一种坝体悬臂牛腿结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种坝体悬臂牛腿结构，属于水电站坝体预制装置领域。
【背景技术】
[0002]官地水电站大坝为碾压混凝土重力坝，坝顶高程1334.0Om,最大坝高168.0m,最大坝底宽153.2m，坝长516m，从左岸至右岸共由24个坝段组成，其中左岸7#_9#、右岸16-19#坝段坝体高程1326.0Om至高程1332.0Om上游设计为倾向上游的悬臂牛腿，悬臂牛腿外伸6.0m,坡度为1:1，下游为竖直面，坝体最小宽度为14.0Om0坝体悬臂牛腿为C20常态混凝土，其余部位为C15碾压(变态)混凝土。坝体上游侧悬臂牛腿表面设置一层主筋Φ 32，副筋为Φ20，间排距为20cm的分布钢筋；同时在高程1329.0Om及高程1332.0Om各设置一层主筋Φ25，副筋为Φ20，间排距为20cm的限裂钢筋。因提前发电二期蓄水工期要求，官地水电站坝体左岸1#_9#坝段，右岸24#-16#坝段高程1326.0Om至高程1332.0Om施工过程中按照I个仓号施工，仓内碾压混凝土与上游悬臂牛腿混凝土同仓同升层浇筑。仓内混凝土运输直接采用自卸车拉料经左(右)过坝交通洞入仓卸料，碾压混凝土采用平仓机摊铺，摊铺厚度35cm，振动碾碾压密实；仓内常态混凝土利用反铲辅助喂料，人工辅助振捣棒振捣。下游竖直面模板采用3mX 3m翻身悬臂钢模板。为了有效避免了后期高空、倒悬、临水环境下模板拆除、拉杆头割除、表面修补等安全作业隐患，上游侧悬臂牛腿模板选用预制免拆钢筋混凝土板。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型针对目前官地水电站大坝的具体施工要求，设计了一种坝体悬臂牛腿结构。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:
[0005]该坝体悬臂牛腿结构，其结构包括:预制模板、一级拉杆、钢柱、二级拉杆、地脚拉块；钢柱为平直钢架结构，所述钢柱由两根平行放置的工字钢组成，所述两个工字钢的中部连接部分为平行设置，两端部彼此平行，钢柱一端埋于地层中，钢柱左侧沿长度方向均匀连接一级拉杆一端，钢柱右侧沿长度方向均匀连接二级拉杆一端。
[0006]一级拉杆选用I级HPB235钢筋，二级拉杆选用II级HRB335螺纹钢筋，钢柱制作材料选用工字钢，一级拉杆与竖直面夹角设计为45°，二级拉杆夹角设计为31°，预制模板之间连接利用四周模板预埋L50角钢满焊连接。
[0007]—级拉杆合力设计值FP798.40KN，预制模板结构安全按照II级复核，对应结构安全系数A取1.0，状态系数Ψ取1.1，按照I个吊耳一根拉杆核算。
[0008]所述一级拉杆和二级拉杆截面面积为:A=FX1.0X1.1/(210X24)=2139.63X 1.1/(210X24)=157.517mm2。
[0009]钢柱按照轴向受压构件设计，钢柱截面按照b类截面设计，假设λ =50，则查 GB50017-2003 表 C-2 可得 Φ =0.856，所需截面几何量为:Α=Ν/Φ/=1491.62X1000/(0.865 X 215) =80.205cm2，选用 2128b，A=122cm2，根据 128 工字钢特性，[δ ]=215N/ mm2,Iy=7480cm4，iy=ll.1cm ；ffy=534X cm3, Ix=379cm4；ffx=61.2X cm 3,，ix=2.49cm，截面面积Al=61cm2;则验算整体稳定性:λ y=72.072<[λ]=150ο
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0011]根据传统方案及施工进度计划，挡水坝段高程1326m-1332m上游模板采用整体提升式定性钢模板，单块模板由型钢配重架、混凝土配重块、作业平台、面板组成，模板与坝体内设置的蛇形钢柱采用拉杆连接，模板现场进行拼、吊装。混凝土浇筑1.5m/层，共分4层浇筑，总工期30天。官地水电站坝体混凝土采用高升层碾压快速施工及防裂技术，上游悬臂牛腿采用预制20cm厚的免拆钢筋混凝土板，浇筑升层6.0m控制，混凝土浇筑总历时13天，较原工期提前17天；仅模板拆除费用节约6.1万元，混凝土表面处理费用节约4.5万。
[0012]与传统方案相比该方案设计预制过程中强度高，操作安全性强。
[0013]为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与【具体实施方式】来对本实用新型进行详细说明。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型钢柱截面图。
[0015]图2为本实用新型侧视图。
[0016]图中预制模板、2 —级拉杆、3钢柱、4 二级拉杆、5地脚拉块、6地层。
【具体实施方式】
