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橡膠壩的充脹材質選擇

發布日期:2018-09-17   13:56:21  信息來源:青島草莓工業  瀏覽數:481 次

橡膠壩是上世紀50年代末,隨著高分子合成材料工業的發展而出現的一種新型水工建築物。它以高強合成纖維作為受力骨架,用合成橡膠作為粘接材料和保護層製成壩袋,錨固在混凝土閘底板上,用水或氣充脹後形成壩體來擋水。目前橡膠壩在國內外已廣泛應用於農業灌溉、水力發電、河道蓄水以及城市河道景觀蓄水工程當中,承德市在近20多年先後建成橡膠壩30多座,充氣、充水式壩袋均有應用,其中黃土梁水庫和東山嘴水庫在溢洪道上先後安裝了橡膠壩,由於是在已建工程基礎上建設的,又不具備較大規模基礎施工條件,故采用的是充氣式壩袋,其餘均為充水式橡膠壩。根據充脹介質的不同橡膠壩可分為充氣式、充水式和水氣混合式3種形式。水氣混合式橡膠壩袋下部為水,上部為氣,因此既需要充排水設備,又需要充排氣設備,工程比較複雜,除有特殊要求的工程外應用較少。下麵以工程中廣泛應用的充水式和充氣式兩種方案進行比較分析。2.壩袋麵積及造價充水式壩袋輪廓分為4部分:上遊壩麵曲線段、下遊壩段曲線段、上遊貼地段和下遊貼地段。充氣式壩袋輪廓包括上遊壩麵曲線段、下遊壩段曲線段和壩袋貼地段3部分。在同等壩高條件下,充水式橡膠壩壩袋沿水流方向長度、單位延米壩袋麵積及壩袋貼地長度均大於充氣式橡膠壩壩袋,一般增大約14%一20%。相同壩高條件下,充氣式橡膠壩單位長度壩袋麵積要小於充水式橡膠壩,但充氣式橡膠壩壩袋由於安全性能要求較高使壩袋厚度要大於充水式橡膠壩,總的材料用量較充水式橡膠壩要多,同等壩高條件下充氣式壩袋造價要高出充水式壩袋約10%左右。式橡膠壩泵房底板較深,一般低於壩底板約Zm左右。同時充水水源要求水質潔淨,設計中需要設引水管道、供水井等設施。鼓風機房可以根據兩岸地形進行布置,基本屬地上建築。為滿足水泵的正常工作,充水式橡膠壩泵房、引水管路及供水井的工程量較充氣式橡膠壩鼓風機房的工程量要大很多。5.景觀環境效果3.充排係統1.壩袋材料因素根據《橡膠壩技術規範》(S 1227-98)規定,充水式橡膠壩內壓比宜選擇1.25~l .60;充氣式橡膠壩內壓比宜選用0.75一1.10,但從實際運用情況看,為保證充氣式橡膠壩壩頂過流時壩袋不被壓癟,充氣式橡膠壩內壓比一般選擇在1.0一1.40。按照同等壩高充氣式壩袋徑向強度要比充水式壩袋徑向強度高約20%一40%,壩高越高增加幅度越大;壩袋安全係數根據規範要求充氣式為8.0,高於充水式的6.0;壩袋厚度在壩高3-sm高度範圍內,充氣式厚度要比充水式厚度增加2一6mm,厚度增加幅度大致為25%一35%。同時在實際應用中,為保證壩袋足夠氣密性,充氣式橡膠壩的表層膠及內膠通常還要適當加厚。充排水(氣)設備的選擇根據壩袋容積、設計內壓比及充(坍)壩時間綜合計算確定,充水式還要考慮水泵的流量及揚程。充排水(氣)管路選擇一般遵循經濟合理的氣體或水流流速,再根據壩袋容積、充(坍)壩時間來確定管道直徑。充氣式橡膠壩充排氣管路直徑是充水式橡膠壩充排水管路的1/2。綜合比較設備和管道的總價,充氣式橡膠壩通常要低於充水式橡膠壩約40%一50%。4.相應土建工程橡膠壩土建工程包括底板、邊墩(岸牆)、中墩、鋪蓋、護坦、導牆及泵房(鼓風機房)等。充氣橡膠壩壩袋貼地長度小於充水式橡膠壩,但由於底板上壩袋部分沒有水重,為滿足抗滑穩定,底板的寬度亦需要加大,因此充氣式橡膠壩底板寬度通常要大於充水式橡膠壩。橡膠壩設備室,充水式橡膠壩為地下式泵房,充氣式橡膠壩為鼓風機房。充水橡膠壩因外觀較為美觀而在眾多城市河道治理中被廣泛應用。由於充脹介質的不同所表現出的美觀效果也不同。充氣式橡膠壩由於壩體內氣體質量較輕,壩體內壓力較大,壩體外輪廓基本為近似圓型,一般感覺屬較鼓的一種。充水式橡膠壩的外輪廓由於壩體水的自然重力及上遊水壓的影響近似為橢圓形,外輪廓屬流線型,給人以較為舒暢的感覺,因此在具有景觀要求時通常會選擇充式橡膠壩。結合已建工程,充氣式橡膠壩的優點是土建工程量較小,基本不受季節影響;缺點是對壩體氣密性要求高,對壩袋質量要求高,日常管理工作量相對較大。充水式橡膠壩優點是對壩體的氣密性要求相對較低,壩頂過流時水流較為穩定,景觀效果較好,日常管理較容易;缺點是供排水設施、設備較複雜.土建工程較大,在北方地區冬季運行受冰凍影響較大。通過以上分析,水質較好的河道或建築物(如溢洪道、渠道等)、壩高壩長較小的工程中可選用充氣式橡膠壩;壩體規模較大,擋水高度較大、水質較差或多砂河道中以及具有景觀要求的工程適宜采用充水式橡膠壩。總之,無論是充水式橡膠壩還是充氣式橡膠壩,都有其優缺點。它們所適宜的項目建設條件各不相同,建設單位或項目業主還是要根據工程所在位置的地形、河床地質條件、洪水情況、水質、工程管理等實際情況.選擇適宜的方案。口橡膠壩充脹介質的選擇@邵清寬$承德市水利水電勘測設計院<正>橡膠壩是上世紀50年代末,隨著高分子合成材料工業的發展而出現的一種新型水工建築物。它以高強合成纖維作為受力骨架,用合成橡膠作為粘接材料和保護層製成壩袋,錨固在混凝土閘底板上,用水或氣充脹後形成壩體來擋水。目前橡膠壩在國內外已廣泛應用於農業灌溉、水力發電、河道蓄水以及城市河道景觀蓄水工程當中,承德市在近20多年先後建成橡膠壩30多座,充氣、充水式壩袋均有應用,其中黃土梁水庫和東山嘴水庫在溢洪道上先後安裝了橡膠壩,由於是在已建工程基礎上建設的,又不具備較大規模基礎施工條