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充水式橡胶坝

行业新闻

双向挡水坝型及锚固线布置

所谓双向挡水坝,即坝袋两侧均会出现设计水位的运行工况。对于坝袋挡水的要求无上、下游之分,仅按河、渠流向定坝的上、下游,一般确定河道一侧为上游。例如河口地区,河水位和潮水位相互交替变动,涨潮时,潮水位高于内河水位。退潮时,内河水位高于潮水位,且两侧水位均可能达到设计水位,有些工程虽不位于沿海地区,但亦有双向挡水任务。 由于双向挡水坝坝袋两侧均可能出现设计水位,所以锚固线和坝袋应设计成对称型,以减小坝袋在运行中不产生被撕裂的集中应力,同时还要能够使坝袋塌落紧贴河床不影响泄流。双向挡水坝的研究一直被人们所重视。就我国目前的锚固坝袋的坝型,可分为端墙锚固坝和枕式坝两种,下面就此两种坝型双向挡水问题进行研究。
(一)双向挡水端墙(边墩、中墩)锚固坝及锚固线布置
端墙锚固坝双向挡水及锚固线布置形式,‘国内和国外进行过研究;研究的共同出发点是将锚固线布置成对称型或双轨型或梭子型。但无论是双轨型还是梭子型,仅在上。下游无水充胀试坝或上、下游水位相等的情况下,坝体才能成对称形,一旦坝体两侧有水位差,此种平街或对称条件即被打破,端墙坡上的坝体则出现扭曲现象。1981年南京水利科学研究所结合安徽省固镇县新马桥双向挡水橡胶坝工程进行了研究,将锚固线采用双轨形布置,即河床和端墙坡上的上、下游锚固线均相互平行,。由于该坝袋封顶锚固线高于坝袋内压水头H。,端墙坡上的坝袋较长能基本上适应上、下游水位变动,因而坝袋扭曲较小。该坝双向挡水已运行20多年尚完好无损。1992年中国水利水电科学研究院等单位,也进行了端墙锚固坝双向挡水锚固线布置形式的研究,认为锚固线采用梭子型布置的形式较好,并在湖北省和河南省先后建成了两座坝高4m的双向挡水橡胶坝工程。该坝型充水试坝或上、下游水位相等时,坝袋体型如梭子形,很美观,但在上、下游水位不相等时则在端墙坡上的坝体产生了扭曲。因此若要坝袋承担双向挡水任务,且在任何工况运行下坝体不扭曲,可采用如图5-9双轨道式锚固线,且将坝袋端头高程高于坝袋内压水头H。而不封锚。采用钢丝绳索吊。拉坝袋端头,绳索另一端与在坝头设置的钢梁滑槽内的滑块相连。在锚固线中部的滑块上系一绳索,两端均系一个等重的浮桶(重量调试确定),通过钢梁两端设置的定滑轮分别置于上、下游的竖井内,竖井与上、下游河水相通。当上游水位升高或下游水位下降时,具有一定重量的浮桶也随之升降而带动滑块位置变化,以适应坝袋端头变位,使坝体不发生扭曲。实际橡胶坝工程虽会出现双向挡水工况,但不会出现一侧是设计水位而另一侧出现无水的极端情况,因此上述措施是可以解决端墙锚固坝双向挡水问题的。
(二)双向挡水枕式坝坝型及锚固线布置
1.坝袋断面形状分析
由于枕式坝具有坝身平直美观、应力分布均匀等优点,国内橡胶坝工程采用较多,甚至流传国外,因此很有必要对其双向挡水坝袋断面形状及其锚固线布置形式进行研究。南京市秦淮河利涉桥橡胶坝,是国内较早的双向挡水枕式坝工程之一,该工程坝袋由广东省水利水电设计研究院设计,采取了加大坝袋的内外压比值ao一1.5方法,其目的是使坝袋上、下游坝面弧形相近似,以图坝袋无上、下游之分。该坝设计时为防止坝袋在充水试坝和双向挡水工况下,堵头形状改变产生集中应力被撕裂,以及隐蔽坝袋双向挡水时堵头所发生的皱褶影响坝体美观,同时也为了防止城市河流漂浮物刺伤坝袋,故在坝体表面加套一层没有堵头的坝袋胶布,形成双层胶布坝袋。南京水利科学研究院于1998年结合某一枕式坝双向挡水工程首先从理论分析枕式坝的双向挡水的坝型,并通过试验研究,取得了满足双向挡水要求的成果。

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