄洪功能，施工导流工程的等级就不得不提高，因而大大的增加了施工导流的困难与费用。预制式混凝土在土木工程中应用十分广泛，在水利工程中的应用还不多，在筑坝方面的应用则更少。尽管目前已有关于装配式的筑坝的报道，比如：蒲沂大坝，但是这些坝高都很低，其方法不能简单直接应用于高坝的建设。因为目前装配式的坝体，砌块之间采用水泥砂浆来连接，由于水泥砂浆的厚度有限，与砌块之间的粘接强度不高，其抗剪能力相比砌块明显要低，因此无法满足高坝的建设。另外，目前混凝土重力坝设计时都没有考虑如何拆卸，大坝服役期满后如何处理。
技术实现思路
针对传统高重力坝容易出现温度裂缝的问题，施工中对温度控制严格，筑坝速度较低的不足，以及未考虑如何拆卸坝体的问题，本专利技术提出一种拆卸式重力坝及其施工、拆除方法。本专利技术的技术方案是：一种拆卸式重力坝，包括排水灌浆廊道3、防渗帷幕6、坝基排水孔7、中墩10、边墩11、横缝12，还包括上游混凝土面板1、砌块混凝土2、下游混凝土面板4、素混凝土垫层5、坝基锚筋8；所述上游混凝土面板1、下游混凝土面板4分别浇筑在坝体的上、下游侧，素混凝土垫层5铺垫在坝基上，素混凝土垫层5上砌筑可拆卸的砌块混凝土2，坝基锚筋8布置在最底层砌块混凝土2的吊装孔205中。所述砌块混凝土2砌筑从上游往下游逐排逐层施工。所述砌块混凝土2由砌块标准件20、1/2砌块标准件21装配而成；同层的砌块标准件20、1/2砌块标准件21之间通过锚索208连接，上、下层之间的砌块标准件20、1/2砌块标准件21通过上层侧面锚固螺杆206与下层凹面锚固螺杆203利用角铁207连接。所述砌块标准件20采用四棱柱形，1/2砌块标准件21的宽度为砌块标准件20的一半，二者上表面设置凹下的键齿窝201，二者下表面设置凸出的键齿202，上表面的键齿窝201与下表面的键齿202形状、尺寸完全相同能相互嵌套；所述砌块标准件20上表面的每个键齿窝201内向外设置2个锚索孔204，共8个；砌块标准件20的键齿窝201之间设置凹面锚固螺杆203，共4个；砌块标准件20每个侧面下部设置2个侧面锚固螺杆206，侧面锚固螺杆206中心对准下表面的键齿202中心，在每个键齿窝201中心设置椭圆形吊装孔205共4个；所述1/2砌块标准件21上表面的每个键齿窝内向外设置3个锚索孔204，共6个；1/2砌块标准件21的键齿窝201之间设置1个凹面锚固螺杆203；1/2砌块标准件21砌块长边侧面下部设置2个侧面锚固螺杆206，短边侧面下部设置1个侧面锚固螺杆206，侧面锚固螺杆206中心对准下表面的键齿202中心，在每个键齿窝201中心设置椭圆形吊装孔205，共2个。所述砌块标准件20、1/2砌块标准件21采用C15或C20混凝土。所述角铁207为L形钢板，板厚取25~35mm，板的两翼开有圆孔。所述锚索208为钢绞线，直径取30~50mm，两端带螺丝杆。所述凹面锚固螺杆203、侧面锚固螺杆206二者直径取30~50mm，长度取40~60cm，凹面锚固螺杆203一端焊接一块钢板浇筑在砌块内，凹面锚固螺杆203另一端出露在砌块上表面的锚固孔内；侧面锚固螺杆206一端焊接一块钢板浇筑在砌块内，侧面锚固螺杆206另一端出露在砌块上侧面的锚固孔内；其中砌块为砌块标准件20或1/2砌块标准件21。所述上游混凝土面板1厚度从坝顶向坝底逐渐加厚，坝顶厚度取0.3m，坝底厚度取0.5~1.5m；上游混凝土面板1强度不低于C25，抗渗等级不低于W8；对于非溢流坝段下游混凝土面板4取等厚，厚度取20cm，板上间隔设置排水孔；对于溢流坝段，下游混凝土面板4厚度取50cm，在堰顶和堰下游反弧段厚度加厚，混凝土强度不低于C25。