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橡胶坝的充胀材质选择

发布日期:2018-09-17 浏览数:82 次

橡胶坝是上世纪50年代末,随着高分子合成材料工业的发展而出现的一种新型水工建筑物。它以高强合成纤维作为受力骨架,用合成橡胶作为粘接材料和保护层制成坝袋,锚固在混凝土闸底板上,用水或气充胀后形成坝体来挡水。目前橡胶坝在国内外已广泛应用于农业灌溉、水力发电、河道蓄水以及城市河道景观蓄水工程当中,承德市在近20多年先后建成橡胶坝30多座,充气、充水式坝袋均有应用,其中黄土梁水库和东山嘴水库在溢洪道上先后安装了橡胶坝,由于是在已建工程基础上建设的,又不具备较大规模基础施工条件,故采用的是充气式坝袋,其余均为充水式橡胶坝。根据充胀介质的不同橡胶坝可分为充气式、充水式和水气混合式3种形式。水气混合式橡胶坝袋下部为水,上部为气,因此既需要充排水设备,又需要充排气设备,工程比较复杂,除有特殊要求的工程外应用较少。下面以工程中广泛应用的充水式和充气式两种方案进行比较分析。2.坝袋面积及造价充水式坝袋轮廓分为4部分:上游坝面曲线段、下游坝段曲线段、上游贴地段和下游贴地段。充气式坝袋轮廓包括上游坝面曲线段、下游坝段曲线段和坝袋贴地段3部分。在同等坝高条件下,充水式橡胶坝坝袋沿水流方向长度、单位延米坝袋面积及坝袋贴地长度均大于充气式橡胶坝坝袋,一般增大约14%一20%。相同坝高条件下,充气式橡胶坝单位长度坝袋面积要小于充水式橡胶坝,但充气式橡胶坝坝袋由于安全性能要求较高使坝袋厚度要大于充水式橡胶坝,总的材料用量较充水式橡胶坝要多,同等坝高条件下充气式坝袋造价要高出充水式坝袋约10%左右。式橡胶坝泵房底板较深,一般低于坝底板约Zm左右。同时充水水源要求水质洁净,设计中需要设引水管道、供水井等设施。鼓风机房可以根据两岸地形进行布置,基本属地上建筑。为满足水泵的正常工作,充水式橡胶坝泵房、引水管路及供水井的工程量较充气式橡胶坝鼓风机房的工程量要大很多。5.景观环境效果3.充排系统1.坝袋材料因素根据《橡胶坝技术规范》(S 1227-98)规定,充水式橡胶坝内压比宜选择1.25~l .60;充气式橡胶坝内压比宜选用0.75一1.10,但从实际运用情况看,为保证充气式橡胶坝坝顶过流时坝袋不被压瘪,充气式橡胶坝内压比一般选择在1.0一1.40。按照同等坝高充气式坝袋径向强度要比充水式坝袋径向强度高约20%一40%,坝高越高增加幅度越大;坝袋安全系数根据规范要求充气式为8.0,高于充水式的6.0;坝袋厚度在坝高3-sm高度范围内,充气式厚度要比充水式厚度增加2一6mm,厚度增加幅度大致为25%一35%。同时在实际应用中,为保证坝袋足够气密性,充气式橡胶坝的表层胶及内胶通常还要适当加厚。充排水(气)设备的选择根据坝袋容积、设计内压比及充(坍)坝时间综合计算确定,充水式还要考虑水泵的流量及扬程。充排水(气)管路选择一般遵循经济合理的气体或水流流速,再根据坝袋容积、充(坍)坝时间来确定管道直径。充气式橡胶坝充排气管路直径是充水式橡胶坝充排水管路的1/2。综合比较设备和管道的总价,充气式橡胶坝通常要低于充水式橡胶坝约40%一50%。4.相应土建工程橡胶坝土建工程包括底板、边墩(岸墙)、中墩、铺盖、护坦、导墙及泵房(鼓风机房)等。充气橡胶坝坝袋贴地长度小于充水式橡胶坝,但由于底板上坝袋部分没有水重,为满足抗滑稳定,底板的宽度亦需要加大,因此充气式橡胶坝底板宽度通常要大于充水式橡胶坝。橡胶坝设备室,充水式橡胶坝为地下式泵房,充气式橡胶坝为鼓风机房。充水橡胶坝因外观较为美观而在众多城市河道治理中被广泛应用。由于充胀介质的不同所表现出的美观效果也不同。充气式橡胶坝由于坝体内气体质量较轻,坝体内压力较大,坝体外轮廓基本为近似圆型,一般感觉属较鼓的一种。充水式橡胶坝的外轮廓由于坝体水的自然重力及上游水压的影响近似为椭圆形,外轮廓属流线型,给人以较为舒畅的感觉,因此在具有景观要求时通常会选择充式橡胶坝。结合已建工程,充气式橡胶坝的优点是土建工程量较小,基本不受季节影响;缺点是对坝体气密性要求高,对坝袋质量要求高,日常管理工作量相对较大。充水式橡胶坝优点是对坝体的气密性要求相对较低,坝顶过流时水流较为稳定,景观效果较好,日常管理较容易;缺点是供排水设施、设备较复杂.土建工程较大,在北方地区冬季运行受冰冻影响较大。通过以上分析,水质较好的河道或建筑物(如溢洪道、渠道等)、坝高坝长较小的工程中可选用充气式橡胶坝;坝体规模较大,挡水高度较大、水质较差或多砂河道中以及具有景观要求的工程适宜采用充水式橡胶坝。总之,无论是充水式橡胶坝还是充气式橡胶坝,都有其优缺点。它们所适宜的项目建设条件各不相同,建设单位或项目业主还是要根据工程所在位置的地形、河床地质条件、洪水情况、水质、工程管理等实际情况.选择适宜的方案。口橡胶坝充胀介质的选择@邵清宽$承德市水利水电勘测设计院<正>橡胶坝是上世纪50年代末,随着高分子合成材料工业的发展而出现的一种新型水工建筑物。它以高强合成纤维作为受力骨架,用合成橡胶作为粘接材料和保护层制成坝袋,锚固在混凝土闸底板上,用水或气充胀后形成坝体来挡水。目前橡胶坝在国内外已广泛应用于农业灌溉、水力发电、河道蓄水以及城市河道景观蓄水工程当中,承德市在近20多年先后建成橡胶坝30多座,充气、充水式坝袋均有应用,其中黄土梁水库和东山嘴水库在溢洪道上先后安装了橡胶坝,由于是在已建工程基础上建设的,又不具备较大规模基础施工条
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