[發(fā)明專(zhuān)利]高壓水作用下鋼筋混凝土岔管結(jié)構(gòu)及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910097324.0
• 申請(qǐng)日: 2009-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101525875A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張春生;褚衛(wèi)紅;江亞麗;侯靖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): E02B9/06
• 分類(lèi)號(hào): E02B9/06
• 代理公司: 杭州九洲專(zhuān)利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 韓小燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高壓水作用下鋼筋混凝土岔管結(jié)構(gòu)及其施工方法。適用于水力發(fā)電、供水等水利水電工程。

背景技術(shù)

水力發(fā)電、供水等水利水電工程中廣泛采用鋼筋混凝土襯砌的隧洞輸水，一條輸水主管往往需要在一定的位置進(jìn)行分叉，岔管是輸水隧洞中的常用結(jié)構(gòu)，同時(shí)也是最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

鋼筋混凝土襯砌岔管既要承受內(nèi)水壓力的作用，也要承受山體中地下水產(chǎn)生的外水壓力的作用。正常運(yùn)行情況下，岔管受內(nèi)水壓力作用，要求岔管不發(fā)生滲漏，減少輸水量的損失；在隧洞放空時(shí)，又要求岔管能夠迅速釋放作用在襯砌外表面的外水壓力，避免外水壓使岔管結(jié)構(gòu)破壞。保證岔管在內(nèi)、外水作用下的結(jié)構(gòu)安全一直是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程建設(shè)中的難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種高壓水作用下鋼筋混凝土岔管結(jié)構(gòu)及其施工方法，旨在使岔管在高內(nèi)水壓力作用下不發(fā)生大量滲漏，同時(shí)在隧洞放空、外水壓力作用下不產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞，保證岔管在內(nèi)、外水作用下的結(jié)構(gòu)安全。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：高壓水作用下鋼筋混凝土岔管結(jié)構(gòu)，具有連接主管和支管的岔管部分，該岔管部分為橫置8字形的鋼筋混凝土襯砌，其特征在于在鋼筋混凝土襯砌及外部的圍巖中設(shè)置不等深的固結(jié)灌漿孔，所述固結(jié)灌漿孔一端位于混凝土襯砌的內(nèi)壁，另一端伸入到圍巖內(nèi)，固結(jié)灌漿孔所形成的灌漿固結(jié)圈外緣呈完整的圓形；所述鋼筋混凝土襯砌及外部的圍巖中還設(shè)置錨固鋼筋，同樣地，錨固鋼筋一端位于混凝土襯砌的內(nèi)壁，另一端伸入到圍巖內(nèi)；鋼筋混凝土襯砌上開(kāi)有減壓排水孔。

所述錨固鋼筋按照100×100cm間距布置，錨固鋼筋的直徑D為25-32mm，入巖3-4m，混凝土中的長(zhǎng)度不小于25D。

所述減壓排水孔按照120×120cm間距設(shè)置，排水孔直徑35-45mm，貫穿鋼筋混凝土襯砌并深入到圍巖中20cm。

本發(fā)明高壓水作用下鋼筋混凝土岔管結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于：

1)在岔管開(kāi)挖完成后，首先進(jìn)行錨固鋼筋1的施工，按照100×100cm間距布置錨固鋼筋，鋼筋直徑D＝25-32mm，入巖3-4m；

2)隨后進(jìn)行鋼筋混凝土襯砌的施工，將圍巖表面封閉，襯砌施工時(shí)錨固鋼筋埋入混凝土中的長(zhǎng)度不小于25D；

3)當(dāng)鋼筋混凝土襯砌的強(qiáng)度達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％以后，開(kāi)始鉆設(shè)固結(jié)灌漿孔并進(jìn)行固結(jié)灌漿，灌漿孔按照不等深設(shè)置，使灌漿固結(jié)圈外緣形成完整圓形；

固結(jié)灌漿壓力根據(jù)岔管承受的內(nèi)水壓力確定，一般取為最大靜內(nèi)水壓力值的1.2-1.3倍；

4)在固結(jié)灌漿全部結(jié)束后，再在鋼筋混凝土襯砌上按照120×120cm間距鉆設(shè)減壓排水孔，排水孔直徑35-45mm，打穿鋼筋混凝土襯砌并深入到圍巖中20cm。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將常規(guī)的等深度圍巖固結(jié)灌漿改為變深度固結(jié)灌漿，使灌漿固結(jié)圈外緣形成完整的圓形，提高抵抗內(nèi)水壓力的同時(shí)也提高抵抗外水壓力的能力；在混凝土襯砌上設(shè)置減壓排水孔，防止隧洞放空、外水壓力作用下混凝土襯砌產(chǎn)生破壞。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明背景技術(shù)常規(guī)鋼筋混凝土岔管的俯視圖。

圖2是圖1的A-A剖視圖。

圖3是本發(fā)明鋼筋混凝土岔管結(jié)構(gòu)剖視圖。

具體實(shí)施方式

如圖3所示，本實(shí)施例具有連接主管6和支管7的岔管部分，岔管與主管形成Y狀，岔管部分的截面為呈橫置8字形的鋼筋混凝土襯砌4，本例在鋼筋混凝土襯砌4及外部的圍巖中設(shè)置不等深的灌漿孔2，灌漿孔起始端位于鋼筋混凝土襯砌的內(nèi)壁，另一端伸入到圍巖內(nèi)，且灌漿孔2所形成的灌漿固結(jié)圈外緣3呈完整的圓形，以提高抵抗內(nèi)水和外水的壓力。

在鋼筋混凝土襯砌4及外部的圍巖中還設(shè)置錨固鋼筋1，錨固鋼筋的起始位置也是混凝土襯砌的內(nèi)壁，另一端伸入到圍巖內(nèi)。所述錨固鋼筋1按照100×100cm間距布置，錨固鋼筋1的直徑D為25-32mm，入巖3-4m，在混凝土中的長(zhǎng)度不小于25D。

鋼筋混凝土襯砌4上開(kāi)有減壓排水孔5。所述減壓排水孔5按照120×120cm間距設(shè)置，排水孔直徑42mm，貫穿鋼筋混凝土襯砌4并深入到圍巖中20cm。

本實(shí)施例高壓水作用下鋼筋混凝土岔管結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以上步驟：

1)在岔管開(kāi)挖完成后，首先進(jìn)行錨固鋼筋1的施工，按照100×100cm間距布置錨固鋼筋1，鋼筋直徑D＝28mm，入巖4m。

2)隨后進(jìn)行鋼筋混凝土襯砌4的施工，使圍巖表面得以封閉，襯砌施工時(shí)錨固鋼筋1埋入混凝土中的長(zhǎng)度不小于25D。