所述排水灌浆廊道3采用普通钢筋混凝土结构，在排水灌浆廊道3与砌块之间充填混凝土；排水灌浆廊道3边墙和顶拱间隔设置排水孔；其中砌块为砌块标准件20或1/2砌块标准件21。所述素混凝土垫层5厚度取1~2m。所述坝基锚筋8深入地基2~3m，直径40~50mm。所述上游混凝土面板1、下游混凝土面板4分别通过其邻近的砌块混凝土2内布置面板锚筋9与面板钢筋骨架相连接浇筑在坝体的上、下游侧。所述中墩10、边墩11采用钢筋混凝土结构浇筑在溢流堰上。一种拆卸式重力坝的施工方法，包括如下步骤：S1、清基，清除河床冲积层至设计高程，清除坝轴线两岸坡积层；S2、浇筑坝基素混凝土垫层5；S3、施工排水灌浆廊道3，门洞形截面；S4、砌块砌筑，沿坝轴线每隔15~20m距离设置横缝12；其中砌块为砌块标准件20或1/2砌块标准件21；S5、最底层砌块砌筑好后，再施工砌块中的坝基锚筋8；S6、施工上游混凝土面板1和下游混凝土面板4，直至坝顶预定高程：首先绑扎钢筋骨架，并在砌块的侧面的锚索孔204内埋设面板锚筋9，一切准备就绪后即可浇筑混凝土；S7、当坝体砌筑到3~5m高度后，就可同时施工防渗帷幕6和坝基排水孔7；S8、当砌块坝体施工到坝顶预定高程后，再浇筑坝顶构件；S9、溢流坝段上的中墩10、边墩11采用钢筋混凝土结构浇筑在溢流堰上。所述坝顶构件包括坝顶混凝土保护层、防浪墙；坝顶浇筑20~30cm厚钢筋混凝土板作为坝顶混凝土保护层。一种拆卸式重力坝的拆除方法，首先凿开坝顶浇筑的混凝土和下游混凝土面板4，露出砌块标准件20、1/2砌块标准件21，拆卸掉砌块标准件20或1/2砌块标准件21四周的角铁207和锚索208，即可用起重机将砌块标准件20、1/2砌块标准件21吊走实现拆除。拆除时从下游往上游逐排逐层拆除。本专利技术的有益效果是：1、混凝土砌块便于工厂化生产，质量易于控制，不会出现温度裂缝；同时预制件质量易于检验，若出现问题可及时弥补，从而提高工程质量。2、混凝土砌块可全面逐层连续不断地进行砌筑，不受混凝土现场浇筑施工的制约，更不需要立模、拆模、养护等工序，受气候影响小，所以施工简便，施工速度快。3、由于施工速度加快，大坝主体工程可在短时间内实现挡水和泄洪功能，可大大减少施工导流的工程量及费用。4、坝体主要由砌块组成，砌块之间通过螺栓连接，拆卸方便，拆卸的砌块可以回收再利用，既经济，又环保。5、由于砌块之间通过螺栓连接，砌块之间存在缝隙可以排泄坝体渗水，坝体可以不设置排水管。综上，本专利技术可充分利用预制式混凝土构件质量可靠、施工效率高的优点，减小坝体内的温度裂缝，确保重力坝的安全，同时满足坝体拆卸方便，既经济，又环保。附图说明图1为本专利技术的典型坝段剖面示意图；图2为本专利技术的大坝下游立视图；图3为本专利技术的砌块标准件示意图；图4为本专利技术的1/2砌块标准件示意图；图5为本专利技术的砌块标准件凹面示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拆卸式重力坝，包括排水灌浆廊道（3）、防渗帷幕（6）、坝基排水孔（7）、中墩（10）、边墩（11）、横缝（12），其特征在于：还包括上游混凝土面板（1）、砌块混凝土（2）、下游混凝土面板（4）、素混凝土垫层（5）、坝基锚筋（8）；所述上游混凝土面板（1）、下游混凝土面板（4）分别浇筑在坝体的上、下游侧，素混凝土垫层（5）铺垫在坝基上，素混凝土垫层（5）上砌筑可拆卸的砌块混凝土（2），坝基锚筋（8）布置在最底层砌块混凝土（2）的吊装孔（205）中。

