非加压泄放坝体中的水的方法及这种堤坝技术

本发明专利技术提出一种保护堤坝的方法和系统。利用水泥结构和由防水保护层形成的水汽阻隔层之间的误差，可以去除坝体中的水。利用泄水通道系统可以在大气压下消除冷凝水和各种渗水。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过冷凝坝体内的水并将其作非加压泄放来去除水的保护堤坝的方法和系统。目前，堤坝和其它类似的水工结构的迎水面一般为防止水渗漏过坝体而采取保护措施。所用方法是在水工结构的显露表面上涂敷水泥、油漆或其它涂复材料形成保护层。此外，为了去除原先积存在坝体内的水或渗入的水，在距坝的迎水面一定距离处设置垂直通道。由于气候和其它环境因素以及其它原因，这些常用的涂层很快就损坏，所以这些方法并不能很好地解决问题;此外，在坝体内设置垂直通道并不很有效果，水泥会随时间而发生碳化现象，致使通道堵塞而使水不能泄放。本专利技术涉及一种保护堤坝的方法，其中使用了由几个部分组成的系统，这些部分有利于以水汽和湿气形式存在的水凝聚在坝的迎水面上并从坝体中引出。该系统的最主要部分是设在坝的显露面或迎水面上的水汽阻隔层，该阻隔层最好是一种能防水汽或水的保护层。在堤坝所面对的水库中的水位改变的情况下，防水保护层和砌筑结构之间就形成温差，于是在水汽阻隔层的内表面上就发生水的冷凝现象。随着时间的推移，砌筑结构部的温度慢慢就变得与水库中的水温相同，如果水库在高山气候地区，温度就接近0℃。于是水汽保护阻隔层的温度就接近水的温度和砌筑结构部的温度。随着水库中水的使用，水位下降，防水阻隔层就直接暴露在阳光照射下，并升至外界温度。由于阻隔层材料的热传导性，再加上其厚度比砌筑结构薄得多，水汽阻隔层的温度就远高于砌筑结构的温度，从而也远高于留在坝壁细孔和缝隙中水汽的温度(在炎热季节尤其如此)。由于众所周知的物理现象的结果，水汽就向温度较高的部位流动(即向水汽阻隔层流动，而在夜间温度下降的情况下，水汽就凝聚在阻隔层上，又变成液态。由于在作为水汽阻隔层的防水保护层和砌筑结构的两相对面之间形成空气室，液态的冷凝水聚集在坝的底部。由于保护层是用机械固定方法分开固定到坝体上，所以在把保护层固定的同时还会使尺寸上有些偏差，从而有可能形成空气室。使用保护层作为水汽阻隔层的最大优点是它既可以防水库中的水，又可以弹性变形，从而可吸收由于冷凝水流入坝底产生的尺寸偏差以及由于机械固定和预拉伸产生的尺寸偏差。如果还采取如下一些措施则冷凝水的流动就更加方便设置由一层或多层透水合成材料做成的泄水层，在坝的整个迎水面上顺着从坝的上边缘到坝底方向设置一组垂直且均匀分布的通道。这些垂直的通道连接到一个部分封闭的泄水收集器上，该收集器把水再排入地下总管中，地下总管中的水积到一定量后就排入整个堤坝的背水面。按照本专利技术，除了在防水层的内表面上复盖有耐水、泄水的复合材料作为泄水层以外，还设有若干对相隔相同距离的沿垂直方向设置的金属型材，这些型材有多种功能，提供诸多优点。特别是这些型材是中空结构，不会受外部水压力的影响，从而所形成的泄水通道是无压的或等于大气压力;这样就可以迅速排除泄水，防止泄水积存在坝体和保护层之间，也不会由于泄水功能降低或完全中断而使泄水在极低大气温度下结成冰。这些型材除用来固定外，还用来预拉伸作为水汽阻隔层的保护层，该阻隔层是耐水的，并能相对于所保护的堤坝的迎水面作弹性变形。这种预拉伸还可以使防水保护层固定后十分平整，不出现凹陷、隆起或其它缺陷，而出现这些缺陷在结冰情况下就会对其有效性产生不良影响。对防水保护层不是作点支承而是作连续支承，从而可以用相当厚实的刚性构件对防水阻隔层作机械保护，把由于浮物造成的机械性损坏或故意破坏的影响减至最小。最后，这些用来固定防水阻隔层金属型材，在采用滚压混凝土施工法时，可以使浇灌混凝土用的模板用垂直型材作为固定件，或把垂直型材作为模板的一部分，上述整个系统的安装可以在水下进行，不必抽干水库中的水，在安装中只需要进行各种机械操作。本专利技术的另一个目的是当防水阻隔层不能再使用、需要更新时能非常迅速更换它。机械固定系统使这种更换工作非常迅速，成本很低;甚至可以在常压状态下进行，而这对其它系统是很难做到的。