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梁式渡槽

槽身支承于槽墩或排架上,既起输水作用又起梁的作用的渡槽。梁式渡槽受力、传力明确,设计、施工均较方便,运用情况良好,是渡槽建设中采用最多的一种型式。当渡槽不高时,常采用单排架;当渡槽较高时,常采用空心墩或双排架(图1,a)。空心墩刚度大,运用情况较好。梁式渡槽类型 梁式渡槽根据支承方式不同,可分为简支梁式(图1,a)、双悬臂梁式(图1,b)、单悬臂梁式和连续梁式4种。前两种是常用的型式。

槽身支承于槽墩或排架上,既起输水作用又起梁的作用的渡槽。梁式渡槽受力、传力明确,设计、施工均较方便,运用情况良好,是渡槽建设中采用最多的一种型式。当渡槽不高时,常采用单排架;当渡槽较高时,常采用空心墩或双排架(图1,a)。空心墩刚度大,运用情况较好。

梁式渡槽类型 梁式渡槽根据支承方式不同,可分为简支梁式(图1,a)、双悬臂梁式(图1,b)、单悬臂梁式和连续梁式4种。前两种是常用的型式。简支梁式渡槽各节槽身的两端支撑在排架或槽墩上,槽身在竖向荷载作用下产生较大的下部受拉的正弯矩。该弯矩与跨度平方成正比,因此跨度不宜过大。但当排架或槽墩较高时,跨度过小,排架或槽墩的数量加多,也不够经济。经济跨度一般约等于或略小于排架或槽墩的高度,常用跨度为8~12米。双悬臂梁式渡槽根据支承排架的位置不同,又分为等跨双悬臂与等弯矩双悬臂两类。前者的跨间距离等于两端悬臂长度之和,只产生上部受拉的负弯矩;后者的跨间距离应大于两端悬臂长度之和,使跨中正弯矩等于支承处的负弯矩。由于弯矩数值比简支梁式减小,每节槽身总长度可增大到30~40米。常用的梁式渡槽高度在20~25米以下,过高不够经济。渡槽各节槽身之间必须用伸缩缝分开,缝宽一般采用2厘米左右,装配式槽身缝宽应加大到3~5厘米。伸缩缝必须用既能适应变形又能防止漏水的止水材料封堵。

图1 梁式渡槽

梁式渡槽组成 由槽身、支承结构和进、出口等部分组成。

槽身常用的横断面型式有矩形和U形,也有的用圆管形(图2)。矩形槽适用于大、中、小流量,U形和圆管形多用于中小流量。无通航要求的渡槽一般在其顶部每隔1~2米设拉杆一道,以增加侧墙纵向稳定和改善槽身横向的受力条件,不设拉杆的通航矩形渡槽,可适当加大侧墙厚度或加肋以增加侧墙的稳定性。当流量很大时可采用底部多纵梁的型式,使槽底成为板梁结构。钢筋混凝土矩形及U形槽身横断面造型,主要取决于槽内水深与水面宽之比,简称宽深比(h/B)。从过水能力看,宽浅应该适度,从纵向受力条件看,以窄深一些有利,综合两种因素,工程上常用h/B=0.6~0.8。深宽比还应满足横向稳定要求,防止产生过大的横向变形,一般要求h/B<1,H1/t<15~20(H1为槽壁高度,t为槽壁厚度),常用的t=8~15厘米。

图2 槽身横断面形式

梁式渡槽的支承结构常为排架或槽墩(图3)。排架属钢筋混凝土框架式结构。槽墩有实体式和空心式。实体式用圬工材料建造,用料多,不宜用于高槽墩。空心式可节约材料,适用于高槽墩。排架与槽墩下部为基础,它将渡槽的荷重传给地基。渡槽的基础型式要和支承结构型式相适应,常用的有双悬臂肋梁基础(图3,a)及整体板式基础(图3,b、c)。此外,还有独脚无筋基础、管柱或沉桩承台基础等。

进出口建筑物有几种不同型式。当渡槽进出口为填方渠道时,常采用重力式槽台(图1,a),以支承槽身和档土,其剖面尺寸按档土墙设计。也可不使用槽台,采用斜坡式连接,即将槽身伸入土坡中。填土应夯打密实,并设防渗排水设备,避免土坡滑动致使排架失稳。当渡槽进出口为挖方渠道时,可将靠岸坡的一端槽身支承于高度不大的支墩上(图1,b)。一般渠道断面为梯形,槽身断面为矩形或U 形,为了使渠道水流与槽身水流能平顺衔接,渡槽进口需设置由梯形变为矩形的渐变段(图1,b),对于U 形槽身有时还需设置由矩形变为U 形的连接段。渡槽出口断面变化与进口相反。为了检修渡槽,在其进口处设置检修门槽。

梁式渡槽

图3 排架、槽墩形式