用于严寒地区碾压混凝土坝体保温层防冰拔力破坏的结构的制作方法

本发明涉及一种水工建筑物的防护结构，尤其是一种用于严寒地区碾压混凝土坝体保温层防冰拔力破坏的结构。

背景技术：

坝体裂缝是碾压混凝土坝病害中普遍存在的问题，温度应力是引起大坝混凝土表面裂缝的主要原因，为防止温度应力引起坝体混凝土坝面裂缝，在严寒地区，通常是在碾压混凝土坝体表面进行保温，保温材料一般为聚苯乙烯板或聚氨酯保温材料。但在严寒地区，气温低，冰冻层厚度大，一般严寒地区冰冻层厚度大于1.6米，因冰体与坝体原已冻结成整体，当水库供水或发电时，库水位下降，冰体在自重作用下下沉，冻结在坝体保温层上的冰体在下沉时，产生冰拔力，对坝体保温层产生撕裂作用，进而破坏保温层，使碾压混凝土坝体外露，接触外部冷空气。又因为严寒地区碾压混凝土坝体浇筑时，上、下游保温层覆盖与浇筑基本同步进行，坝体内部散热很少，导致坝体本身温度较高。当坝体保温层撕裂破坏，坝体表面混凝土暴露在寒冷空气中时，内外温差极大，最高可达45℃左右。由于内外温差的存在，将产生超过碾压混凝土坝体本身允许的拉应力，混凝土因拉应力产生裂缝甚至是贯穿性裂缝，进而引起坝体渗漏，给运行管理带来不便，甚至危及大坝安全。

例如地处严寒地区的某工程，由于冰拔力破坏坝体保温层，坝体渗水，并在冻胀作用下，坝体渗漏严重，不得不进行灌浆处理，代价较大。因此，如何防止严寒地区碾压混凝土坝体保温层防冰拔力破坏成为急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种严寒地区碾压混凝土坝体保温层防冰拔力破坏的结构，易于施工，便于后期维护、更换，使用成本相对较低。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于严寒地区碾压混凝土坝体保温层防冰拔力破坏的结构，在坝体上游面的上方设置一水平悬挑梁，悬挑梁位于冬季运行时库水位的上方，沿着悬挑梁上表面相隔一定间距埋置多块钢板，在钢板上安装旋转机构，钢绞线的一端缠绕固定在旋转机构上，钢绞线的另一端吊装预拉铸铁块，在钢板上设置有导向轮，钢绞线通过导向轮的引导，使预拉铸铁块竖直悬挂在坝体上游面，并通过旋转机构缠绕钢绞线调整预拉铸铁块在坝体上游面的位置。

所述旋转机构为手动的带有控制钢绞线缠绕长度的旋转手柄。

所述旋转机构为电动卷扬机。

本发明的有益效果：避免了目前严寒地区坝体保温层与冰体冻结一起，在水位变动的时候，冰体下沉，牵拉坝体保温层，从而使坝体保温层遭到破坏，进而使坝体产生较大内外温差及超过坝体碾压混凝土允许的拉应力，使坝体产生裂缝，最终影响坝体安全的弊端。其安装简易，维修更换不需破坏坝体混凝土结构，后期运行费用低。

附图说明

图1是本发明用于严寒地区碾压混凝土坝体保温层防冰拔力破坏的结构的平面布置图。

图2是图1的剖面图。

图3是本发明钢绞线安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1-3所示，本发明的用于严寒地区碾压混凝土坝体保温层防冰拔力破坏的结构，在坝体1上游面的上方设置一水平悬挑梁4，悬挑梁4位于冬季运行时库水位的上方，沿着悬挑梁4上表面相隔一定间距埋置多块钢板7，在钢板7上安装旋转机构9，钢绞线5的一端缠绕固定在旋转机构9上，钢绞线5的另一端吊装预拉铸铁块6，在钢板7上设置有导向轮8，钢绞线5通过导向轮8的引导，使预拉铸铁块6竖直悬挂在坝体1上游面，并通过旋转机构9缠绕钢绞线5调整预拉铸铁块6在坝体1上游面的位置。

所述旋转机构9为手动的带有控制钢绞线5缠绕长度的旋转手柄。

所述旋转机构9为电动卷扬机。

本发明通过钢绞线与预拉铸铁块的拉力作用，在水位变动时，使得冰体缓慢下沉，达到不使坝体保温层受到破坏的目的。

在坝体1上设置悬挑梁4，一般不限于此种结构形式。

钢绞线的纵向间距为10米，但是不限于此间距，可根据实际冰冻层的厚度加长或缩短间距。

钢绞线采用手动或电动可调节装置(旋转机构9)完成对钢绞线长度的控制。旋转机构9为现有技术，在此不再叙述。

具体地说，在坝体的上游，设置悬挑梁，在悬挑梁内埋置预埋件，预埋件用于连接固定钢绞线，在钢绞线的下端安装预拉铸铁块，预拉铸铁块预置于库水位中，深度为冬季库水位结冰厚度的中下部，当库水位下降，冰层产生冰拔力时，通过钢绞线抵抗冰拔力，达到保护坝体保温层的目的。

根据水库未结冰前水位，预先安置钢绞线及预拉铸铁块，预拉铸铁块放置深度为冰层中下部。预拉铸铁块埋置于冰体内，在严寒地区，冰冻层厚度较大，随着水位变化冰体对坝体保温层形成破坏作用，钢绞线牵拉冰体，起到保护坝体保温层受到破坏的作用。在钢绞线5上方安装可调节的旋转机构9起到调节钢绞线5长度的作用，防止水位变化时冰体3突然牵拉坝体1的保温层2，控制冰体缓慢下行的作用。

在钢绞线5下方安装预拉铸铁块6，将预拉铸铁块6埋置于冰体内，起到固定钢绞线5位置的作用，并能增加受力面积，从而达到防止冰体突然下落给坝体1造成的损坏。在坝体的上游设置悬挑梁4，能更方便钢绞线5的设置，更好地与冰体有效作用，设计也可根据具体情况选择其它形式来完成钢绞线5的安置。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。