外防护型铜止水结构及其外防护方法
【专利摘要】本发明涉及一种外防护型铜止水结构及其外防护方法，所述外防护型铜止水结构包括：止水铜片，其由两个铜片一体成型；包裹体，其包裹于止水铜片的外侧；所述外防护方法包括：将止水铜片内部用泡沫材料填充和封闭；将包裹体紧密包裹止水铜片；将外防护型铜止水结构跨缝就位后，先后浇筑两侧的混凝土构件，在两侧的混凝土构件之间形成预留伸缩缝。本发明通过在止水铜片的外侧设包裹体，使得止水铜片外侧形成了一个便于止水铜片伸展变形的空间，可显著减少止水铜片的变形约束，在伸缩缝发生张开、沉降和/或剪切三向变位时，止水铜片能够按照设计方的预期，充分伸展变形，显著提高了铜止水结构的止水可靠性。
【专利说明】
外防护型铜止水结构及其外防护方法
技术领域
[0001]本发明涉及水利工程领域，具体涉及一种外防护型铜止水结构及其外防护方法。
【背景技术】
[0002]大坝、输水渠道、输水隧洞和输水渡槽等水工建筑物的混凝土构件上通常会设有伸缩缝，为防止这些伸缩缝漏水，通常会在浇筑混凝土时，跨缝预埋铜止水或橡胶止水。
[0003]以铜止水为例，通常选用厚度约为I毫米，变形能力较强的紫铜片制成。两翼的铜片浇筑在混凝土中，在接缝处预留鼻子状的突起，作为铜片变形部位，用以吸收伸缩缝变形。在水工建筑物运行期间，当存在温度应力或基础沉降，导致伸缩缝出现张开、沉降或剪切变位时，铜止水的鼻子会相应变形，从而起到止水效果。
[0004]在实际施工中，施工人员通常将铜止水就位后，直接浇筑混凝土，导致混凝土与铜鼻子紧密的贴合在一起，铜鼻子基本上被混凝土紧紧包裹。混凝土这种紧密的包裹作用，导致铜止水鼻子在随接缝变形而变形时，阻力过大，存在铜鼻子变形能力还未充分发挥，铜鼻子根部已被拉断的可能性，大大降低了铜止水的止水可靠性。工程设计方在设计铜止水结构时，通常预估伸缩缝的可能最大张开、沉降或剪切变位，进而设计与变形匹配的铜止水鼻子高度和宽度，但却普遍忽略了混凝土对铜鼻子的紧密包裹作用。实际工程铜止水发生破坏的案例中，铜鼻子根部被拉断破坏的比例是最高的，也充分说明了混凝土这种紧密包裹作用对铜止水的危害性。
【发明内容】
[0005]为解决现有技术的不足，提供一种能显著提高止水可靠性的铜止水结构，本发明提供了一种外防护型铜止水结构，包括:
止水铜片，其由一铜片成型，且铜片的中部形成一鼻子状凸起；
包裹体，其包裹于止水铜片的至少一部分的外侧。
[0006]其中，所述包裹体包裹于止水铜片的鼻子状凸起的外侧。
[0007]其中，所述包裹体的厚度大于或等于I毫米。
[0008]其中，所述包裹体与止水铜片的至少一部分的外侧之间没有缝隙。
[0009]其中，所述包裹体的材质选自塑性胶泥材质或泡沫材质。
[0010]其中，当所述包裹体的材质选用泡沫材质时，所述泡沫材质选自聚乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫或聚氨酯泡沫。
[0011]本发明另外提供了一种铜止水结构的外防护方法，包括如下步骤:
S1:将一铜片制成中部有一鼻子状凸起的止水铜片；
S2:采用包裹体紧密包裹步骤SI中的止水铜片的至少一部分的外侧，形成外防护型铜止水结构；
S3:将步骤S2中形成的外防护型铜止水结构跨缝就位后，先后浇筑两侧的混凝土构件，在两侧的混凝土构件之间形成预留伸缩缝。
[0012]其中，所述步骤S2中，所述包裹体包裹于止水铜片的鼻子状凸起的外侧。
[0013]其中，所述步骤S2中，所述包裹体的厚度大于或等于I毫米。
[0014]其中，所述步骤S2中，所述包裹体的材质选自塑性胶泥材质或泡沫材质。
