[发明专利]面板堆石坝的预应力加筋结构及其施工方法

权利要求书

1.面板堆石坝的预应力加筋结构，其特征在于：所述堆石坝包括若干层堆石料(13)，所述预应力加筋结构包括弹簧筒(1)、加筋梁(5)、挡梁(8)、绑扎线(9)、土工格栅(10)，所述土工格栅(10)平铺在相邻的堆石料层之间，所述弹簧筒(1)固定于堆石料层的一端的钢筋混凝土面板(11)中，弹簧筒(1)内设置有弹簧(2)，所述弹簧(2)的端部与加筋梁(5)的一端固定连接，加筋梁(5)的另一端设有挡梁孔(7)，所述加筋梁(5)上沿轴线延伸方向布置有若干个孔洞(6)，所述绑扎线(9)穿过加筋梁(5)上的孔洞(6)将所述土工格栅(10)绑扎连接在一起，当弹簧(2)伸长产生预应力后，在堆石料层的另一端将所述挡梁(8)穿过同一堆石料层的加筋梁(5)的挡梁孔(7)将该层所有的加筋梁(5)连接为整体，产生预应力嵌锁。

2.根据权利要求1所述的面板堆石坝的预应力加筋结构，其特征在于：所述弹簧(2)的端部连接有带肋钢筋(3)，所述加筋梁(5)的一端设置有套筒(4)，所述带肋钢筋(3)旋转固定于套筒(4)中。

3.根据权利要求2所述的面板堆石坝的预应力加筋结构，其特征在于：所述弹簧筒(1)为中空结构，外壳为金属，内设弹簧(2)，所述弹簧(2)的一端与筒壁固定连接，另一端与带肋钢筋(3)固定连接，带肋钢筋(3)伸出筒壁的端部设有丝扣。

4.根据权利要求3所述的面板堆石坝的预应力加筋结构，其特征在于：所述弹簧筒(1)的直径为100mm～300mm，长度为面板堆石坝面板厚度的1/2～1/3。

5.根据权利要求1所述的面板堆石坝的预应力加筋结构，其特征在于：所述加筋梁(5)为中空结构，外壳为金属，加筋梁(5)的断面为正方形，边长与弹簧筒(1)的直径一致，梁侧边沿轴线延伸方向布置有若干个孔洞(6)。

6.根据权利要求1所述的面板堆石坝的预应力加筋结构，其特征在于：所述挡梁(8)为现浇钢筋混凝土结构，挡梁(8)将该平面所有的加筋梁(5)连接为整体，所述挡梁(8)的断面尺寸与挡梁孔(7)露出下游坡面的尺寸一致。

7.根据权利要求1所述的面板堆石坝的预应力加筋结构，其特征在于：所述土工格栅(10)为钢塑土工格栅，其网孔为正方形，网孔边长500mm～2000mm，格栅边缘设有孔洞。

8.根据权利要求7所述的面板堆石坝的预应力加筋结构，其特征在于：所述绑扎线(9)为钢绞线，所述绑扎线(9)穿过钢塑土工格栅边缘的孔洞和加筋梁侧壁孔洞，将钢塑土工格栅绑扎在加筋梁(5)上。

9.面板堆石坝的预应力加筋结构的施工方法，包括：

1)当面板堆石坝修筑至坝顶加筋层标高后，整平堆石料(13)；将土工格栅(10)和加筋梁(5)平铺在堆石料(13)上，再利用绑扎线(9)穿过孔洞(6)，将土工格栅(10)紧密绑扎在加筋梁(5)上，随后将弹簧筒(1)旋转穿过钢筋混凝土面板(11)的钢筋网，使带肋钢筋(3)连接套筒(4)；

2)浇筑钢筋混凝土面板(11)的混凝土，将弹簧筒(1)包裹在其中，养护达到设计强度后，利用外部张拉装置对加筋梁(5)施加拉力，使弹簧筒(1)中的弹簧(2)伸长，达到设计预应力；此时，绑扎线(9)同时也被拉紧，使土工格栅(10)处于紧绷状态；然后，填筑堆石料(13)至上一加筋层标高，最后施工大坝下游的护坡浆砌石(12)；

3)当浆砌石(12)施工完成后，在加筋梁(5)露出浆砌石(12)的挡梁孔(7)中，现浇施工钢筋混凝土挡梁(8)，利用挡梁(8)将该平面的所有加筋梁(5)连接成整体，待挡梁(8)的混凝土养护达到设计强度后，移除外部预应力张拉装置；重复步骤1)、2)、3)直至完成整个坝顶加筋结构的施工。