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浅谈小型橡胶坝的应用分析

发布日期:2018-09-12   00:00:00    信息来源:华明橡胶坝     浏览数:949 次

1 概述
橡胶坝是用高分子合成材料按设计要求的尺寸锚固于底板上形成封闭状,然后用水( 气)充胀形成的挡水坝,以达到蓄水或挡水的目的。不需挡水时,放空坝袋内的水( 气),就可恢复坝址原有河渠的过水断面。橡胶坝可用于防洪、灌溉、发电、供水、航运、挡潮及城市园林美化,也可用于围堰、渠系临时挡水工程等。

 

2 工程概况

徐州市贾汪区近年来在丘陵山区行洪河道上建设了多座小型橡胶坝。这些橡胶坝根据不同的地点和不同的地貌特征有黑色和彩色之分,坝袋都是充水枕式,锚固方式为螺栓压板锚固。贾汪新城区建设步伐很快,原来的护城河单一的功能要进行改变,因此,有必要在护城河城区段兴建拦河闸坝,以抬高枯水期水位,满足用水及城区环境美化的需求。本文根据贾汪城区橡胶坝建设的实践,谈谈小型橡胶坝的设计、施工和管理等方面的有关情况。

 

3 拦河坝方案选择
3.1 传统的拦河闸
传统的拦河闸有固定式和活动式两类。固定式拦河闸在大流域江河上应用较多,具有跨度大、控制水位高等特点,但造价高、工期长,其闸墩、启闭机架等结构阻水严重,降低了河道的行洪能力,需加高河道防洪堤。传统活动式的拦河闸有鱼鳞闸和翻板闸两种,这两种闸具有造价较低、控制水位灵活等特点,但可控制水位较低( 一般控制水位低于1.5m)、止水效果差、工期较长、同时美化环境效果也较差,尤其是翻板闸与城区环境难以协调一致。
3.2 橡胶坝的特点
1. 造价低。橡胶坝的造价与同规模的常规闸相比,一般可以减少投资
的40~50%。
2. 施工期短。橡胶坝袋是先在工厂制造,然后现场安装,施工速度快,一般3~15d 即可安装完毕,整个工程结构简单,工期一般为3~6 个月。
3. 不缩小过水断面。橡胶坝袋内水泄空后,紧贴在底板上,基本上不阻水,无需建闸墩、启闭机架等结构,不缩小原有河床断面。止水效果好,坝袋锚固于底板和岸墙上,能达到基本不漏水。
4. 节省三材。橡胶坝袋以合成纤维织物和橡胶制成的薄柔性结构代替钢板钢筋砖结构,水下结构简单,因此三材用量显著减少,一般可分别节省钢材30~50%,水泥50%左右,木材60%以上。
5. 耐久性好。坝袋表面用氯磺酸化聚乙烯合成橡胶( 氯锡酸盐聚乙烯橡胶)做涂层,可增强抵抗阳光照射的能力,大量科学试验表明,橡胶坝的使用年限至少有20 年。
6. 可靠性强。可靠的原因是装置的结构简单,充、放水装置的失灵率低,维修简单。
7. 抗震性能好。橡胶坝的坝体为柔性薄壳结构,富有弹性,抗冲击弹性40%左右,伸长率达60%,具有以柔克刚的性能,能抵抗强大的地震破坏和特大洪水的波浪冲击。

 

4 橡胶坝结构设计
4.1 工程布置
根据灌溉需求和河势状况,城区护城河橡胶坝设置在城区河段下游,
主体建筑物由橡胶坝、下游消能设施及水泵房组成。
4.2 橡胶坝
橡胶坝是由高强度的织物合成纤维受力骨架与合成橡胶构成,锚固
在基础底板上,形成密封袋形,锚固方式采用双锚线,分别在坝袋贴地的上、下游侧锚固,相距5.0m,锚固结构型式为螺栓压板式,充入水或空气后形成坝挡水。
4.3 橡胶坝上气帽
气帽在充排水时起到排气进气的作用,正常的气帽位置在坝袋头2~3m 处,在塌坝排水时,坝袋往坝袋中央倾倒,这样很容易把气帽压在袋布
的下面,给实际操作带来极大的麻烦,有时因气帽口不通畅,甚至影响
排水速度,带来安全隐患。在建设过程中,建议把气帽设在坝袋和堵头连接的地方,既不影响升坝,也便于操作。
4.4 充排水系统
充排水方式为机充,自排、机排结合。一般的橡胶坝均布置在河道
上,由于下游水位的顶托,不能靠自排将水排尽,大多采用自排和机排相结合的排水方式,当塌坝开始时,首先让坝袋内的水自排,当速度缓慢或不能自排时,则开机排水。橡胶坝排水一般直接排入下游,在塌坝过程中,坝袋由设计坝高逐渐塌落至零( 理论数字),河道水流从橡胶坝顶流过,直至橡胶坝上下游水位基本相同。由于坝袋在排水过程中同时受到外压和坝袋内的负压作用,如果充排水管道太靠上游坝袋布贴地后容易把水帽遮住,影响排水速度,所以预埋在橡胶坝底板内的充排水管道要尽量靠近下游锚固槽,距离以上下游锚固槽间距的1 / 3 为适宜。溢流管口设置阀门控制,防止排水时进气,影响排水效果。

 

5 橡胶坝的运行和管护

5.1 运行
橡胶坝充水采用水泵供水,排水采用自排和抽排相结合,充排水时间
约2h。为了节省投资,以看溢流孔是否排水来观察坝袋的内压。
5.2 防止坝袋的损坏
1. 人为破坏。应禁止非工作人员进入坝区,以防发生意外。
2. 放水造成的损坏。放水期间,防止被紧靠坝袋下游面的尖利物体
所刺破。
3. 摩损造成的损伤。坝体的振动,坝与两岸的摩擦以及漂浮物都可
能导致坝体的摩损。
4. 明火造成的损坏。坝体合成材料,火是潜在的最不利因素。
5.3 注意清除坝体上的淤泥、碎石
在放水期间,淤泥、碎石等杂物有时堆积在坝体上,再次充水前,必
须予以清除。