[0015]其中，当所述包裹体的材质选用泡沫材质时，所述步骤S2中，所述泡沫材质选自聚乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫或聚氨酯泡沫。
[0016]其中，所述步骤SI还包括将止水铜片的鼻子状凸起内部用泡沫材料填充和封闭。
[0017]本发明的有益效果在于:通过在止水铜片的外侧设包裹体，使得止水铜片外侧形成了一个便于止水铜片伸展变形的空间，可显著减少止水铜片的变形约束，在伸缩缝发生张开、沉降和/或剪切三向变位时，止水铜片能够按照设计方的预期，充分伸展变形，显著提高了铜止水结构的止水可靠性。
【附图说明】
[0018]图1:本发明的外防护型铜止水结构的一种使用状态示意图；
图2:本发明的外防护型铜止水结构的另一种使用状态示意图；
图3:本发明的止水铜片的另一结构示意图。
[0019]附图标记说明I混凝土构件
2伸缩缝 3止水铜片 4泡沫材料 5包裹体。
【具体实施方式】
[0020]为了对本发明的技术方案及有益效果有更进一步的了解，下面配合附图详细说明本发明的技术方案及其产生的有益效果。
[0021]本发明提供了一种外防护型铜止水结构，其包括:
止水铜片，其由一铜片成型，且铜片的中部形成一鼻子状凸起；
包裹体，其包裹于止水铜片的至少一部分的外侧。
[0022]本发明中，所谓的“外侧”，是指两个铜片一体连接成型时，朝上方的一侧。
[0023]本发明中，所谓的“鼻子状凸起”，是指铜片中部处形成的一倒U形的凸起；由于这部分对应止水铜片的变形部位，止水铜片变形时，倒U形凸起的下端左右两侧分别向外侧位移，使得倒U形凸起的下端开口变大，从而使得倒U形凸起形成类似于鼻子状的结构；下文中，也可将鼻子状凸起简称铜鼻子。
[0024]较优的，所述包裹体包裹于止水铜片铜鼻子的外侧;通过在止水铜片的铜片变形部位外侧设包裹体的结构，使得铜鼻子周围形成了一个便于铜鼻子伸展变形的空间，可显著减少铜鼻子的变形约束，在伸缩缝发生张开、沉降和/或剪切三向变位时，铜鼻子能够按照设计方的预期，充分伸展变形，显著提高了铜止水的止水可靠性。
[0025]本发明中，所谓的“包裹体包裹于止水铜片的至少一部分的外侧”，是指在实际操作过程中，包裹体除了包裹鼻子状凸起外，还可以包裹止水铜片的其它部位。
[0026]较优的，所述包裹的厚度根据实际工程中止水铜片的铜鼻子的可能变形程度来确定，通常情况下，所述包裹体的厚度大于或等于I毫米，以便在铜鼻子周围形成足够的非刚性空间，减少铜鼻子变形约束。
[0027]较优的，所述包裹体与止水铜片的至少一部分的外侧之间没有缝隙，也即，包裹体是紧密贴合于止水铜片上的，这样可保障在浇筑混凝土时，混凝土浆液不会侵入包裹体与铜鼻子之间，进而固化后限制铜鼻子变形。
[0028]较优的，所述包裹体选用柔性材质制成；同时，包裹体较优选自体积压缩量较小的材料，这样可保障浇筑混凝土时，包裹体不会被混凝土压扁，从而使包裹体在混凝土中支撑起的变形空间不会显著缩水(如过软的海绵材料就不适合作为包裹体主材使用)。
[0029]较优的，所述包裹体的材质选自塑性胶泥材质或泡沫材质。
[0030]较优的，当所述包裹体的材质选用泡沫材质时，所述泡沫材质选自聚乙稀泡沫、聚氯乙烯泡沫或聚氨酯泡沫:一方面，这些泡沫有一定的抗压强度，在施工时，不会被混凝土压扁；另一方面，这些泡沫的抗破坏能力并不高，当铜鼻子在泡沫内伸展扭曲时，泡沫或被挤压变形，或被挤压破碎，从而配合铜鼻子的变形，使包裹体对铜鼻子的约束最小化。
[0031 ]本发明中，所谓的“塑性胶泥材质”，是指具有变形能力和粘性的材料，如:塑性填料和嵌缝胶泥等。包裹体由塑性胶泥材质制成时，使得铜鼻子在塑性胶泥内伸展扭曲时，胶泥会因铜鼻子的挤压而蠕变，配合铜鼻子的变形，使包裹体对铜鼻子的约束最小化。
