将创新技术成果应用于橡胶坝
机械、电子、信息、材料、生物、化学以及其他行业中的创新技术可用于改进橡胶坝的性能。这些创新技术可用于橡胶坝的设计、建造、运行与维修各个环节。例如:EPDM橡胶坝比那些用普通橡胶或合成橡胶制成的坝更耐久。EPDM橡胶能抵抗臭氧与紫外线光。
为进一步提高橡胶坝的耐久性,一制造商已发现把陶瓷碎屑作为涂层涂于坝体上是可行的,这种涂层材料很硬,能抵抗高压荷载,因而可增加坝的抗磨损性并保护坝免受尖利和有尖角物体的扎损。碎屑要磨得很细并通过一种专门的工艺涂敷在坝体上,以使正常的充、放气操作不会引起碎屑涂层的破损。
橡胶坝的适用范围
橡胶坝适用于低水头、大跨度的闸坝工程。主要用于:灌溉、防洪和改善环境,如:
1 用于水库溢洪道上的闸门或活动溢流堰,以增加库容及发电水头,工程效益十分显著。从水力学和运用条件分析,建在溢洪道或溢流堰上的橡胶坝,坝后紧接陡坡段,无下游回流**托现象,袋体不易产生颤动。在洪水季节,大量推移质已在水库沉积,过流时不致磨损坝袋,即使有漂浮物流过坝体,因为有过坝水层保护堰**急流,也不易发生磨损。
2 用于河道上的低水头溢流坝或活动溢流堰、平层河道的特点是:水流比较平稳,河道断面较宽,宜建橡胶坝,它能充分发挥橡胶坝跨度大的优点。
3 用于渠系上的进水闸、分水闸、节制闸等工程建在渠系的橡胶坝,由于水流比较平稳,袋体柔性、止水性能好,能保持水位和控制坝高来调节水位和流量。
橡胶水坝的产品特点
橡胶水坝出现于50年代末,由高强度的织物合成纤维受力骨与合成橡胶构成,锚固在基础底板上,形成密封袋形,充入水或气,形成水坝。与传统的土石、钢、木相比,橡胶水坝具有以下特点:
1 造价低。橡胶坝的造价与同规模的常规闸相比,一般可以减少投资30~70%,造价较低,这是橡胶坝的**优点。
2 节省三材。橡胶坝袋是以合成纤维织物和橡胶制成的薄柔性结构,代替钢木及钢筋砖结构,由于不需要修建中间闸墩、工作桥和安装启闭机具等钢和钢筋砖水上结构,并简化水下结构,因此三材用量显著减少,一般可省钢材30~50%,水泥50%左右,木材60%以上。
3 施工期短。橡胶坝袋是先在工厂投靠然后到现场安装,施工速度快,一般3~15天即可安装完毕,整个工程结构简单,三材用量少,工期一般为3~6个月,多数橡胶坝工程是当年施工当年受益。
橡胶坝的耐久性和可靠性
由于氧和臭氧引起断链和(或)聚合物的交联,这将对合成橡胶起到破坏作用并改变其网状结构。随着天然橡胶的老化,断链的作用会导致橡胶软化并粘着。大多数其他合成橡胶由于交联作用而变脆、变硬,而且,受热、紫外线以及诸如铜、钻和锰这些金属均会加速橡胶的氧化,应力也会加速橡胶坝的氧化。通过在坝体表面用氯磺酰化聚乙烯合成橡胶(氯锡酸盐聚乙烯橡胶)做涂层,可增强抵抗阳光照射的能力。根据纤维试样大量的试验数据以及对坝的实际性能进行的监测已证实了橡胶材料的耐久性。在实验室的条件下进行的加速橡胶纤维老化的试验结果表明:橡胶纤维的设计使用年限至少有40年。