下面将结合如下附图对本专利技术的原理和特点作更详细介绍附附图说明图1是从水库侧面看时的普通型堤坝的正视图;附图2是附图1沿2-2线的示意剖面图;附图3是附图1沿3-3线的放大剖面图;附图4表示本专利技术的另一种方案;附图5是附图2沿5-5线的放大剖面图;附图6中是另一种方案。附图1中表示的是一种普通堤坝10，坝与水库中水12接触的迎水面11上有适当的防水保护层13，该保护层也称作水汽阻隔层，是由合成材料片做成，是用机械方法沿着连续平行线14简便地固定到坝的迎水面11上(参见附图1和2)。为了不加压就能泄放出砌筑结构中的水，防水保护层13必须得固定到砌筑结构10上;砌筑结构中的水可能是原先积存在里面的水，也可能是在水库中水压力作用下从坝的两侧或底部通过保护层的断裂口渗入的;固定最好采用机械固定方法，从而还可以把保护层拉平。为了排泄和去除砌筑结构中的水，在耐水保护层13及其所保护的表面11之间形成一个用来积聚水的空间15;空间15可以用如下几种方法形成，使保护层13离开表面11一定距离;使保护层13在机械固定系统的两相邻线14之间鼓突起来;或者在保护层13和表面11之间放网状物或其它能渗水的材料，以便形成并保持作泄水用的非加压空间。所形成的这种空间也可以去除砌筑结构10中的水。沿着固定线14设置适当的泄水通道，可以使积在空间15中的水在不加压情况下向下流动，增加了空间15的泄水能力，然后再通过图2中的17把水排放到坝外。如前所说，可以采用在表面11和保护层13之间放一层或多层可透水材料等多种方法在砌筑结构10和保护层13之间形成空间15，该空间把渗出的水或凝聚的水汇集并排泄出去。图4表示本专利技术的一种变化方案，其中采用如下各种方法来形成泄水空间15在防水保护层13和表面11之间，放置网状结构16，或放置毡、非编织品之类纺织材料层18(它们都是预先贴在保护层13上)。除了上述各种方案以外，在本专利技术的基本原理不变的情况下还可以提出其它方案或综合方案，只要能使水工结构的表面(例如堤坝的迎水面)不漏水，同时能在保护层13和表面11之间形成空间，该空间能把砌筑结构中通过保护层渗入的水和凝聚的水在不加压的情况下排泄出去;通过上述固定保护层13的机械系统或其它适当方式来形成适当的通道，还可以进一步改善和增加空间的泄水能力。附图5例举了另一种固定防水保护层13的机械系统，这种系统还可以保护保护层13的水下部分;这样就可以防止保护层13遭受水上漂流物的撞击或人为破坏。如附图5中所示，为了对防水材料片13作机械固定和拉伸，采用了第一金属件19和第二金属件20;第一金属件靠在砌筑结构表面11上，并用螺丝或螺栓21固定住，第二金属件20放在第一金属件19之上;防漏水的保护层13则放在两金属件之间，并用从水泥中伸出的套筒、螺丝或螺栓21使金属件20靠近金属件19，把保护层13固定住并拉紧。在保护层13和金属件19、20之间可以放密封件22和23，以保证在固定螺丝或螺栓21′贯穿部分的水密性。在外侧金属件20之上，还有一个第三槽形金属件24;该金属件有两个横翼板24′，分别用来安装板格25′;该板格距保护层13一定距离，作为保护层13的附加保护壁。显然还可以采用其它结构形式，例如可以把外侧金属件20和附加金属件24合成单一的H形金属件，其各翼板既用来固定和拉伸保护层本文档来自技高网...

【技术保护点】
非加压泄放堤坝和类似的水工工程的混凝土结构（１０）中的水，以保护其结构的方法，其中所要保护的水工结构（１０）的表面（１１）上覆盖有保护层（１３），其特征是用如下方法把坝体中的水排出：覆盖在表面（１１）上的保护层（１３，１６）作为水汽阻隔层使水汽状的水流动，水汽碰到上述水汽阻隔层（１３）就冷凝成水，冷凝水聚存在介于水工结构（１０）的表面（１１）和保护层（１３）之间的空间（１５）中，然后通过与该空间（１５）连接的非加压通道（１４，１７）把冷凝水向外排出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斯库罗阿尔伯托，
申请(专利权)人：西部隆公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]