1 擋水子堤設計
1.1 工程設置
本次設計的擋水子堤位于鐵嶺市城區段遼河干流堤防,工程布置為可活動式擋水子堤,起點樁號0+000m,終點樁號8+580m,總長8580m。子堤由固定式混凝土墩柱和活動式擋板兩部分組成。子堤結合鐵嶺市城市景觀進行設計,活動擋板為工廠統一加工,結構及尺寸統一的標準擋板。設計路頂高程以上擋水子堤高度為1.25m。
1.2 結構設計
子堤砼結構設計
混凝土結構設計由墩柱、樁頂承臺、灌注樁三部分組成。
墩柱
墩柱位于承臺之上,單排布置,間距4m。承臺每隔16m設伸縮縫,伸縮縫處設分縫墩。中、邊墩斷面尺寸為35cm×30cm,縫墩斷面尺寸為35cm×20cm,縫寬20mm,縫內填閉孔塑料泡沫板。柱高為1.25m。混凝土強度等級為C20,抗凍等級F200。墩柱上游兩側預留51mm×51mm的開口槽,槽內預埋角鋼L56×5,預埋角鋼底部外側焊接短角鋼L40×25×4(長100mm)作為楔擋,形成靴槽。
承臺
承臺寬1000mm、高550mm,其中地面以上部分250mm。承臺連接下部灌注樁并直接為上部擋板提供擋水承壓面。承臺混凝土等級為C20,抗凍等級F200。承臺基礎下為水泥砂漿墊層50mm,水泥砂漿強度等級為M10。
灌注樁
按當地1.1m的凍土深度要求,采用鋼筋混凝土灌注樁基礎。樁徑450mm,單排布置,沿堤防軸線方向間距4m,樁深1.1m,柱底深度達到人行道地面以下1.4m。樁頂嵌入承臺50mm,而縫墩處樁頂與承臺底部簡支對接,形成滑動面。承臺邊緣至樁最小徑距為130mm。
子堤擋板設計
活動子堤由鋼中柱和弧形鋼擋板組成。
鋼中柱
相鄰兩中墩之間設置一根固定式鋼中柱,將中墩間隔一分為二,布置成兩塊擋板,鋼中柱則同時作為欄桿的中間支撐。
鋼中柱采用工字鋼(100×100×6×8),底部焊接在承臺面上的預留角鋼上,柱高1.05m,底部外側焊接短角鋼L40×25×4(長100)作為楔擋,形成靴槽。擋水時,迎水側安裝拉線,拉線上設花籃螺栓,以調節松緊。
擋板
為方便拆裝、倉儲,活動擋板設計成工廠統一加工的通用標準尺寸板塊。
擋板為加肋弧形鋼板結構,寬1892mm,高1000mm,呈弧形,凸面向迎水側。
鋼板(厚度2mm)將其彎成矢高273mm的弧形,左右兩邊各預留50mm寬的止水承壓面。加筋肋布置在擋板迎水側,為等肢角鋼L40×3,彎成與角鋼板相同的弧形,與擋板背面的夾板以半圓頭鉚釘和鋼板固定在一起,并與板左右兩側豎向邊框(等肢角鋼L40×3)焊接起來,形成一個封閉的框架結構,增加擋板的剛度,減小變形。
止水
擋板側邊采用“L”型止水橡皮,底部采用“P”型止水橡皮。
止水橡皮以壓板和螺栓固定在擋板加勁肋板上,由作用在板中部向后、下方的花籃螺栓施加預壓力,同時,結合靴槽內木楔子塞緊固定,將擋板連同止水壓緊在墩柱及鋼中柱的承壓面上。
防腐措施
擋板鋼結構采用熱噴涂防腐。鋼中柱、拉線、花籃螺栓、普通螺栓預埋件均采用熱鍍鋅防腐,預埋件外露部分應在除銹后涂油漆防護。
拆裝使用
汛期可根據洪水預報,在洪峰到來之前安裝固定擋板,抵御洪水,汛期過后,將擋板拆下進行檢修、維護、保養,之后送進防汛物資專用儲備庫房儲存備用,確保下次防汛使用。
河北五星的裝配式板壩防洪子堤作為一種新型現場裝配式擋水子堤,較好地克服了傳統子堤的不足,通常作為國家、流域或省市定點倉庫搶險器材儲備,也可直接裝備于19支抗洪搶險特殊和機動搶險隊。
用途:
裝配式板壩防洪子堤主要用于沙壤土、壤土、粘土及混凝土、瀝青等軟硬質堤防作應急防漫堤搶險。
主要特點:
裝配式板壩防洪子堤是突破傳統思維模式,摒棄傳統筑堤材料、工藝的一種全新、快捷、廉價、環保型防災減災器材。具有依水治水、高效快捷;組壩靈活、適應性強;便于儲運、造價低廉;回收復用、綠色環保等特點。
裝配式板壩防洪子堤主要指標
子堤尺寸: 1.2 m*10m 子堤單元寬:1m
適用堤質:沙壤土、壤土、粘土/混凝土、瀝青 子堤高:1.30/1.35m
擋水高度: 1.0m 原堤頂寬:4.0m以上
安全系數k:2.0-3.35 設計風速:6.0m/s
設計河面寬/風浪高:4km/0.3m 產品毛重:260kg
產品凈重:225kg 構筑速度:60分鐘100人/km
裝配式板壩防洪子堤結構原理
1、裝配式板壩防洪子堤結構組成及作用
裝配式板壩防洪子堤由多個制式防洪子堤單元裝配而成;每個防洪子堤單元包括折疊擋水面板和可折疊的支撐架兩部分,折疊擋水面板二塊之間為鉸接結構;折疊支撐機構由鉸頁、鉸支座和斜撐組成,斜撐為上下兩根相互鉸接的支桿,并在鉸接處可固定鎖緊,兩根支桿的一端各自與一鉸支座相連。多個子堤單元之間通過肋板和緊固件裝配相互聯接。河北邦捷的裝配式板壩防洪子堤裝配式板壩防洪子堤主要由兩部分組成:
(1)子堤支撐角架:由鋁合金型材軸接而成直接使用轉動軸安裝于擋水面板后部,平時可折疊與面板合而一體,使用時可快速展開做為壩體的支撐框架。橫梁連接桿:由鋁合金方形材與專用接頭聯接而成,做為壩體的連接支撐桿件。
(2)折疊式擋水面板:折疊式擋水面板 是在面板之間,使用連接軸 將面板相互連接成整體,不用時 數塊面板可以折疊成一體 減少所占空間。使用時 可以瞬間展開 提升組裝速度。折疊式擋水面板采用波紋玻璃鋼材料或特制的彩鋼板,鋁合金板,防水型PVC板 通過專用固定裝置與橫梁連接成一體。其作用:一是作為連接件將相鄰角架連接起來,組成壩體承力載體;二是作為鋼性連接板。面板底部配有定位固定樁。由圓鋼壓型而成。根據堤基不同,有兩種使用方法:在軟質堤基應用時倒置于溝槽中起抗位移作用;在硬質堤基應用時起定位擋水防滲板和壓實止水彈性體的作用。