一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置

《一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置》是山東交通學院於2014年3月2日申請的專利，該專利的申請號為2014100713475，公布號為CN103882836A，授權公布日為2014年6月25日，發明人是王可良、劉剛、鄭茂海、徐運海、劉玲、許尚傑、宋芳芳、胡廷正。

《一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置》涉及一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置，其方法是：在閘底板（1）內對應閘墩（2）的位置設定嵌入槽（3），在嵌入槽（3）底部的閘底板（1）上豎直設定鋼筋（6），用丙乳砂漿或橡膠集料砂漿或橡膠集料混合丙乳砂漿的一種作為應力吸收材料（5）填充在嵌入槽（3）內，然後在嵌入槽（3）上澆築閘墩混凝土，所述填充裝置設有用橡膠製成的箱體（7），箱體（7）內填充丙乳砂漿或橡膠集料砂漿或橡膠集料混合丙乳砂漿的一種作為應力吸收材料（5），箱體（7）底部及應力吸收材料內（5）設有穿裝閘底板（1）上鋼筋（6）的預留孔（8）；該發明克服了底板對閘墩混凝土的應力約束，解決了閘墩容易開裂的技術難題。

2018年12月20日，《一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置
• 公告號：CN103882836A
• 授權日：2014年6月25日
• 申請號：2014100713475
• 申請日：2014年3月2日
• 地址：山東省濟南市長清區大學科技園海棠路5001號
• 申請人：山東交通學院
• 發明人：王可良、劉剛、鄭茂海、徐運海、劉玲、許尚傑、宋芳芳、胡廷正
• Int.Cl.：E02B7/20(2006.01)I; E02B8/00(2006.01)I
• 代理機構：濟南魯科專利代理有限公司
• 代理人：周長義、崔民海
• 類別：發明專利

專利背景

水閘閘墩裂縫是一個普遍現象，已建或在建水閘幾乎“無墩不裂”，裂縫影響水閘的耐久性和安全運行。閘墩裂縫具有一定的特點和規律性。岩基上的閘墩比軟基上的閘墩容易開裂；施工時，底板與閘墩澆築間隔時間越長越容易開裂；閘墩裂縫首先產生於閘墩底部，隨著時間延長，裂縫逐漸向上發展。閘墩產生裂縫的主要原因是混凝土凝固後的溫度變化產生的拉應力大於混凝土的極限抗拉強度。閘墩混凝土產生溫度應力的必要條件是溫度升降時，混凝土被完全約束嵌固。

發明內容

專利目的

《一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置》的目的是提供一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置。

技術方案

《一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置》基於結構力學中應力吸收層的基本理論，在閘墩和底板之間設定一層應力吸收層，有效吸收閘墩混凝土水化產生的溫度變形能量，釋放溫度應力，減少底板對閘墩的應力約束，控制閘墩裂縫。基於上述分析，《一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置》的目的是這樣實現的：一種控制水閘閘墩裂縫的方法，在閘底板內對應閘墩的位置設定嵌入槽，嵌入槽深度為20-50厘米，嵌入槽的槽口面積與閘墩底面積相同或稍大，在嵌入槽底部的閘底板上豎直設定鋼筋，用丙乳砂漿或橡膠集料砂漿或橡膠集料混合丙乳砂漿的一種作為應力吸收材料填充在嵌入槽內，然後在嵌入槽上澆築閘墩混凝土。應力吸收材料應具有良好的力學和變形性能，28天齡期的抗壓強度為15-30兆帕，28天天齡期的彈性模量為3000兆帕-30000兆帕。為了方便施工，提高施工進度，可將應力吸收材料做成填充裝置，其具體方案是：一種控制水閘閘墩裂縫的填充裝置，其特徵在於：該裝置設有用橡膠製成的箱體，箱體內填充丙乳砂漿或橡膠集料砂漿或橡膠集料混合丙乳砂漿的一種作為應力吸收材料，箱體底部及應力吸收材料內設有穿裝閘底板上鋼筋的預留孔。使用時，首先在閘底板內對應閘墩的位置開出嵌入槽，嵌入槽的槽口面積與閘墩底面積相同或稍大些，在嵌入槽底部的閘底板上豎直設定鋼筋，將充有丙乳砂漿或橡膠集料砂漿或橡膠集料混合丙乳砂漿的的箱體順預留孔穿套在閘底板上的鋼筋上置於嵌入槽內，然後在嵌入槽上澆築閘墩混凝土。應力吸收層材料具有較大的變形能力和良好的力學性能，彈性模量幾乎是閘墩和閘底板的1/10-1/100，而抗壓強度與閘墩和閘底板基本相等。在閘底板內嵌入應力吸收層材料，克服了底板對上部閘墩的應力約束，吸收了由閘墩混凝土水化熱產生的溫度變形能，避免引起溫度應力，有效控制水閘閘墩裂縫。

改善效果

《一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置》通過在底板和閘墩之間設定一層應力吸收層，應力吸收材料嵌入閘底板內，克服了底板對閘墩混凝土的應力約束，解決了閘墩容易開裂的技術難題，提高了閘墩的耐久性，有利於水閘的安全運行。

附圖說明

圖1是《一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置》中閘墩和閘底板的結構示意圖；

圖2是《一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置》中填充裝置的結構示意圖。

圖中，1、閘底板，2、閘墩，3、嵌入槽，4、槽口，5、應力吸收層材料，6、鋼筋，7、箱體，8、預留孔。

技術領域

《一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置》屬水利設施技術領域，尤其涉及一種控制水閘閘墩裂縫的方法與填充裝置。

