闸坝鱼尾墩结构的制作方法

1.本实用新型属于水利水电工程技术领域，具体涉及一种闸坝鱼尾墩结构。


背景技术：

2.为平顺水流，闸坝在闸室下游侧与消能设施衔接处一般布置鱼尾墩结构，鱼尾墩又称束水墩。消能设施和鱼尾墩的混凝土浇筑时，一般先浇筑消能设施底板的混凝土至设计高程后，再进行鱼尾墩混凝土的浇筑。现有的鱼尾墩结构一般将鱼尾墩浇筑在消能设施底板上并与闸墩的下游端连接，受凿毛、清基、上覆鱼尾墩混凝土浇筑等施工影响，使得鱼尾墩与消能设施底板接触面衔接部位成为薄弱面的可能性较大，而且上述部位也是泄洪时受水流、沙石冲蚀特别严重的部位。在长期高速水流的冲刷作用下，鱼尾墩与消能设施底板衔接部位有效截面将出现减小；在水流脉动压力、漂浮物偶然撞击等作用下，容易出现鱼尾墩局部损坏甚至倾倒的可能。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是提供一种抗冲蚀能力较强的闸坝鱼尾墩结构。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：闸坝鱼尾墩结构，包括分别设置在坝基础上并连接在一起的闸底板和消能设施底板，所述闸底板上设置有闸墩，所述消能设施底板上设置有鱼尾墩，所述鱼尾墩与闸墩的下游端连接；所述消能设施底板上与闸底板相连接处开设有墩槽；所述鱼尾墩包括浇筑于墩槽中并与闸底板相连的鱼尾墩底板段、浇筑于鱼尾墩底板段上并与闸墩相连的鱼尾墩基础段、埋设在鱼尾墩底板段中且上下两端分别伸入鱼尾墩基础段和消能设施底板中的锚筋束、以及浇筑于鱼尾墩基础段上并与闸墩相连的鱼尾墩中上段。
5.进一步的是，所述鱼尾墩基础段的外边缘与鱼尾墩底板段的外边缘相距最窄处的宽度为l1，l1≥0.5m。
6.进一步的是，所述鱼尾墩基础段的顶面与鱼尾墩底板段的顶面相距最接近处的高度为l3，l3≥3m。
7.进一步的是，所述鱼尾墩底板段由强度等级不低于c40的混凝土浇筑而成，所述鱼尾墩基础段由强度等级不低于c40的混凝土浇筑而成，所述鱼尾墩中上段由强度等级不低于c25的混凝土浇筑而成。
8.进一步的是，所述鱼尾墩与闸墩之间形成有墩间结构缝，所述墩间结构缝中设置有键槽，且墩间结构缝内设置有止水结构和填充材料。
9.进一步的是，所述锚筋束至少为两根，并等间距排布。
10.进一步的是，所述墩槽深度最小处的深度为l2，l2≥1m。
11.进一步的是，所述墩槽俯视呈方形。
12.本实用新型的有益效果是：通过将鱼尾墩的结构从上往下分区为鱼尾墩中上段、鱼尾墩基础段和鱼尾墩底板段，并通过在消能设施底板上与闸底板相连接处开设墩槽，将
鱼尾墩底板段浇筑于墩槽中，同时在鱼尾墩底板段中埋设上下两端分别伸入鱼尾墩基础段和消能设施底板中的锚筋束；如此不仅可以加强鱼尾墩结构的强度，降低鱼尾墩基础段与消能设施底板衔接部位成为薄弱处的可能性，提高鱼尾墩的抗冲蚀能力；而且，加强了鱼尾墩与消能设施底板的整体性，可以降低水流脉动压力造成的鱼尾墩往复振动的频率和幅度，从而降低鱼尾墩局部损坏甚至倾倒的可能性，增加了设施的经济效益和安全保障。
附图说明
13.图1是本实用新型平面布置的结构示意图；
14.图2是本实用新型顺水流方向剖切的结构示意图；
