堆石水坝混凝土面板变形缝的防水密封装置 技术领域：
本发明属于水库建筑工程技术领域。
背景技术：
采用堆石坝的大中型水库，坝的迎水坡多用混凝土面板。为适应温差变化，坝面上都留有变形缝。又为了避免从变形缝向坝内渗水，在变形缝处都设有弹性密封装置。现有变形缝密封装置是用普通的橡胶板封缝，用角钢压紧橡胶板，角钢则是用膨胀螺栓固定在混凝土面板上。其具体结构如图1所示，其中1为堆石坝混凝土面板；2为面板之间的变形缝；3为填充在变形缝内的密封胶；4为封缝的橡胶板；5为将橡胶板压紧在面板上的角钢；6为将角钢紧固在面板上的膨胀螺栓；7为塞在变形缝下端的止水橡胶棒；8为止水片。这种结构的密封装置施工比较简单。只需在坝面上相应位置钻出膨胀螺栓孔，在变形缝处铺上橡胶板，用角钢压边，再用膨胀螺栓紧固角钢，即完成安装过程。这种变形缝密封装置在较温暖、无冰冻区域尚可使用一段时间，但在高寒、四季温差大的地区，则暴露出致命的弱点。使用1至2个年度后，膨胀螺栓脱落或松动，橡胶板撕裂，变形缝进水。在我国东北地区，有的地方冬季温度在-40℃以下，夏季又可达30℃以上，温差在70℃-80℃。面板间相互位移大。此外，在水位变化范围内，冰层对密封装置的破坏力更甚。封冻时受冻胀力。解冻时冰块下滑牵拉，加之北方春季风大，风浪涌动着冰排对坝面反复撞击，由于角钢竖边突出于坝面，受到较大冲击力，并且直接作用于膨胀螺栓。再加上膨胀螺栓与坝面上的孔形成作用力的面积窄小，挤压面以外地部分间隙又较大，极易先晃动后松脱。而且膨胀螺栓露出部分较高，上端的螺帽棱角明显，受撞击即产生较大的作用力。在上述恶劣环境下，膨胀螺栓不松动，不脱落是不可能的。紧固螺栓一松动。角钢必然抬起，变形缝必然进水。如不及时修补更换，坝面必将受损。此外，冬季温度过低，加之温差变化大，橡胶板断裂也是常见的。
发明内容：
本发明的目的是提供一种少受冲击，结合牢固堆石坝混凝土面板变形缝的密封装置及一种耐老化、强度高的变形缝密封橡胶板。以克服现有技术的上述不足。
本发明的再一个目的是配制一种优于市售而用于本发明的结构胶和涂在密封装置上的防护胶。
本发明的技术方案是保留现有技术中封缝橡胶板，压固橡胶板的角钢，用螺栓将角钢紧固在面板上的基本结构，所作的改进是橡胶板的结构为由上往下表层为三元乙丙橡胶层；其下为高强碳纤维层；高强纤维层下为一层氯丁橡胶；氯丁橡胶下再一层高强纤维；最下层为氯丁橡胶层。各构件的安装关系是：在面板上开容纳橡胶板及角钢竖边的槽，将角钢在面板上由仰放竖边突出面板改为角钢扣放，竖边埋入面板的形式。并在角钢与面板之间，角钢与橡胶板之间，橡胶板与面板之间使用结构胶粘接。将紧固螺栓由膨胀螺栓改为粘固在面板上的母锚栓和与之配合的公锚栓。
以上即完成本发明的基本技术方案。
为了使各部分之间的粘接牢固耐久，本发明配制两种不同用途的结构胶：
1号结构胶的配方为按重量计，环氧树脂100份、三乙烯四胺10-13份、聚硫橡胶20-50份、650#低分子聚酰胺树脂10-50份、二氧化锰0.8-1.5份、DMP-30(0.5-1.0份)、气相二氧化硅0.5-2.0份、35至75目石英砂50-100份、100至120目石英粉50-100份
2号结构胶的配方是在结构胶1号的基础上加入经超声波处理后的短切碳纤维1.0-2.5份。
为了加强公锚栓拧入母锚栓后锁紧效果，在母锚栓内孔底面留有顶尖，公锚栓下端有纵向开缝，拧紧后使公锚栓下端胀开，锁紧在母锚栓中。
使用本发明的积极效果是橡胶板和压固件角钢在面板上无突出部位，公锚栓也仅有很薄的圆头形的帽突出面板平面，大幅度降低受撞击的可能和减少冲击力。公锚栓和面板结合严密、牢固不渗水。加之采用高强耐老化橡胶板，延长了在恶劣环境下的使用寿命。整套的密封装置的使用期限大大延长。保护水坝不因变形缝渗水而受损。
附图说明：
图1为现有的密封装置结构示意图
图2为本发明的密封装置结构示意图
图3为本发明的橡胶板结构示意图
图4为本发明的母锚杆示意图
图5本发明的公锚杆示意图
实施例：
在现已建成使用的混凝土面板坝面上以变形缝为中心轴线于缝两侧各外延260mm位置，采用切割机切出沟槽9，平面切割深度为20mm，两侧边槽10mm范围内切割深度为40mm，混凝土面槽表面整平，若是新建混凝土面板堆石坝，则按上述要求浇制混凝土面板。
采用氯丁橡胶、三元乙丙橡胶，中间夹粘镀铜单向碳纤维，高强尼龙纤维经压延、硫化、定型等传统工艺制成专用橡胶止水板4。
在混凝土面板上钻母锚栓安装孔10，孔的内径φ30mm，用扫膛钻将孔内壁划出糙面，孔深200mm。孔内清理烘干：吸出孔内浮尘及碎屑，并脱脂。
锚栓采用45#钢加工，母锚栓11外壁加工成锯齿状，长度为150mm，内孔底面有锥尖13。公锚栓12长85mm，下端有缝14。钉帽制成圆弧形。锚栓加工完毕镀锌。在清洁干燥的混凝土孔内注入结构胶，将母锚栓嵌入孔内，静止24小时，使母锚栓同混凝土牢固粘接在一起。混凝土切割后产生的粗糙表面用2号结构胶填充压平。用1号结构胶在相应位置粘贴橡胶板，同时粘结角钢。橡胶板的上封头采用两段平钢板压固。下封头用结构胶将橡胶板端部埋入在面板上开出的凹坑中。再用角钢压在结构胶上面。
为进一步抵抗环境对堆石坝混凝土面板变形缝的防水密封装置的破坏，在整个装置的表面涂一层防护胶，其成分为将1号结构胶中的650#聚酰胺树脂的掺量调配制8-15份，另加入无水煤焦油25-35份，将其涂于金属构件、橡胶板表面。使水冻结时很难粘附于密封材料表面，从而达到卸除冰拔力及防蚀、憎水的目的。
以上即完成本发明的实施例。