[發明專利]可在動水中修建的壅水水工建筑物結構及其施工方法

有效

• 申請號: 200910153777.0
• 申請日: 2009-11-09
• 公開（公告）號: CN101705668A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 江金章;吳彬;陳國海;陳永紅;扈曉雯;徐建強;湯旸
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團華東勘測設計研究院
• 主分類號: E02B7/16
• 分類號: E02B7/16
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

技術領域

本發明涉及一種可在動水中修建的壅水水工建筑物結構及其施工方法。主要適用于各種水利水電工程中用于抬高水位。

背景技術

在近河口的大江大河修建的水電工程中，由于水庫的攔蓄、泥沙補給減少以及下游的采砂，導致河床下切和下游水位下降。水位下降會引起尾水管的吸出高度達不到原設計的要求，使廠房的震害出現危及廠房結構的安全，并嚴重影響水輪和發電機組的安全運行，導致水輪機進行檢修。因此，為確保廠房和水輪機的安全運行，抬高尾水位修建水工壅水建筑物是必須的。

對于水工建筑物，常規情況下，均需在圍堰的擋護下干地施工。一般情況下水電站的發電都不能停機運行，并且由于尾水渠的寬度較窄，流量變化大，無法實現分期導流，無法實現干地施工。因此，尾水堰的修建必須在動水中和水下進行施工。采用常規的水下混凝土澆筑壅水結構，由于流量變化太大，水下立模，水下混凝土澆筑施工難道大，安全風險高，常規的建筑物結構和施工方案不可行。采用常規的土石結構，不能解決抗沖的問題。采用膜袋混凝土進行水下施工，由于在動水中進行，施工不可行。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對上述存在的問題提供一種結構和施工工藝簡單、抗沖刷、安全性好的可在動水中修建的壅水水工建筑物結構及其施工方法，以解決水下澆筑混凝土壅水結構施工難度大、風險高的問題。

本發明所采用的技術方案是：可在動水中修建的壅水水工建筑物結構，具有斷面呈梯形的堰體，其特征在于：所述堰體包括自下而上鋪設在覆蓋層上方的石渣和內部填充有礫石的鋼絲籠網兜，堰體迎水面、溢流面及堰頂均鋪設土工布混凝土包，所述堰體下游側堰腳處的土工布混凝土包下游端設置消力池，消力池底板上鋪設鋼絲籠土工布砂包和大塊石，消力池尾部鋪設相互連接的混凝土四面體。

為了保證堰頂土工布混凝土包結構的穩定性，堰體頂部各土工布混凝土包之間通過鐵鏈連接。

所述堰體下游側堰腳處的土工布混凝土包上方設置一組相互連接的混凝土四面體。

一種可在動水中修建的壅水水工建筑物結構的施工方法，其特征在于包括以下步驟：

a、對覆蓋層進行清基；

b、消力池底板上鋪設鋼絲籠土工布砂包，消力池尾部沉放相互連接的混凝土四面體，并在鋼絲籠土工布砂包上方及下游側沉放大塊石；

c、依次在下游側和上游側的覆蓋層上鋪設土工布混凝土包；

d、進行下游側土工布混凝土包上方混凝土四面體的水下定位沉放，并將其連接為整體；

e、在上游和下游土工布混凝土包之間拋填石渣；

f、依次重復上述步驟c、e，直至完成石渣的拋填以及其迎水面和背水面的土工布混凝土包的鋪設；

g、在步驟f的基礎上繼續在下游側鋪設兩層土工布混凝土包，上游側鋪設一層土工布混凝土包，并在兩者之間、石渣上方鋪設內部填充有礫石的鋼絲籠網兜；

h、重復上述步驟g，直至完成鋼絲籠網兜的鋪設以及其迎水面和背水面土工布混凝土包的鋪設；

i、最后鋪設堰頂土工布混凝土包，并將其連接為整體。

本發明的有益效果是：1、本發明的堰體結構表面均采用土工布混凝土包堆填，實現了在動水中方便的修建堰體，可以不要求斷流獲得靜水或干地施工的條件，簡化了施工程序，降低了工程成本和安全風險，提高了抗沖刷效果；2、迎水面采用土工布混凝土包的結構，完成施工后，具有抗沖刷的功能，同時可以保證堰身的塊石結構或碎石不能進入尾水閘墩的閘門部位，不會引起廠房檢修時閘門止水的問題；3、溢流面采用土工布混凝土包結構，具有抵御較高流速沖刷功能，采用斜坡和上下游連接，使堆砌的鋼絲籠滿足壅水水工建筑物結構的穩定和安全；4、本發明整體為柔性結構，深槽部位采用石渣拋填，較深部位采用鋼絲籠網兜拋填，上下游采用采用工布包混凝土包結構(初凝前完成水下、動水堆砌施工)可以適應地基的不均勻沉降；5、溢流面采用跌坎消能技術并在下游處設置消力池，減少了水能對河道的沖刷。

附圖說明

圖1是本發明的斷面圖。

圖2是本發明中鋼絲籠的立體圖。

圖3是本發明中土工布的立體圖。

圖4是本發明中土工布混凝土包細部大樣圖。

圖5是本發明中鋼絲籠網兜的結構示意圖。

具體實施方式