【技术特征摘要】
1.一种拆卸式重力坝，包括排水灌浆廊道（3）、防渗帷幕（6）、坝基排水孔（7）、中墩（10）、边墩（11）、横缝（12），其特征在于：还包括上游混凝土面板（1）、砌块混凝土（2）、下游混凝土面板（4）、素混凝土垫层（5）、坝基锚筋（8）；所述上游混凝土面板（1）、下游混凝土面板（4）分别浇筑在坝体的上、下游侧，素混凝土垫层（5）铺垫在坝基上，素混凝土垫层（5）上砌筑可拆卸的砌块混凝土（2），坝基锚筋（8）布置在最底层砌块混凝土（2）的吊装孔（205）中。2.根据权利要求1所述的拆卸式重力坝，其特征在于：所述砌块混凝土（2）砌筑从上游往下游逐排逐层施工。3.根据权利要求1所述的拆卸式重力坝，其特征在于：所述砌块混凝土（2）由砌块标准件（20）、1/2砌块标准件（21）装配而成；同层的砌块标准件（20）、1/2砌块标准件（21）之间通过锚索（208）连接，上、下层之间的砌块标准件（20）、1/2砌块标准件（21）通过上层侧面锚固螺杆（206）与下层凹面锚固螺杆（203）利用角铁（207）连接。4.根据权利要求3所述的拆卸式重力坝，其特征在于：所述砌块标准件（20）采用四棱柱形，1/2砌块标准件（21）的宽度为砌块标准件（20）的一半，二者上表面设置凹下的键齿窝（201），二者下表面设置凸出的键齿（202），上表面的键齿窝（201）与下表面的键齿（202）形状、尺寸完全相同能相互嵌套；所述砌块标准件（20）上表面的每个键齿窝（201）内向外设置2个锚索孔（204），共8个；砌块标准件（20）的键齿窝（201）之间设置凹面锚固螺杆（203），共4个；砌块标准件（20）每个侧面下部设置2个侧面锚固螺杆（206），侧面锚固螺杆（206）中心对准下表面的键齿（202）中心，在每个键齿窝（201）中心设置椭圆形吊装孔（205）共4个；所述1/2砌块标准件（21）上表面的每个键齿窝内向外设置3个锚索孔（204），共6个；1/2砌块标准件（21）的键齿窝（201）之间设置1个凹面锚固螺杆（203）；1/2砌块标准件（21）砌块长边侧面下部设置2个侧面锚固螺杆（206），短边侧面下部设置1个侧面锚固螺杆（206），侧面锚固螺杆（206）中心对准下表面的键齿（202）中心，在每个键齿窝（201）中心设置椭圆形吊装孔（205），共2个。5.根据权利要求3所述的拆卸式重力坝，其特征在于：所述砌块标准件（20）、1/2砌块标准件（21）采用C15或C20混凝土。6.根据权利要求3所述的拆卸式重力坝，其特征在于：所述角铁（207）为L形钢板，板厚取25~35mm，板的两翼开有圆孔。7.根据权利要求3所述的拆卸式重力坝，其特征在于：所述锚索（208）为钢绞线，直径取30~50mm，两端带螺丝杆。8.根据权利要求4所述的拆卸式重力坝，其特征在于：所述凹面锚固螺杆（203）、侧面锚固螺杆（206）二者直径取30~50mm，长度取40~60cm，凹面锚固螺杆（203）一端焊接一块钢板浇筑在砌块内，凹面锚固螺杆（203）另一端出露在砌块上表面的锚固孔内；侧面锚固螺杆（206）一端焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏海，金格飞，陈丹蕾，王新，陶开云，宋炳月，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53