15.图中标记为：闸墩1、鱼尾墩中上段2、鱼尾墩基础段3、鱼尾墩底板段4、墩间结构缝5、板间结构缝6、锚筋束7、闸底板8、消能设施底板9、墩槽10、坝基础11。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
17.结合图1和图2所示，闸坝鱼尾墩结构，包括分别设置在坝基础11上并连接在一起的闸底板8和消能设施底板9，所述闸底板8上设置有闸墩1，所述消能设施底板9上设置有鱼尾墩，所述鱼尾墩与闸墩1的下游端连接；所述消能设施底板9上与闸底板8相连接处开设有墩槽10；所述鱼尾墩包括浇筑于墩槽10中并与闸底板8相连的鱼尾墩底板段4、浇筑于鱼尾墩底板段4上并与闸墩1相连的鱼尾墩基础段3、埋设在鱼尾墩底板段4中且上下两端分别伸入鱼尾墩基础段3和消能设施底板9中的锚筋束7、以及浇筑于鱼尾墩基础段3上并与闸墩1相连的鱼尾墩中上段2。
18.该闸坝鱼尾墩结构通过将鱼尾墩的结构从上往下分区为鱼尾墩中上段2、鱼尾墩基础段3和鱼尾墩底板段4，并通过在消能设施底板9上与闸底板8相连接处开设墩槽10，将鱼尾墩底板段4浇筑于墩槽10中，同时在鱼尾墩底板段4中埋设上下两端分别伸入鱼尾墩基础段3和消能设施底板9中的锚筋束7，再在鱼尾墩基础段3上浇筑鱼尾墩中上段2形成鱼尾墩结构，如此不仅可以加强鱼尾墩结构强度，降低鱼尾墩基础段3与消能设施底板9衔接部位成为薄弱处的可能性，提高鱼尾墩的抗冲蚀能力；而且，加强了鱼尾墩与消能设施底板9的整体性，可以降低水流脉动压力造成的鱼尾墩往复振动的频率和幅度，从而降低鱼尾墩局部损坏甚至倾倒的可能性，增加了设施的经济效益和安全保障。
19.其中，墩槽10用于嵌固鱼尾墩，其在消能设施底板9上靠近闸底板8的部位开设；墩槽10的结构可以为多种，优选为俯视呈方形的结构；墩槽10深度最小处的深度为l2，为了减小水流脉动压力侵入墩槽10槽底的可能性，确保鱼尾墩的嵌固效果，并减小鱼尾墩往复振动的频率和幅度，优选使l2≥1m；在墩槽10中浇筑鱼尾墩底板段4前，通常需要对墩槽10的槽内壁及槽底面依次进行凿毛、冲洗、风干、涂刷界面剂等处理。
20.鱼尾墩底板段4是鱼尾墩的承载基础，也是泄洪冲刷最为频繁的部位，其浇筑在墩槽10内用以加强鱼尾墩与消能设施底板9的整体性；一般将鱼尾墩底板段4布置在消能设施底板9高程以下，即鱼尾墩底板段4的顶面不高于消能设施底板9的上表面。
21.鱼尾墩基础段3是鱼尾墩在泄洪时水流携带的砂、石冲刷最为频繁的高程段；鱼尾墩基础段3的顶面与鱼尾墩底板段4的顶面相距最接近处的高度为l3，考虑到水流携带的
砂、石多聚积于水底，随水流紊动，按照工程经验，消能设施底板9顶面以上3m范围内鱼尾墩受冲蚀影响最大，所以通常使l3≥3m，且采用强度等级较高的混凝土浇筑鱼尾墩基础段3，如此可有效减小鱼尾墩受冲蚀的破坏程度。对鱼尾墩底板段4和鱼尾墩基础段3浇筑施工时，应连续浇筑混凝土并密实振捣。
22.鱼尾墩中上段2是鱼尾墩在特殊泄洪条件下平顺水流的结构部位，鱼尾墩中上段2的外轮廓通常与鱼尾墩基础段3的外轮廓相同。
