钢筋混凝土重力坝制造技术

当坝体上游面铅直时，施工时用垂直缝把坝体部分分割成若干薄板和下游部分（若有）后，在各个薄板的不同位置上用锚固在坝基中的钢丝索，给薄板施加垂直方向的预加应力荷载，或同时再用水平钢筋（钢丝索）给薄板施加水平方向的预加应力荷载，最后，再把各个薄板和下游部分粘结成整体，以获得坝剖面上的一个垂直预应力分布，或同时获得一个水平预加应力分布。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
水利水电工程建筑。3、对专利技术的理解本专利技术是对预应力锚固重力坝的改进，是对重力坝的发展，更是重力坝向着钢筋混凝土结构方向的突破性进展，具有空前的意义和前景。因此，本专利技术是对目前水工技术及设计计算方法的重要贡献。4、专利技术目的大幅度降低目前重力坝造价；大幅度降低目前重力坝工程量，缩短建设工期；使坝体各部位受力合理，最大限度地发挥各种建筑材料的特性，克服建筑材料的缺点，物尽其用；扩大了重力坝对基础岩石的适用范围；各实体坝体的剖面可大幅度地缩小，而内部带有空间的坝体可增加坝体沿坝宽方向的刚度，使结构尽乎完美；有利于混凝土施工时的温度控制；容易把控自重在坝体内形成的应力。
技术实现思路
本专利技术是对预应力锚固重力坝的改进，在结构上分为六个方面，分别称为对预应力锚固重力坝的改进I、II、III、IV、V、VI，分别简称为改进I、II、III、IV、V、VI。改进I、II的坝体上游面垂直，如摘要附附图说明图1所示，用垂直缝把坝剖面上游部分分割成若干薄板，薄板上不设键和键槽。分别在每一块薄板的一定位置上，如图A、B、C、D、E各点，给薄板施加预加应力荷载，产生垂直方向的预加应力。预加应力钢丝索下端锚固在坝基下面一定设计深度，上端即作用在上述各点之上。之后，对垂直缝进行灌浆(灌浆材料应满足强度要求)处理，使坝体成为整体。改进I的薄板不分期施工，改进II为分期施工和所谓的吊装施工两种情况。改进III是带有上游坝坡坝体的改进型式，其中，把坝体分成了上游坝坡部分和主体部分。主体部分以改进I、II为基础，文中重点介绍了上游坝坡的结构改进。改进IV以前面三种改进为基础，又增添了水平预加应力。除去上游坝坡部分(若带有)，垂直预加应力荷载产生垂直预加应力，由垂直的预加应力钢丝索施加，水平预加应力荷载产生水平预加应力，由水平的预加应力钢筋施加。这种钢筋混凝土重力坝分为两种，一种为实体坝体；另一种内部含有若干空间，甚至，在下游面可为镂空式的结构，还可近似于杆系结构。经过论证，目前很大一部分预应力锚固重力坝可以用上游面垂直的改进后的各种坝型代替。当坝基岩石条件较差时，可以用带有上游坝坡的改进后的坝型。在这些改进中，改进IV最为经济合理。改进I、II、III、IV是改进的基本型式。这四种基本型式既可以单独应用，各自成型，在一定程度上，又可以混合应用，它们的内部存在一些必然的联系和借鉴。在改进V若干提高改进I、II、III、IV效果的措施一文中，给出了改进I和改进II的结合。因为改进III以前两种改进为基础，改进IV以前三种改进为基础，故改进I、II的结合同样可以在改进III、IV中应用。而这四种基本型式在一定程度上的混合可以提高改进效果和满足特定要求。改进V中又给出了进一步改进以提高垂直钢丝索施加预加应力的效果，可用于前四种改进的基本型式之中。改进V中还给出了基础的预应力加固、水压力加固和提高坝体抗滑稳定性的一项新措施，还给出了一项降低坝体扬压力的新措施，都可用于前四种改进的基本型式之中。其中对基础的加固措施可扩大重力坝对基础岩石的适用范围，特别是对于改进中较小坝宽的坝体尤为重要。改进VI改进I中若干施工措施及元件装置中，给出了用自应力混凝土回填第一种廊道的方法及改进I中应用的代替廊道的装置、代替混凝土预制块的装置和特殊铰的原理构造。现在，再对于这些改进作如下说明●每一块预加应力薄板在设计计算和施工时，都可以按混凝土受压柱处理。