[实用新型]组合连拱式钢构坝

说明书

一、技术领域：

本实用新型涉及水利水电工程的坝结构改进技术，特别涉及一种组合连拱式钢构坝。 

二、背景技术：

目前，水利水电工程中的主要挡水建筑物有重力坝、土石坝和拱坝。各种坝型的主要特点如下： 

重力坝的工作原理是依靠坝体自重产生的抗滑力来满足坝体稳定要求，并依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力。重力坝的坝体剖面尺寸大，材料用量大，坝体应力较低，材料强度不能充分发挥。而且，坝体与地基接触面积大，导致坝底扬压力大，对坝体自身稳定不利。 

土石坝是利用当地材料筑成的坝，坝体要有足够的断面才能保持稳定。而土石坝的边坡和坝基稳定是土石坝安全的基本保证。因此，坝体构造必须设置良好的防渗和排水设施以控制渗流；保证坝体、坝基的稳定。土石坝的坝身不宜过流，需要设置专门的泄洪设施，才能保证工程安全运行。 

拱坝主要依靠两岸拱端的反力作用维持坝身的稳定。因此拱坝对坝址的地形、地质条件要求较高，对地基的要求也较严格。而且，拱坝剖面较薄，坝体几何形状复杂，因此，对施工质量、筑坝材料强度和防渗要求都要比重力坝高。 

三、实用新型内容：

为了克服重力坝、土石坝的断面尺寸大，材料强度不能充分发挥，施工期 长，投资大的不足；弥补拱坝对地基的适应性不强的不足，实用新型了一种新的坝型——组合连拱式钢构坝。 

技术方案： 

一种组合连拱式钢构坝，含有坝底钢筋混凝土承台及预埋固定件、两岸钢筋混凝土结构筑成的边墩及预埋固定件，根据钢构坝主体设计的整体实际形状、坝底宽度、坝体高度、坝主体拱度和设计要求对坝底承台和两侧边墩进行规范化设计，钢构坝主体包括一个箱式拱形支撑主体和固定在该拱形支撑主体的凸面迎水面上有n个小跨度拱形支撑面板，所述拱形支撑主体是沿径向被分割为n个小拱形支撑体的组合体，每个小拱形支撑体的径向截面为直角梯形，其中斜边靠近迎水面、直角边为背水面，将该直角梯形的斜边m等分，沿斜边的各等分点和斜边最上端顶点共m个点在小拱形支撑体内腔分别做水平分割面和竖向分割面，从而小拱形支撑体被分成一定数量的箱式矩截面小拱形单元体A和箱式三角截面小拱形单元体B；组成小拱形支撑体的每个箱式矩截面小拱形单元体A和箱式三角截面小拱形单元体B的相邻侧边固定在一起，形成双层公共相邻边，相邻的小拱形支撑体对接固定即相邻处的每个箱式矩截面小拱形单元体A和箱式三角截面小拱形单元体B分别对接固定；钢构坝主体最底层的箱式矩截面小拱形单元体A和箱式三角截面小拱形单元体B与坝底钢筋混凝土承台中预埋固定件固定，钢构坝主体两端的箱式矩截面小拱形单元体A和箱式三角截面小拱形单元体B与钢筋混凝土边墩中预埋固定件固定，其中m和n为大于1的自然数。 

所述小跨度拱形支撑面板与坝底水平面夹角为40°～55°。 

在矩截面小拱形单元体A的侧面开口端还固定有斜支撑杆。 

在坝体主体上端还固定有与坝体轮廓匹配的上端板。 

相邻两个小拱形支撑体对接的公共边上设有凹槽，相邻两个小跨度拱形支撑面板的相邻侧边匹配固定于所述凹槽内。最外侧的小拱形支撑体的侧边上设有边凹槽，最外侧的小跨度拱形支撑板的外侧壁匹配固定于所述边凹槽内。所述凹槽可以为普通的矩形凹槽，也可以为燕尾形凹槽。小拱形支撑体的侧边设有与凹槽匹配的翻边。 

所述箱式拱形支撑主体为抛物线拱，或者为椭圆拱，或者为弓形拱，或者为半圆形拱。 

所述坝底混凝土承台和两侧混凝土边墩的下部分别通过锚杆固定在基岩深处。 

坝主体后端的相互连通的各矩截面小拱形单元体A内设有发电厂房设施、电梯井、检修廊道，在库区地形合适处设置泄洪通道。 

根据实际需要，钢构坝主体的上端面和底面可以向背水面一侧适当加宽，这样钢构坝主体的最后侧的单元体A的宽度将可能大于其他单元体A的宽度。当然也可以在钢构坝主体最后侧再增加一层由单元体A组成的附加层，以便加厚坝体只需。