[实用新型]一种适应谷幅变形的反拱水垫塘结构

说明书

本实用新型提供了一种适应谷幅变形的反拱水垫塘结构，包括反拱底板、拱座、两岸边墙，拱座锚固于山体，反拱底板由多块板块紧密连接而成；所述反拱底板水垫塘结构设置能消除两岸山体的谷幅收缩变形而不影响所述荷载传递的弹性结构缝，所述弹性结构缝设置在拱座与边墙之间的接缝、两岸边墙马道结构缝处，弹性结构缝内充填可压缩可恢复的弹性材料，此弹性结构缝能够满足弹性受压变形性能并承受水流冲刷和脉动水压力作用。本实用新型能有效增强水垫塘底板的稳定性，满足高坝泄洪消能安全要求；又能使水垫塘适应蓄水后两岸山体的谷幅收缩变形，可显著减少水垫塘的锚固工程量、节约投资，可推广应用于高山峡谷大流量高水头泄洪消能建筑物工程中。

技术领域

本实用新型涉及一种能适应谷幅变形的反拱水垫塘结构，适用于水利水电工程，特别是高山狭谷大流量高水头的混凝土坝工程。

背景技术

我国西部山区自然条件复杂，狭窄河谷高坝大库泄洪能量巨大，混凝土坝通过坝身泄洪，在坝后修建水垫塘(或消力池)形成水垫进行消能。当泄洪功率太大，水体产生的脉动上举力超过水垫塘底板混凝土自重及其锚固力时，底板将失稳而破坏。为避免消能结构失稳破坏，采用一种底部为反拱型的水垫塘(或消力池)结构，通过反拱底板的拱推力将荷载传递至两岸山体，可显著提高水垫塘(或消力池)的结构稳定性。

水库蓄水后，一些水电工程的库岸和大坝下游岸坡发生库盆沉降和往河谷方向的变形现象，这种山体谷幅收缩变形现象在高山峡谷中的高坝大库更为突出，对水工建筑物带来不利影响，有的工程因谷幅变形导致坝后水垫塘结构破坏，影响正常使用。

CN101555687A公开了一种高地应力窄河谷反拱水垫塘，主要是为了避免开挖触及河谷底部的高应力，反拱底板下端排布了大量锚筋桩限制了拱作用的发挥，虽有锚筋采用套管连接，但锚筋桩与拱推力的作用不能准确界定，而且也为未考虑谷幅变形的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是：针对上述问题，提供一种能适应谷幅变形的反拱水垫塘结构，既能通过拱作用有效增强水垫塘底板的稳定性，满足高坝泄洪消能安全要求；又能通过弹性结构缝使水垫塘适应蓄水后两岸山体的谷幅收缩变形。为此，本实用新型采用以下技术方案：

一种适应谷幅变形的反拱底板水垫塘结构，包括反拱底板、拱座、两岸边墙，拱座锚固于山体，反拱底板由多块板块紧密连接而成，反拱底板形成拱推力将荷载通过拱座传递至两岸山体；其特征在于所述反拱底板水垫塘结构设置能消除两岸山体的谷幅收缩变形而不影响所述荷载传递的弹性结构缝，所述弹性结构缝设置在拱座与边墙之间的接缝、两岸边墙马道结构缝处，弹性结构缝内充填可压缩可恢复的弹性材料，此弹性结构缝能够满足弹性受压变形性能并承受水流冲刷和脉动水压力作用。

进一步地，所述弹性材料包括球链状三元乙丙橡胶板，在缝的表面采用聚脲密封胶封缝，

进一步地，所述球链状三元乙丙橡胶板沿长度方向具有多道弧形凸起部位，所述凸起部位和板的主体同种材料并一体，凸起部位成对地布置在板的主体两侧。

进一步地，在聚脲密封胶封缝和球链状三元乙丙橡胶板的上端之间设置的空心橡胶棒，空心橡胶棒的直径略大于缝宽。

进一步地，所述反拱底板的各板块之间、以及板块与拱座之间并设键槽加强连接。

进一步地，所述反拱水垫塘的底板、拱座、边墙的各板块直接的接缝，均设两道止水铜片，防止水流下渗。

采用本实用新型所提出的结合新型弹性结构缝的反拱水垫塘结构，不仅能将泄洪产生的荷载有效通过拱推力传递给两岸山体，有效提高反拱水垫塘的稳定性，还可显著减少水垫塘的锚固工程量、节约投资；并且，可有效避免山体谷幅收缩变形对结构的影响，保证水垫塘运行安全，可推广应用于高山峡谷大流量高水头泄洪消能建筑物工程中。

附图说明

图1是本实用新型的反拱水水垫塘平面图。