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浮托力问题的侧向压力计算方案及结果分析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于浮托力问题,采用以下两式分别计算无砂混凝土和常态混凝土对滑模体的侧向压力,并取其最小值作为最大侧向压力,参数取值与计算结果如表3-14所示。表3-14无砂混凝土及常态混凝土对滑模体的最大侧向压力滑模体的受力分析简图如图3-50所示。

浮托力问题的侧向压力计算方案及结果分析

西龙池下水库受地形条件限制,库岸面板边坡设计为1:0.75,已属较陡的面板边坡,在面板的滑模施工上,为有效抵抗混凝土的浮托力,理论上宜采用有轨滑模。如果采用有轨滑模施工,可通过两侧轨道和坡面锚杆克服混凝土的浮托问题,滑模桁架重量可大大减轻,也不再需要增加配重,牵引力也相应明显减小,有效解决了卷扬机难以选型的问题。但有轨滑模的轨道系统和行走机构系统极其复杂,安装难度大且精度要求高,轨道稍有误差或卷扬机系统在牵引过程中稍有不同步,滑模滑升时可能导致卡模。为了适应不同面板宽度的浇筑需求,滑模桁架需设计成模数组合,根据不同面板宽度进行拆卸、组装,如滑模桁架在使用过程中存在变形,在拆卸后可能会导致无法再次组装。另因库岸边坡由多个坡面组成,坡面与坡面相交区域所划分的面板条块,多以梯形块或三角块为主,且库盆东岸存在与坝坡衔接的扭面块,面板坡比由1:0.75 过渡至1:2,有轨滑模在这些不规则条块中并不适用。因此,经过方案的初次比选,重点对无轨滑模施工进行了研究。

如果采用无轨滑模施工技术,滑模系统设计简单,常规混凝土堆石坝的面板滑模系统对其操作平台稍作改进即可用于本工程的面板混凝土滑模施工。但在1:0.75 的库岸边坡上实施无轨滑模,所带来的问题是混凝土的浮托力难于克服,滑模配重不足时,滑模易因混凝土的浮托而“跑模”,配重太大时,卷扬机的牵引力过大,卷扬系统的安全难于得到保证。

对于浮托力问题,采用以下两式分别计算无砂混凝土和常态混凝土对滑模体的侧向压力,并取其最小值作为最大侧向压力,参数取值与计算结果如表3-14所示。

表3-14 无砂混凝土及常态混凝土对滑模体的最大侧向压力

滑模体的受力分析简图如图3-50所示。(www.xing528.com)

图中,F 为滑模体所受到最大侧压力,N 为混凝土或无砂混凝土对滑模体的浮托力,W 为滑模体自重与配重之和,T 为卷扬机对滑模体的牵引力,f 为混凝土或无砂混凝土对滑模体的摩擦力。对于摩擦力f 的方向,当滑模体向上滑行时或存在向上滑行的趋势时,f 的方向与T 相反(即图中所示),当滑模体静止或有向下滑的趋势时,f 的方向与T 相同。

图3-50 无轨滑模体受力分析示意图

从图3-50 中可看出,只有滑模体自重与配重之和(W)在面板坡面上的法向分力大于或等于浮托力(N)时,滑模体才能抵抗混凝土或无砂混凝土的浮托。

根据表3-14 中的计算结果,可分别计算出无砂混凝土和常态混凝土对滑模体的浮托力N 值以及滑模体加配重W 值,其计算结果如表3-15所示。

表3-15 单宽无砂混凝土和常态混凝土对滑模体的浮托力N值及滑模体加配重W值计算表

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