專利名稱：混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法及結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法及結(jié)構(gòu)，屬于泄洪閘墩的構(gòu)筑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在水工建筑物中，為滿足泄洪的需要，均設(shè)置泄洪通道，受泄洪流量以及泄洪閘門尺寸的限制，利用混凝土閘墩將泄洪通道將水流分成若干孔口。目前隨著泄洪閘門制造工藝的不斷改進(jìn)，閘門尺寸越來越大，伴隨而來的就是閘墩承受巨大的水推力，為此預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)被弓I入混凝土閘墩結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力閘墩結(jié)構(gòu)布置，是在立面上采用長短相間的錨索布置，擴(kuò)散局部錨固應(yīng)力；在內(nèi)錨固端設(shè)置預(yù)留孔，為后期錨固施工提供通道，但這種錨固方式需要對(duì)孔洞進(jìn) 行立模及周邊鋼筋綁扎，在張拉結(jié)束后需要對(duì)該孔洞進(jìn)行回填混凝土，并進(jìn)行接縫灌漿處理，其工藝和程序復(fù)雜，會(huì)影響閘墩混凝土澆筑及結(jié)構(gòu)整體性。另外，閘墩和錨塊相交的頸部是預(yù)應(yīng)力閘墩高應(yīng)力所在位置，由于錨束群錨效應(yīng)的影響，錨塊混凝土強(qiáng)度需要比閘墩混凝土更高，這就需要對(duì)錨塊與閘墩的混凝土進(jìn)行區(qū)分，傳統(tǒng)的做法是直接在錨塊與閘墩混凝土交界處(頸部)分區(qū)，這種做法對(duì)于小推力支撐結(jié)構(gòu)不會(huì)有太大問題，但對(duì)于高推力支撐結(jié)構(gòu)卻會(huì)產(chǎn)生致命性危險(xiǎn)。傳統(tǒng)錨索張拉端承臺(tái)面一般為垂直于錨索軸線的不規(guī)則小平面，各束錨索支撐平臺(tái)易產(chǎn)生尖角，該尖角在錨索張拉時(shí)容易產(chǎn)生破壞，從而影響張拉效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不需要在閘墩內(nèi)設(shè)置預(yù)留孔、可簡化施工工藝、并能提高閘墩混凝土澆筑及結(jié)構(gòu)的整體性、增強(qiáng)高推力支撐結(jié)構(gòu)的安全可靠性、同時(shí)便于施工的混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法及結(jié)構(gòu)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明的一種混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法是在泄洪孔口的閘墩下游側(cè)設(shè)置錨塊，錨塊與澆注在閘墩中扇型布置的錨索連接；錨索內(nèi)錨端采用直埋式澆注；無需在閘墩混凝土中預(yù)留錨固孔，可簡化施工工藝，提高閘墩混凝土澆筑及結(jié)構(gòu)的整體性。前述混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法中，所述扇型布置的錨索長短相間分散式分布，可有效改善內(nèi)錨固端的應(yīng)力集中問題。前述混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法中，所述錨塊的混凝土強(qiáng)度高于閘墩的混凝土強(qiáng)度；錨塊和閘墩的混凝土分區(qū)線設(shè)在應(yīng)力較低區(qū)域。前述混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法中，所述錨塊上設(shè)有錨固面，錨固面為弧形面；錨索與錨固面垂直布置。前述混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法中，所述錨索兩端設(shè)有錨頭；錨索一端的錨頭澆筑在閘墩混凝土中，錨索另一端的錨頭錨固在弧形錨固面上。
按照上述方法構(gòu)建的本發(fā)明的一種混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑結(jié)構(gòu)為，該結(jié)構(gòu)包括閘墩和設(shè)在下游側(cè)的錨塊，錨塊與多組錨索連接；錨索立面呈扇形分布，錨索外端與錨塊錨接，錨索內(nèi)端預(yù)埋在閘墩混凝土內(nèi)。前述結(jié)構(gòu)中，所述扇型布置的錨索平面和立面均長短相間分布。前述結(jié)構(gòu)中，所述錨塊上設(shè)有錨固面，錨固面為折線組成的弧形面；錨索與錨固面
