一种抗冻胀弹性衬砌的制作方法

本发明属于水工建筑，尤其涉及一种抗冻胀弹性衬砌。

背景技术：

1、寒区河湖护岸、衬砌渠道、水坝等水工建筑物的护岸结构常因基土产生冻胀而引发各种病害。现有混凝土衬砌为脆性材料且通常设计较薄，无法承受大变形和大表面拉应力。在多年长期冻融循环作用下，衬砌常无法承受基土冻胀力而产生破坏，或冻胀后无法回位产生空鼓，形成次生破坏。

2、目前针对渠道冻胀进行的衬砌结构设计技术尚不成熟。现有的衬砌形式按结构可分为现浇衬砌与预制衬砌两类。现浇衬砌在冻胀发生时随基土一同变形，易因材料无法吸收冻土给予的冻胀变形而产生开裂破坏；预制衬砌的伸缩缝虽然可以吸收冻胀变形，但冻胀结束后仅凭重力无法完全归位，易导致空鼓破坏。

3、现浇混凝土衬砌整体性好、渗漏风险低，但在季节性冻土地区，传统伸缩缝仅考虑混凝土本身的温度体积变化，难以有效释放基土冻胀传递给衬砌的变形。现有技术中伸缩缝通常为贯通式设置，衬砌间无弹性约束，与预制衬砌相同，冻土复位后衬砌无法有效复位易产生空鼓、错台病害。

4、因此，亟需一种抗冻胀弹性衬砌，用来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种抗冻胀弹性衬砌，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种抗冻胀弹性衬砌，包括：

3、衬砌板，布置在水工建筑物边坡上；

4、多个伸缩缝，分别设置在所述衬砌板上，多个所述伸缩缝使所述衬砌板形成平面弹簧结构，当处于冻胀时平面弹簧结构以弹性形变吸收所述衬砌板的拉应力，当冻胀消除后依靠平面弹簧结构的张紧力使所述衬砌板恢复初始形态；

5、端头保护装置，设置在所述伸缩缝的端头处，用于防止端头开裂。

6、根据本发明提供的一种抗冻胀弹性衬砌，多个所述伸缩缝沿所述衬砌板平面方向交错布置且不贯通，所述伸缩缝内填充有伸缩缝密封材料。

7、根据本发明提供的一种抗冻胀弹性衬砌，所述端头保护装置包括衬套，与所述伸缩缝的端头连接，所述衬套通过预埋筋与所述衬砌板连接，所述衬套内设置有端头密封材料。

8、根据本发明提供的一种抗冻胀弹性衬砌，所述伸缩缝的宽度为1.5cm，相邻两所述伸缩缝之间的距离为45cm，所述伸缩缝的不贯通距离为45cm。

9、根据本发明提供的一种抗冻胀弹性衬砌，所述衬套为c字形结构。

10、根据本发明提供的一种抗冻胀弹性衬砌，所述衬套的半径为4cm，所述衬套的厚度为20mm。

11、根据本发明提供的一种抗冻胀弹性衬砌，所述水工建筑物边坡包括河湖边坡、渠道边坡或大坝边坡。

12、根据本发明提供的一种抗冻胀弹性衬砌，所述衬砌板为c30混凝土现浇衬砌板。

13、根据本发明提供的一种抗冻胀弹性衬砌，所述衬套为q235钢衬套。

14、根据本发明提供的一种抗冻胀弹性衬砌，所述衬砌板的底部设置有齿墙和底板，所述衬砌板的顶部设置有压顶，所述压顶的背面与基土接触。

15、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

16、本发明提供的一种抗冻胀弹性衬砌，在现浇衬砌上交错布置伸缩缝，使刚性大、易断裂的混凝土衬砌具有一定的弹性，可减小冻土对衬砌的破坏，结构简单实用，实现成本低，在原有现浇工艺基础上仅增加一道工序，材料仅增加填缝材料与c形衬套。本发明的抗冻胀弹性衬砌在容许一定的法向变形的同时保持衬砌切向张紧，既可以在冻胀时以弹性形变方式吸收大部分衬砌拉应力，又有助于在冻胀消除后快速恢复初始状态，从而防止衬砌被冻胀所破坏，应用范围广，适用于河湖、水库、大坝、渠道等所有冻胀边坡，适用性强。

1.一种抗冻胀弹性衬砌，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种抗冻胀弹性衬砌，其特征在于：多个所述伸缩缝（2）沿所述衬砌板（1）平面方向交错布置且不贯通，所述伸缩缝（2）内填充有伸缩缝密封材料（21）。

3.根据权利要求1所述的一种抗冻胀弹性衬砌，其特征在于：所述端头保护装置（3）包括衬套（33），与所述伸缩缝（2）的端头连接，所述衬套（33）通过预埋筋（31）与所述衬砌板（1）连接，所述衬套（33）内设置有端头密封材料（32）。

4.根据权利要求1所述的一种抗冻胀弹性衬砌，其特征在于：所述伸缩缝（2）的宽度为1.5cm，相邻两所述伸缩缝（2）之间的距离为45cm，所述伸缩缝（2）的不贯通距离为45cm。

5.根据权利要求3所述的一种抗冻胀弹性衬砌，其特征在于：所述衬套（33）为c字形结构。

6.根据权利要求3所述的一种抗冻胀弹性衬砌，其特征在于：所述衬套（33）的半径为4cm，所述衬套（33）的厚度为20mm。

7.根据权利要求1所述的一种抗冻胀弹性衬砌，其特征在于：所述水工建筑物边坡包括河湖边坡、渠道边坡或大坝边坡。

8.根据权利要求1所述的一种抗冻胀弹性衬砌，其特征在于：所述衬砌板（1）为c30混凝土现浇衬砌板。

9.根据权利要求3所述的一种抗冻胀弹性衬砌，其特征在于：所述衬套（33）为q235钢衬套。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种抗冻胀弹性衬砌，其特征在于：所述衬砌板（1）的底部设置有齿墙（4）和底板（5），所述衬砌板（1）的顶部设置有压顶（6），所述压顶（6）的背面与基土（7）接触。