[发明专利]用于覆盖水利构造物中的接合部并使其防水的方法和装置

说明书

背景技术

本发明涉及一种用于覆盖水利构造物的混凝土构件之间的接合部、裂纹和/或裂纹并使其防水的方法和装置，水利构造物例如为混凝土和重力坝、水利廊道和水库，其中水利构造物的主体可经受由区域内的水相互作用引起的变形、由不均匀沉降、地震或其它引起水利构造物的混凝土构件间的运动的原因引起的变形。

现有技术

在随后的说明书中，对松散材料的重力坝和混凝土坝采用了特定的标号，但并不限制接合部的防水覆盖装置和方法在经受相对的混凝土材料构件间的相应运动的任何水利构造构物中的一般应用。

由松散材料制成的水坝大体包括由具有不同粒度的材料碾压压实的堤岸。为了防止通过水坝的主体漏水，包括从水坝的顶部向基座延伸的多个并排布置的混凝土板的防水覆盖物或防水层布置在上游侧；因此，在混凝土板和基座的相对表面间形成垂直和纵向接合部，其可延伸相当大的长度，从数十至数百米或更长，承受从几米到数十米水柱的水压。

在接合部或裂纹或裂缝的相对表面或构件之间发生相对运动的情况下，将发生渗透到水坝主体中的相当多的水流失，结果是经济损失和对同一水坝的威胁；在构建水坝的过程中或随后，接合部必须通过通常称作“止水带”的合适的密封装置密封，能够在防水覆盖物的裂开和/或断裂点进行修复。

由于所处位置的地质特征、水坝主体的动态行为或其它偶然因素，随着时间的推移水坝主体可经受显著的变形，结果接合部打开或相对滑动数十厘米或更多。还应当考虑的是接合部的密封件，尤其在或靠近水坝基座处，须承受相当大的由数十或数百米高的水的流体静压力引起的应力。

通常，各种不同类型的铜质止水带或已知的沥青材料、PVC、EPDM的防水系统或其他类型材料的防水系统的使用不适合于在不损失基本的防水特性的情况下补偿水坝主体或水利构造物混凝土构件间的显著运动或沉降。进一步，在接合部被破坏后，传统的止水带使得执行维护和/或开展维修操作变得困难。

用于接合部的防水装置例如从GB1.197.414，GB930.627和WO00/06846中得知；这种类型的防水装置通常包括位于混凝土构件内的只适于补偿接合部的小的运动的弹性隔板，在水利构造物完成以后该隔板就无法安装了。

这些技术问题通过WO00/34588的用于覆盖接合部并使其防水的装置和方法而被部分解决。根据其公开的方法，固定弹性可伸缩材料的防渗膜，在拉紧状态下跨过接合部，膜通过将固定到混凝土结构的多个金属板支撑以滑动和跟随接合部的开/合运动。

该系统仅适于接合部仅沿一个方向打开和仅补偿水利构造物主体的几厘米的微小沉降运动而不损失防水特性。无论如何，该系统完全不适于补偿接合部的二维和三维的大的变形或滑移运动。

事实上，在接合部相对三维运动情况下，包括金属板的支撑件会以不可逆的塑性方式变形，施加过度的应力至防渗膜。在过度应力下，防渗膜会在支撑板的边缘处撕裂，造成水渗透进水利构造物的主体内以及破坏点处不可避免的水泄露。

在DE4204497、GB1536684、US3581450、US2001/0008060和GB128556中分别提及建筑物的伸缩接合部覆盖物或覆盖和密封混凝土构件之间的缝隙或止水带。尤其DE4204497公开了位于混凝土结构的衬套的混凝土构件间的伸缩接合部。衬套包括铺设在缝隙内的弹塑性材料U型板，该U型板具有焊接至相邻的塑性面板的向外翻转的突缘，塑性面板固定至结构的混凝土构件的外表面；然后用盖盘覆盖接合部以防止异物进入。伸缩接合部的使用适合垃圾处理的区域。

GB1536684公开了覆盖和密封混凝土板之间为了人行道、幕墙结构或弧形管结构而特意留出的缝隙的伸缩接合部结构，以提供密封和防止异物或湿气或保留基础例如沙土。

弹性材料带被铺设并折叠成U型伸展到缝隙中；再次提供盖盘以保护塑性板材带；这一方案同样适合于混凝土构件间仅在盖盘平面内的沿一个方向的微小相对运动。

US3581450涉及用于覆盖建筑物面板间缝隙的伸缩接合部；其中一对金属波纹带通过易弯曲材料的细长U形面板和弹性中间带彼此连接，以允许接合部沿纵轴线和垂线方向的伸缩。

US2001/0008060的附图17公开了建筑结构的两混凝土构件间的防水接合部，其中混凝土构件的表面铺有加热渗透进混凝土毛细孔中的合成沥青；防水塑料布随后附接至合成沥青上，再次铺设第二层热熔性合成沥青以牢固保持防水布。