垂直布置。前述結(jié)構(gòu)中，所述錨索兩端設(shè)有錨頭；錨索內(nèi)端的錨頭澆筑在閘墩混凝土中，錨索外端的錨頭與錨固面錨接。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的錨索錨固端采用直接埋設(shè)方式，不需在閘墩內(nèi)設(shè)置預(yù)留孔，大大簡化施工工藝；為了防止錨固端產(chǎn)生群錨效應(yīng)，在立面和平面上同時(shí)采用了長短相間的錨固端空間分散布置型式，有效地改善錨固端應(yīng)力集中 問題；同時(shí)在張拉端采用弧形面支撐布置，各錨束承臺(tái)平順過渡，消除了容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的尖角，為張拉端平穩(wěn)、高效張拉提供有利條件；本發(fā)明還對(duì)錨塊和閘墩混凝土的材料分區(qū)線進(jìn)行調(diào)整，設(shè)置在距頸部一定距離的閘墩低應(yīng)力區(qū)內(nèi)，有效避開高應(yīng)力區(qū)，增強(qiáng)了預(yù)應(yīng)力閘墩結(jié)構(gòu)的安全性。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖I中A處的局部放大 圖3是現(xiàn)有技術(shù)錨塊處的局部放大 圖4是現(xiàn)有技術(shù)錨固面處的局部放大圖。附圖中的標(biāo)記為1-泄洪孔口，2-閘墩，3-錨塊，4-錨索，5-錨固孔，6-錨固面，7-錨頭，8-現(xiàn)有技術(shù)的錨固面，9-錨塊和閘墩混凝土分區(qū)線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
具體實(shí)施例方式實(shí)施本發(fā)明的一種混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法時(shí)，該方法是在泄洪孔口 I的閘墩2下游側(cè)設(shè)置錨塊3，錨塊3與澆注在閘墩2中扇型布置的錨索4連接；錨索4采用直埋式澆注；無需在閘墩混凝土中預(yù)留錨固孔5(見圖3)，可簡化施工工藝，提高閘墩混凝土澆筑及結(jié)構(gòu)的整體性。所述扇型布置的錨索4長短相間分散式分布；可有效改善錨固端的應(yīng)力集中問題。所述錨塊3的混凝土強(qiáng)度高于澆筑閘墩的混凝土強(qiáng)度；錨塊3與閘墩2的混凝土分區(qū)線9設(shè)在應(yīng)力較低區(qū)域。所述錨塊3上設(shè)有錨固面6，錨固面6整體為弧形面(見圖2);錨索4與錨固面6垂直布置。所述錨索4兩端設(shè)有錨頭7 ;錨索4內(nèi)端的錨頭7澆筑在閘墩2混凝土中，錨索4外端的錨頭7布置在弧形錨固面6上。按照本發(fā)明的方法構(gòu)建的本發(fā)明的混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑結(jié)構(gòu)為如圖I和圖2所示，該結(jié)構(gòu)包括閘墩2和設(shè)在下游側(cè)的錨塊3，錨塊3與多組錨索4連接；錨索4立面呈扇形分布，錨索4 一端與錨塊3錨接，錨索4另一端預(yù)埋在閘墩2混凝土內(nèi)。所述扇型布置的錨索4在平立面均長短相間分布。所述錨塊3上設(shè)有錨固面6，錨固面6為折線組成的弧形面(見圖2);錨索4與錨固面6垂直布置。所述錨索4兩端設(shè)有錨頭7 ;錨索4內(nèi)端的錨頭7澆筑在閘墩2混凝土中，錨索4外端的錨頭7與錨固面6錨接。下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施過程及原理再進(jìn)一步說明如下
如圖I和圖2所示，本發(fā)明按以下主要步驟實(shí)施a)根據(jù)有關(guān)結(jié)構(gòu)計(jì)算成果，確定預(yù)應(yīng)力閘墩錨索的噸位級(jí)所需根數(shù)山)確定錨索在平面、立面的空間布置型式；c)根據(jù)預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)方位，確定錨索張拉端弧形支撐面；d)將預(yù)應(yīng)力錨索錨固端進(jìn)行整體組裝，通過精確定位將錨固端固定于設(shè)定位置；e)利用型鋼等結(jié)構(gòu)支撐固定整個(gè)預(yù)應(yīng)力錨索體系結(jié)構(gòu)；f )按閘墩及錨塊分區(qū)、分塊分層進(jìn)行澆筑混凝土 ；g)待混 凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索張拉、鎖定及保護(hù)。本發(fā)明的實(shí)施方式不限于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出的各種變化均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。圖3是現(xiàn)有技術(shù)錨塊處的局部放大圖，從圖3中可見，現(xiàn)有技術(shù)是通過在閘墩混凝土中預(yù)留錨固孔5，錨索4是錨固在錨固孔5中的，因此現(xiàn)有技術(shù)需要對(duì)孔洞進(jìn)行立模及周邊鋼筋綁扎，在張拉結(jié)束后需要對(duì)該孔洞進(jìn)行回填混凝土，并進(jìn)行接縫灌漿處理，其工藝和程序復(fù)雜，會(huì)影響閘墩混凝土澆筑及結(jié)構(gòu)整體性。圖4是現(xiàn)有技術(shù)錨固面處的局部放大圖，由圖4可見，現(xiàn)有技術(shù)的錨固面8不是弧形面，是垂直于錨索軸線的不規(guī)則小平面，各束錨索支撐平臺(tái)易產(chǎn)生尖角，該尖角在錨索張拉時(shí)容易產(chǎn)生破壞，從而影響張拉效率。