23.再如图1所示，所述鱼尾墩基础段3的外边缘与鱼尾墩底板段4的外边缘相距最窄处的宽度为l1，通常使l1≥0.5m；如此可避免鱼尾墩与消能设施底板9衔接部位处水流紊乱，且可避免被砂石集中冲刷；鱼尾墩基础段3的外边缘与鱼尾墩底板段4的外边缘相距最窄处一般指鱼尾墩基础段3两侧部及鱼尾墩基础段3的下游端至鱼尾墩底板段4的外边缘的位置处；在上述基础上，为了降低施工难度，保证浇筑施工时墩槽10中浇筑的用于成型鱼尾墩底板段4的混凝土各处能够顺利被振捣，特别是边缘部位处的混凝土，以确保工程质量，优选使l1等于0.5m。
24.为了兼顾工程质量和成本，优选使浇筑鱼尾墩底板段4的混凝土的强度等级不低于c40，浇筑鱼尾墩基础段3的混凝土的强度等级不低于c40，浇筑鱼尾墩中上段2的混凝土的强度等级不低于c25，且浇筑鱼尾墩中上段2的混凝土的强度等级与浇筑鱼尾墩基础段3的混凝土的强度等级相差不超过三级。
25.鱼尾墩的混凝土浇筑后，应按照相关标准中规定的保温保湿要求进行养护；鱼尾墩保湿措施包括遮挡、覆盖；鱼尾墩保温措施包括混凝土内埋设冷却水管通水冷却、洒水、喷淋、顶部蓄水养护等。
26.锚筋束7埋设在鱼尾墩底板段4中，其上、下两端分别伸入鱼尾墩基础段3和消能设施底板9中，是为了增加鱼尾墩和消能设施底板9的连接性能的加固措施，其可以达到降低鱼尾墩往复振动的频率和幅度的目的。设置锚筋束7，可在消能设施底板9浇筑时预埋，也可在浇筑鱼尾墩底板段4前在消能设施底板9上钻孔插筋锚固布置。锚筋束7通常设置至少为两根，并等间距排布。
27.设置的锚筋束7可根据鱼尾墩的尺寸及消能设施底板9厚度确定具体的型号、长度、锚固长度及间排距，注：锚筋束7的锚固长度应不小于规范要求的最小锚固长度。例如：3c 25mm的锚筋束、长9m、锚固段长度5m；3c 28mm的锚筋束、长9m、锚固段长度5m；3c 28mm的锚筋束、长12m、锚固段长度6m；3c 32mm的锚筋束、长15m、锚固段长度8m。
28.结合图2所示，该闸坝鱼尾墩结构通常采用以下方式施工：
29.先进行消能设施底板9的混凝土浇筑，待浇筑至预埋锚筋束7底端高程时，预埋锚筋束7；浇筑消能设施底板9的混凝土至墩槽10底部高程时，在墩槽10四周侧壁处设置模板以预留出墩槽10的槽体，再继续浇筑消能设施底板9的混凝土至设计高程；
30.或是，先进行消能设施底板9的混凝土浇筑，待浇筑消能设施底板9的混凝土至墩槽10底部高程时，在墩槽10四周侧壁处设置模板以预留出墩槽10的槽体，再继续浇筑消能设施底板9的混凝土至设计高程，之后在墩槽10的底部钻孔并在孔中插入锚筋束7；
31.最后，取出模板，对墩槽10的侧壁及底面凿毛、冲洗、干燥后涂刷界面剂；之后连续浇筑鱼尾墩底板段4和鱼尾墩基础段3的混凝土并进行养护，再在鱼尾墩基础段3上浇筑鱼尾墩中上段2的混凝土并进行养护。
32.注意：锚筋束7钻孔插筋锚固质量应满足相关标准要求，混凝土养护应按照保温保湿要求进行养护；所有混凝土浇筑前，应先对下层混凝土的接触面进行冲毛干燥后涂刷界面剂。
33.具体的，再如图2所示，所述鱼尾墩与闸墩1之间形成有墩间结构缝5，所述墩间结构缝5中设置有键槽，且墩间结构缝5内设置有止水结构和填充材料。设置的止水结构可以为多种，例如：设置橡胶止水、金属止水等；设置的填充材料可以为多种，例如：嵌填沥青木板、沥青麻丝、聚乙烯泡沫板等材料或以上至少两者材料的组合。墩间结构缝5的宽度优选为2cm。