[0032]较优的，所述铜片的鼻子状凸起将铜片分成左右两侧，其左右两侧的形状为U形或倒L形。也即，可同时设为倒L形，也可同时设为U形，或者一个设为倒L形，一个设为U形。
[0033]图1-图2所示为本发明的外防护型铜止水结构的两种不同的使用状态示意图，如图所示，图1-图2中的止水铜片，由其鼻子状凸起左右两侧呈U形。
[0034]图3所示为本发明的止水铜片的另一结构示意图，如图所示，本发明提供的止水铜片，其鼻子状凸起左右两侧也可一个呈倒L形，另一个呈U形，其中，所谓的倒L形，是将L形逆时针或顺时针旋转90度。
[0035]本发明另外提供了一种铜止水结构的外防护方法，包括如下步骤:
S1:将一铜片制成中部有一鼻子状凸起的止水铜片；
S2:采用包裹体紧密包裹步骤SI中的止水铜片的至少一部分的外侧，形成外防护型铜止水结构；
S3:将步骤S2中形成的外防护型铜止水结构跨缝就位后，先后浇筑两侧的混凝土构件，在两侧的混凝土构件之间形成预留伸缩缝。
[0036]较优的，所述步骤S2中，所述包裹体包裹于止水铜片鼻子状凸起的外侧。
[0037]较优的，所述步骤S2中，所述包裹体的厚度大于或等于I毫米。
[0038]较优的，所述步骤S2中，所述包裹体的材质选自塑性胶泥材质或泡沫材质。
[0039]较优的，所述步骤S2中，当所述包裹体的材质选用泡沫材质时，所述泡沫材质选自聚乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫或聚氨酯泡沫。
[0040]较优的，所述铜片的鼻子状凸起将铜片分成左右两侧，其左右两侧的形状为U形或倒L形。也即，可同时设为倒L形，也可同时设为U形，或者一个设为倒L形，一个设为U形。具体结构已详细论述于上，在此不再多做说明。
[0041]图1为本发明的外防护型铜止水结构的一种使用状态示意图；图2为本发明的外防护型铜止水结构的另一种使用状态示意图，请配合参阅图1-图2所示，本发明提供的外防护型铜止水结构，既可以被跨缝设置在混凝土结构底部(图1)，也可被跨缝设置在混凝土结构中部(图2)，但无论设置在哪个部位，其结构及对应的外防护方法相同，S卩:将加工成型的止水铜片3的铜鼻子内部用泡沫材料4填充和封闭，铜鼻子外侧用柔性包裹体5包裹，止水铜片3的鼻子外侧与柔性包裹体5间紧密贴合，没有缝隙;将完成外防护的铜止水跨缝就位后，先后浇筑两侧的混凝土构件1，再在两侧的混凝土构件I之间形成预留伸缩缝2。实际工程运行中，当伸缩缝2发生张开、沉降和/或剪切三向变位时，止水铜片3的变形部位能够在柔性包裹体5内充分伸展变形，从而显著提高了铜止水的止水可靠性。
[0042]综上，本发明所能实现的有益效果在于:
1、通过在止水铜片的铜鼻子外侧设柔性包裹体，且根据实际工程中铜鼻子的可能扭曲变形量来确定包裹体厚度，使得铜鼻子周围形成了一个便于铜鼻子伸展变形的空间，可显著减少铜鼻子的变形约束，在伸缩缝发生张开、沉降和/或剪切三向变位时，铜鼻子能够按照设计方的预期，充分伸展变形，显著提高了铜止水的止水可靠性。
[0043]2.包裹体主材选用体积压缩量较小的材料，这样可保障浇筑混凝土时，包裹体不会被混凝土压扁，从而使包裹体在混凝土中支撑起的变形空间不会显著缩水(如过软的海绵材料就不适合作为包裹体主材使用)。
[0044]3.通过包裹体与铜鼻子外侧紧密贴合的结构(即包裹体与铜鼻子外侧没有间隙)，可保障在浇筑混凝土时，混凝土浆液不会侵入包裹体与铜鼻子之间，进而能于固化后限制铜鼻子变形。
[0045]4.由于包裹体主材选用塑性胶泥材料，因塑性胶泥材料为具有变形能力和粘性的材料，当铜鼻子在塑性胶泥内伸展扭曲时，胶泥会因铜鼻子的挤压而蠕变，配合铜鼻子的变形，使包裹体对铜鼻子的约束最小化。
