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专利:拓扑互锁结构砖

拓扑互锁结构砖

  (1)背景技术:

  目前的渠道和过水建筑的多采用条石、预制混凝土块或现浇混凝土结构,其存在一定的不足,条石和预制混凝土块在遇到较大水流作用时容易剥落,现浇混凝土结构对于冻融破坏和小规模的变形适应能力较差。采用拓扑互锁的原理设计,设计了新型的衬砌砖,其具有整体稳定性好、施工工艺简单、效率高的特点,拟主要用于渠道及过水建筑的衬砌中。

  该衬砌砖与传统的砌筑结构和现浇结构相比,一方面解决了施工周期长的问题,在施工的过程中只需要按照相互之间的连接形式进行拼装,并采取措施对接缝处进行处理即可,可以大幅度地提高施工效率,减少工期;另一方面解决了后期难的问题,当局部块体破坏较严重时,只须更换新的即可,而传统的衬砌结构和现浇结构一旦出现破坏,都需要大面积的修复施工作业。

  (2)发明创造的内容:

  本发明涉及一种渠道和过流排水系统衬砌结构及其施工工艺,包括衬砌单体的设计及施工工艺研究。与现有技术相比,本次发明的衬砌结构和施工工艺具有抗水流作用和整体性能强的优点,尤其是适应于环境温度变化大,水流流态较为恶劣的地方,能够较大程度地提高过水建筑物的抗冲能力,延长养护维修的周期,降低后期维护成本。

  通过对拓扑互锁理论的分析研究,根据拓扑互锁原理设计的拓扑互锁结构砖外形为仿锤形结构(如图1所示),在两面设计有可以互相嵌套的凹凸体,在施工中相互之间可以按照设计的凹凸体进行嵌套,形成一个整体结构(如图2所示),该结构对于小的变形具有一定的适应能力。


图1 拓扑互锁结构砖设计图


图2 拓扑互锁结构砖拼装示意图








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