[0017]如图1、2所示:一种坝体悬臂牛腿结构，其结构包括:预制模板1、一级拉杆2、钢柱3、二级拉杆4、地脚拉块5 ;钢柱3为平直钢架结构，所述钢柱3由两根平行放置的工字钢组成，所述两个工字钢的中部连接部分为平行设置，两端部彼此平行，钢柱3 —端埋于地层6中，钢柱3左侧沿长度方向均匀连接一级拉杆2 —端，钢柱3右侧沿长度方向均匀连接二级拉杆4 一端，一级拉杆2选用I级HPB235钢筋，二级拉杆4选用II级HRB335螺纹钢筋，钢柱3制作材料选用工字钢，一级拉杆2与竖直面夹角设计为45°，二级拉杆4夹角设计为31°，预制模板I之间连接利用四周模板预埋L50角钢满焊连接，一级拉杆2合力设计值匕=798.40KN，预制模板I结构安全按照II级复核，对应结构安全系数^取1.0，状态系数Ψ取1.1，按照I个吊耳一根拉杆核算，所述一级拉杆2和二级拉杆4截面面积为:A=FX1.0X1.1/(210X24) =2139.63X 1.1/(210X24) =157.517mm2，钢柱 3 按照轴向受压构件设计，钢柱3截面按照b类截面设计，假设λ =50，则查GB50017-2003表C-2可得 Φ=0.856，所需截面几何量为:A=N/￠/=1491.62X1000/(0.865X215) =80.205cm2，选用 2128b，A=122cm2，根据 128 工字钢特性，[δ ]=215N/ mm2, Iy=7480cm4，iy=ll.1cm ；ffy=534X cm3, Ix=379cm4；ffx=61.2 X cm 3,，ix=2.49cm，截面面积 Al=61cm2;则验算整体稳定性'\=?2.072〈[ λ ]=150，预制模板I安装前先测量放点，对钢柱3进行安装及加固，并确保支撑柱竖直、稳固。钢柱3安装及加固并验收合格后，方能进行牛腿部位第一层预制模板I安装。预制模板I按照从右向左，逐块逐层安装及固定。每一层中每一块安装时，须同步进行模板测量校正，每一块预制模板I安装校正就位后，利用Φ 18或Φ 20的一级拉杆2和二级拉杆4与钢柱3可靠连接及固定，并利用Φ25的螺纹钢作为绑条，与相邻已安装固定的混凝土板L50 X 5进行焊接连接，以确保安装整体性。预制模板I安装前须进行安全及技术交底，并现场设置专职安全员进行监督及管理，作业人员及设备需听从仓面指挥长的统一指挥及调动。
[0018]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种坝体悬臂牛腿结构，结构包括:预制模板(I)、一级拉杆(2)、钢柱(3)、二级拉杆(4)、地脚拉块(5);其特征在于，钢柱(3)为平直钢架结构，所述钢柱(3)由两根平行放置的工字钢组成，所述两个工字钢的中部连接部分为平行设置，两端部彼此平行，钢柱(3)—端埋于地层(6)中，钢柱(3)左侧沿长度方向均匀连接一级拉杆(2)—端，钢柱(3)右侧沿长度方向均匀连接二级拉杆(4) 一端。
2.根据权利要求1所述的一种坝体悬臂牛腿结构，其特征在于，一级拉杆(2)选用I级HPB235钢筋，二级拉杆(4)选用II级HRB335螺纹钢筋，钢柱(3)制作材料选用工字钢，一级拉杆(2)与竖直面夹角设计为45°，二级拉杆(4)夹角设计为31°，预制模板(I)之间连接利用四周模板预埋L50角钢满焊连接。
3.根据权利要求1所述的一种坝体悬臂牛腿结构，其特征在于，一级拉杆(2)合力设计值Fi=798.40KN，预制模板(I)结构安全按照II级复核，对应结构安全系数A取1.0，状态系数Ψ取1.1，按照I个吊耳一根拉杆核算。
4.根据权利要求1所述的一种坝体悬臂牛腿结构，其特征在于，所述一级拉杆(2)和二 级拉杆(4)截面面积为:A=FX 1.0X1.1/(210X24) =2139.63X1.1/(210X24)=157.517mm2。
5.根据权利要求1所述的一种坝体悬臂牛腿结构，其特征在于，钢柱(3)按照轴向受压构件设计，钢柱(3)截面按照b类截面设计，假设λ =50，则查GB50017-2003表C-2可得 Φ=0.856，所需截面几何量为:A=N/￠/=1491.62X1000/(0.865X215) =80.205cm2，选用 2128b，A=122cm2，根据 128 工字钢特性，[δ ]=215N/ mm2, Iy=7480cm4，iy=ll.1cm ；ffy=534X cm3, Ix=379cm4；ffx=61.2 X cm 3，ix=2.49cm，截面面积 Al=61cm2;则验算整体稳定性:Ay=72.072<[λ]=150ο
【专利摘要】本实用新型公开了一种坝体悬臂牛腿结构，属于水电站坝体预制装置领域，钢柱为平直钢架结构，所述钢柱由两根平行放置的工字钢组成，所述两个工字钢的中部连接部分为平行设置，两端部彼此平行，钢柱一端埋于地层中，钢柱左侧沿长度方向均匀连接一级拉杆一端，钢柱右侧沿长度方向均匀连接二级拉杆一端。本实用新型与传统方案相比该方案设计预制过程中强度高，操作安全性强，采用高升层碾压快速施工及防裂技术，上游悬臂牛腿采用预制20cm厚的免拆钢筋混凝土板，浇筑升层6.0m控制，混凝土浇筑总历时13天，较原工期提前17天；仅模板拆除费用节约6.1万元，混凝土表面处理费用节约4.5万。
【IPC分类】E02B7-10
【公开号】CN204570619
【申请号】CN201520263534
【发明人】席浩, 闫海平, 沈延林, 练松涛, 雷洁琼, 马正斌, 胡伶勇, 郭万福, 魏海洋, 张志光, 王存成, 黄大杰, 刘亚辉, 孙亮亮, 李军辉, 李会彬, 熊斌, 汪屾, 周昌荣, 戴永军, 温为荣
【申请人】中国水利水电第四工程局有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月28日