權(quán)利要求
1.混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法，該方法是在泄洪孔口(I)的閘墩(2)下游側(cè)設(shè)置錨塊(3)，錨塊(3)與澆注在閘墩(2)中扇型布置的錨索(4)連接；其特征在于錨索(4)采用直埋式澆注；無需在閘墩混凝土中預(yù)留錨固孔(5)，可簡化施工工藝，提高閘墩混凝土澆筑及結(jié)構(gòu)的整體性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法，其特征在于所述扇型布置的錨索(4)長短相間分散式分布；可有效改善錨固端的應(yīng)力集中問題。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法，其特征在于所述錨塊(3)的混凝土強(qiáng)度高于閘墩的混凝土強(qiáng)度；錨塊(3)與閘墩(2)的混凝土分區(qū)線(9)設(shè)在應(yīng)力較低區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法，其特征在于所述錨塊(3)上設(shè)有錨固面(6)，錨固面(6)整體為弧形面；錨索(4)與錨固面(6)垂直布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法，其特征在于所述錨索(4)兩端設(shè)有錨頭(7 );錨索(4 )內(nèi)端的錨頭(7 )澆筑在閘墩(2 )混凝土中，錨索(4 )外端的錨頭(7 )布置在弧形錨固面(6)上。
6.一種按照權(quán)利要求I 5所述任一方法構(gòu)建的混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑結(jié)構(gòu)，包括閘墩(2)和設(shè)在下游側(cè)的錨塊(3)，錨塊(3)與多組錨索(4)連接，其特征在于錨索(4)立面呈扇形分布，錨索(4 )外端與錨塊(3 )錨接，錨索(4 )內(nèi)端預(yù)埋在閘墩(2 )混凝土內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑結(jié)構(gòu)，其特征在于所述扇型布置的錨索(4)平面和立面均長短相間分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑結(jié)構(gòu)，其特征在于所述錨塊(3)上設(shè)有錨固面(6)，錨固面(6)為折線組成的弧形面；錨索(4)與錨固面(6)垂直布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑結(jié)構(gòu)，其特征在于所述錨索(4)兩端設(shè)有錨頭(7 );錨索(4 )內(nèi)端的錨頭(7 )澆筑在閘墩(2 )混凝土中，錨索(4 )外端的錨頭(7 )與錨固面(6)錨接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混凝土預(yù)應(yīng)力閘墩的構(gòu)筑方法及結(jié)構(gòu)，該方法是在泄洪孔口的閘墩下游側(cè)設(shè)置錨塊，錨塊與澆注在閘墩中扇型布置的錨索連接；錨索采用直埋式澆注；無需在閘墩混凝土中預(yù)留錨固孔，可簡化施工工藝，提高閘墩混凝土澆筑及結(jié)構(gòu)的整體性。大大簡化施工工藝；為了防止錨固端產(chǎn)生群錨效應(yīng)，在立面和平面上同時(shí)采用了長短相間的錨固端空間分散布置型式，有效地改善錨固端應(yīng)力集中問題；同時(shí)在張拉端采用弧形面支撐布置，各錨束承臺(tái)平順過渡，消除了容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的尖角，為張拉端平穩(wěn)、高效張拉提供有利條件；本發(fā)明還將錨塊和閘墩的混凝土分界線設(shè)置在距頸部一定距離的閘墩范圍內(nèi)，有效避開頸部高應(yīng)力區(qū)，增強(qiáng)了預(yù)應(yīng)力閘墩結(jié)構(gòu)的安全性。
文檔編號(hào)E02B7/20GK102747711SQ20111010177
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者鄭治, 陳毅峰, 陳能平, 雷聲軍, 龍起煌 申請(qǐng)人:中國水電顧問集團(tuán)貴陽勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院