權利要求

1.一種控制水閘閘墩裂縫的方法，包括用丙乳砂漿作為應力吸收材料，其特徵在於：在閘底板（1）內對應閘墩（2）的位置設定嵌入槽（3），嵌入槽（3）深度為20-50厘米，嵌入槽（3）的槽口（4）面積與閘墩（2）底面積相同，在嵌入槽（3）底部的閘底板（1）上豎直設定鋼筋（6），將應力吸收材料（5）即丙乳砂漿填充在嵌入槽（3）內，然後在嵌入槽（3）上澆築閘墩混凝土，所述的應力吸收材料（5）丙乳砂漿應具有良好的力學和變形性能，28天齡期的抗壓強度為15-30兆帕，28天齡期的彈性模量為3000兆帕-30000兆帕。

2.按照權利要求1所述的控制水閘閘墩裂縫的方法，其特徵在於：用橡膠集料混合丙乳砂漿作為應力吸收材料（5）填充在嵌入槽（3）內。

3.按照權利要求1所述的控制水閘閘墩裂縫的方法，其特徵在於：所述的丙乳砂漿按重量百分比的20.0－45.0％的矽酸鹽水泥；20－40.0％的丙乳；20.0－60.0％的砂；0－1.2％的減水劑；5.0－15.0％的水配比而成，各組分之合為100％。

4.按照權利要求2所述的控制水閘閘墩裂縫的方法，其特徵在於：所述的橡膠集料混合丙乳砂漿按重量百分比的40.0－60.0％的矽酸鹽水泥；20.0－30.0％的丙乳；20.0－40.0％的橡膠粉；0－20.0％的砂；0.3－1.2％的減水劑；5.0－10.0％的水配比而成，各組分之合為100％。

5.一種控制水閘閘墩裂縫的填充裝置，包括用丙乳砂漿作為應力吸收材料，其特徵在於：該裝置設有用橡膠製成的箱體（7），箱體（7）內填充應力吸收材料（5）丙乳砂漿，箱體（7）底部及應力吸收材料（5）內設有穿裝閘底板（1）上鋼筋（6）的預留孔（8）。

6.按照權利要求5所述的控制水閘閘墩裂縫的填充裝置，其特徵在於：箱體（7）內填充橡膠集料混合丙乳砂漿作為應力吸收材料（5）。

實施方式

參照附圖，一種控制水閘閘墩裂縫的方法，在閘底板1內對應閘墩2的位置設定嵌入槽3，嵌入槽3深度為20-50厘米，嵌入槽3的槽口4面積與閘墩2底面積相同或稍大，在嵌入槽3底部的閘底板1上豎直設定鋼筋6，用丙乳砂漿或橡膠集料砂漿或橡膠集料混合丙乳砂漿的一種作為應力吸收材料5填充在嵌入槽內，然後在嵌入槽3上澆築閘墩混凝土。應力吸收材料5應具有良好的力學和變形性能，28天齡期的抗壓強度為15-30兆帕，28天天齡期的彈性模量為3000兆帕-30000兆帕。所述的丙乳砂漿按重量百分比的20.0－45.0％的矽酸鹽水泥；20－40.0％的丙乳；20.0－60.0％的砂；0－1.2％的減水劑；5.0－15.0％的水配比而成，各組分之合為100％；所述的橡膠集料砂漿按重量百分比的30.0－60.0％的矽酸鹽水泥；30.0－45.0％的橡膠粉；0－10.0％的砂；0－1.2％的減水劑；10.0－15.0％的水配比而成，各組分之合為100％；所述的橡膠集料混合丙乳砂漿按重量百分比的40.0－60.0％的矽酸鹽水泥；20.0－30.0％的丙乳；20.0－40.0％的橡膠粉；0－20.0％的砂；0.3－1.2％的減水劑；5.0－10.0％的水配比而成，各組分之合為100％。澆築閘底板時，在對應閘墩處，預留深度為20-50厘米的槽，槽底面積與閘墩底面積相同或稍大些；用模版支護預留槽，避免槽內澆築混凝土，待閘底板澆築完，拆除槽內模版；應力吸收材料選擇丙乳砂漿或橡膠集料砂漿或橡膠集料混合丙乳砂漿中的一種；在攪拌機內混合後，向槽內澆築；然後在其上面澆築閘墩混凝土。為了方便施工，提高施工進度，可將應力吸收材料做成填充裝置，其具體方案是：一種控制水閘閘墩裂縫的填充裝置，其特徵在於：該裝置設有用橡膠製成的箱體7，箱體7內填充丙乳砂漿或橡膠集料砂漿或橡膠集料混合丙乳砂漿的一種作為應力吸收材料5，箱體7底部及應力吸收材料5內設有穿裝閘底板1上鋼筋6的預留孔8。使用時，首先在閘底板內對應閘墩的位置開出嵌入槽3，嵌入槽3的槽口面積與閘墩2底面積相同或稍大些，在嵌入槽3底部的閘底板1上豎直設定鋼筋6，將充有丙乳砂漿或橡膠集料砂漿或橡膠集料混合丙乳砂漿的的箱體7順預留孔8穿套在閘底板1上的鋼筋6上置於嵌入槽3內，然後在嵌入槽3上澆築閘墩混凝土。

榮譽表彰

2018年12月20日，《一種控制水閘閘墩裂縫的方法及填充裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。