[0046]5.当包裹体主材选用聚乙稀泡沫、聚氯乙稀泡沫或聚氨酯泡沫等泡沫材料时，一方面，由于这些泡沫有一定的抗压强度，在施工时，不会被混凝土压扁；另一方面，由于这些泡沫的抗破坏能力并不高，当铜鼻子在泡沫内伸展扭曲时，泡沫或被挤压变形，或被挤压破碎，从而配合铜鼻子的变形，使包裹体对铜鼻子的约束最小化。
[0047]虽然本发明已利用上述较佳实施例进行说明，然其并非用以限定本发明的保护范围，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围之内，相对上述实施例进行各种变动与修改仍属本发明所保护的范围，因此本发明的保护范围以权利要求书所界定的为准。
【主权项】
1.一种外防护型铜止水结构，其特征在于，包括: 止水铜片，其由一铜片成型，且铜片的中部形成一鼻子状凸起； 包裹体，其包裹于止水铜片的至少一部分的外侧。2.如权利要求1所述的外防护型铜止水结构，其特征在于，所述包裹体包裹于止水铜片的鼻子状凸起的外侧。3.如权利要求1所述的外防护型铜止水结构，其特征在于，所述包裹体的厚度大于或等于I毫米。4.如权利要求1所述的外防护型铜止水结构，其特征在于，所述包裹体与止水铜片的至少一部分的外侧之间没有缝隙。5.如权利要求1所述的外防护型铜止水结构，其特征在于，所述包裹体的材质选自塑性胶泥材质或泡沫材质。6.如权利要求5所述的外防护型铜止水结构，其特征在于，当所述包裹体的材质选用泡沫材质时，所述泡沫材质选自聚乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫或聚氨酯泡沫。7.—种铜止水结构的外防护方法，其特征在于，包括如下步骤: S1:将一铜片制成中部有一鼻子状凸起的止水铜片； S2:采用包裹体紧密包裹步骤SI中的止水铜片的至少一部分的外侧，形成外防护型铜止水结构； S3:将步骤S2中形成的外防护型铜止水结构跨缝就位后，先后浇筑两侧的混凝土构件，在两侧的混凝土构件之间形成预留伸缩缝。8.如权利要求7所述的铜止水结构的外防护方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述包裹体包裹于止水铜片的鼻子状凸起的外侧。9.如权利要求7所述的铜止水结构的外防护方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述包裹体的厚度大于或等于I毫米。10.如权利要求7所述的铜止水结构的外防护方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述包裹体的材质选自塑性胶泥材质或泡沫材质。11.如权利要求10所述的铜止水结构的外防护方法，其特征在于，当所述包裹体的材质选用泡沫材质时，所述步骤S2中，所述泡沫材质选自聚乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫或聚氨酯泡沫。12.如权利要求7所述的铜止水结构的外防护方法，其特征在于，所述步骤SI还包括将止水铜片的鼻子状凸起内部用泡沫材料填充和封闭。
【文档编号】E02B3/16GK106012975SQ201610559522
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】鲁晖, 鲁一晖, 何旭升, 郝巨涛, 徐耀, 李蓉, 李振纲, 韩德强, 曲苓, 邓理想, 马洪玉, 李栖鹏, 车玉胤, 李秀琳
【申请人】北京中水科海利工程技术有限公司, 中国水利水电科学研究院