目前预应力技术的发展，显然，实现这种结构是可能的。而灌浆技术更是重力坝施工中较成熟的技术。由前面叙述，所以，改进后的坝体是可行的。●改进后混凝土薄板的施工方法和目前重力坝的一般施工方法应有所不同。从这一意义上说，薄板自重和水化热等形成的坝体应力较改进前更容易把握。而在垂直缝灌浆以前，各薄板也只是这样一个柱状受力(自重和预加应力荷载)一般构件。由文中的设计计算方法，蓄水后这部分坝体最终最小主应力趋向于零。故在施工过程中，可降低薄板的抗压强度标准，而按一般结构标准设计计算。如果要求施工时坝体这部分强度标准必须和现行的混凝土重力坝设计规范一致，也可改用规范中规定的标准。●为使一些小的环节成为可能，在改进中还提出了一些目前还没有应用的技术。如用自应力混凝土回填坝体廊道、埋设施加预加应力的装置，等等。这些技术尚需完善。●应完善一套这些改进的施工标准和方法。比如，首先要提出薄板铅垂所要达到的精度，混凝土的浇筑方法和吊装方法(或施工方案)，等等。薄板的浇筑可采用大坝的缆机浇筑方案或对现有的缆机浇筑方案加以改造。如在某薄板顶部可增加几条缆索，在多个不同部位供给混凝土，增加工作面，来浇筑该薄板。薄板浇筑也可采用门塔机浇筑方案。●坝体中钢筋和混凝土的时价因时因地而异，差别很大，出人意料。这些改进在某时、某地具有明显经济价值时，则可以应用。本专利技术详细叙述如下A、对预应力锚固重力坝的改进I对于预应力锚固重力坝，本文给出了一种新的型式。从而，通过对预应力钢筋和混凝土这两大材料用量的选择，达到一个前所未有的最经济的效果。为了介绍这项新改进，仅以上游面垂直的非溢流重力坝为例，加以说明。对于溢流坝和其它类型重力坝，如果可能，也可以用这种改进进行设计计算。但是，这种改进不用于具有上游坝坡的各种类型的重力坝。经过分析论证，相当数量的目前预应力锚固重力坝，可以用本改进上游面垂直的坝型代替，不再设置上游坝坡。综述如下。为了叙述方便，本文不对一般性问题或细部结构构造等加以说明讨论。本改进在坝体下游面不用配筋。坝体下游面可以是曲线，而在此综述中假设为直线。拉应力区和压应力区分界线由实际设计确定，一般应为曲线。本改进示意图如图1、2、3、4、5、6本改进示意图(一)、(二)、(三)所示。在图中，拉应力区和压应力区分界线画成了实线。本改进分三种情况，介绍如下。a、设置廊道情况图1本改进示意图(一)中，ON为拉应力区和压应力区分界线，N为ON和坝底的交点。通过N点作铅垂线(对于实际设计中的坝体，当ON横坐标在坝剖面范围内取得极大值且又为横坐标的最大值时，则此铅垂线为该极值点处切线)，从而，把坝体的三角形剖面分成两个部分。上游部分为直角梯形，再把它用铅垂线分成若干薄板。施工时，在每条铅垂线的位置，预留一条缝隙，称它为垂直缝。从而，使得各薄板之间彼此独立(指在铅垂方向的变形方面)。这两个部分如果分期施工，则可增加坝体散热。各薄板之间若参差错落地施工，则部分薄板初期可三个面散热，均有利于温度控制，从而加快施工进度等。图中，把上游部分分成了五块薄板。是这种上游面垂直，下游面为直线的重力坝自重荷载引起的坝体应力分布，使得把坝体上游部分分割成若干薄板后，然后，再对垂直缝行灌浆，使坝体成为整体后，自重荷载在坝体内引起的坝体应力分布和原来没有改变。其它剖面形式的重力坝一般没有这一特点。每一块薄板的上游面和ON有一交点，通过交点作水平线，把该薄板分成上下两部分。如果在某薄板顶部，水平线和坝体下游面相交，见图4本改进示意图(三)中某薄板顶部铅直钢丝索、水平钢丝索、倾斜钢丝索布置、连接示意图中所示的特殊情况，则水平线上部的三角形部分为二期混凝土，待该薄板上，所有钢丝索张拉完毕后，施工浇筑。一般情况下，从每块薄板下半部分的顶部开始，向下每隔相同或不相同的距离(此距离之间的部分，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜建华，
申请(专利权)人：姜建华，
类型：发明
国别省市：