[實用新型]巖溶區(qū)域高壓管道鋼襯綜合外排水結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220264059.8
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN202610943U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 陳濤;陳念輝;潘益斌;吳旭敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水電顧問集團華東勘測設計研究院
• 主分類號: E03F1/00
• 分類號: E03F1/00
• 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(shù)領域

本實用新型涉及一種巖溶區(qū)域高壓管道鋼襯綜合外排水結(jié)構(gòu)。適用于水利水電工程。?

背景技術(shù)

地下水力發(fā)電工程近廠房段常布置高壓管道，且多采用鋼襯結(jié)構(gòu)，以有效抵御內(nèi)水外滲風險，但在地下水豐富的地層中，鋼襯安裝后管壁外側(cè)可能承受較高外水壓力，對鋼襯的穩(wěn)定和安全不利。

為有效避免或減輕襯砌受潛在的山體高外水壓力的影響，目前國內(nèi)工程一般采取的手段有：一、采用加勁環(huán)等自身結(jié)構(gòu)加強措施被動抵抗外水壓力；二、針對開挖揭露主要出水結(jié)構(gòu)面打孔排泄外水并引流；三、在高壓管道外圍開挖排水廊道或布置鋼管貼壁外排水的方式來降低外水壓力。

上述常規(guī)手段實際應用時比較單一、缺乏系統(tǒng)性，對應復雜地質(zhì)條件特別是當高壓管道位于可溶性巖石區(qū)域內(nèi)時，由于巖溶發(fā)育位置和規(guī)模的不確定性，實際施工中很難將與外界連通的可能滲水通道全部封堵密實，其所受高外水壓力的威脅大大增加，不形成系統(tǒng)的排水體系很難有效地攔截外水壓力，無法保證工程運行永久安全。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：針對上述存在的問題，提供一種施工方便、系統(tǒng)性強的巖溶區(qū)域高壓管道鋼襯綜合外排水結(jié)構(gòu)，在高壓管道外不同范圍對外水壓力遞次形成折減，有效地降低直接作用在高壓鋼管外壁的外水壓力。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種巖溶區(qū)域高壓管道鋼襯綜合外排水結(jié)構(gòu)，在巖溶區(qū)布置有高壓管道，高壓管道內(nèi)側(cè)安裝有鋼襯，其特征在于：所述高壓管道外圍每隔一定高差布置環(huán)向排水廊道；所述鋼襯外壁與巖壁內(nèi)側(cè)分別設有貼壁外排水系統(tǒng)和巖壁外排水系統(tǒng)，該兩系統(tǒng)經(jīng)各自的外水排放鋼管與所對應的環(huán)向排水廊道連通，環(huán)向排水廊道內(nèi)的外水排放鋼管出口安裝閥門和壓力表。

所述貼壁外排水系統(tǒng)包括緊貼鋼襯外壁的縱向排水角鋼和環(huán)向集水槽鋼，其中縱向排水角鋼沿鋼襯軸線縱向通長布置，環(huán)向集水槽鋼沿鋼襯軸線定距布置，形成并聯(lián)排水管路；環(huán)向集水槽鋼與所述外水排放鋼管連通。

所述巖壁外排水系統(tǒng)包括巖壁內(nèi)布置的放射狀排水管、緊貼巖壁縱向通長布置的縱向集水鋼管以及沿高壓管道軸線定距布置的環(huán)向集水鋼管，其中排水管與對應的縱向集水鋼管連通；環(huán)向集水鋼管與所述外水排放鋼管連通。

所述環(huán)向排水廊道沿線布置有排水孔。

本實用新型的有益效果是：通過在高壓管道洞室外圍開挖排水廊道及布置排水孔+高壓管道內(nèi)設置巖壁外排水系統(tǒng)+鋼襯外壁設置貼壁外排水系統(tǒng)等三重綜合保障措施，并相互配套使用形成排水體系，可以在高壓管道外不同范圍對外水壓力遞次形成折減，有效地降低直接作用在高壓鋼管外壁的外水壓力。本實用新型提出的高壓管道鋼襯綜合外排水措施可有效地降低巖溶發(fā)育區(qū)域地下水力發(fā)電工程高壓管道外水壓力，并實現(xiàn)地下水的有序可控排放，從而節(jié)省鋼襯壁厚，減少工程造價，為工程安全運行提供強有力的保障。

附圖說明

圖1為本實用新型的縱剖圖。

圖2為本實用新型的平剖圖。

圖3為本實用新型中貼壁外排水系統(tǒng)橫剖面圖。

圖4為本實用新型中巖壁外排水系統(tǒng)橫剖面圖。

具體實施方式

本實施例在巖溶區(qū)布置有高壓管道1（豎井或斜井），該高壓管道巖壁表面噴有一層混凝土，高壓管道內(nèi)安裝鋼襯4，鋼襯4與高壓管道巖壁之間回填混凝土。在高壓管道1外圍每隔一定高差布置環(huán)向排水廊道2，廊道層數(shù)結(jié)合高壓管道高度、出水方式、實際施工條件等綜合確定、不宜過多，廊道洞室與鋼襯4之間巖柱厚度需滿足水力滲透穩(wěn)定距離要求；環(huán)向排水廊道2沿線布置排水孔9，以期在高壓管道1周邊形成排水幕，排水孔9可采用較大孔徑、如φ90mm，間距2~3m，見圖1；在各高壓管道1開挖完成后布置連接支洞3與各層環(huán)向排水廊道2連通，在鋼襯4安裝完成并布置洞內(nèi)設施后密實回填封堵，見圖2。?????

如圖3、圖4所示，在鋼襯4外壁與巖壁內(nèi)側(cè)分別設有貼壁外排水系統(tǒng)和巖壁外排水系統(tǒng)。貼壁外排水系統(tǒng)包括鋼襯4外側(cè)結(jié)合加勁環(huán)竄漿孔倒扣布置的縱向排水角鋼5和分段布置環(huán)向集水槽鋼6，可直接排泄鋼襯外壁積水，角鋼沿鋼襯軸線縱向通長布置，每環(huán)根據(jù)需要布置數(shù)根，相隔一定距離布置環(huán)向集水槽鋼6，形成并聯(lián)排水管路，以降低局部管路堵塞造成的影響；巖壁外排水則在高壓管道外圍巖壁內(nèi)布置放射狀系統(tǒng)排水孔，通過孔內(nèi)設置的排水管9將巖壁外淺層地下水引出，外接通長布置的縱向集水鋼管7，與貼壁外排水系統(tǒng)一樣定距布置環(huán)向集水鋼管8。

結(jié)合各層環(huán)向排水廊道2各連接支洞3進行外排水出水通道的布置，即在連接支洞3內(nèi)先預埋兩根外水排放鋼管分別與高壓管道1內(nèi)對應位置的環(huán)向集水槽鋼6和環(huán)向集水鋼管8連通，再進行連接支洞3混凝土封堵，排水廊道內(nèi)外水排放鋼管出口可安裝閥門及壓力表，以便運行期控制外水排放及實現(xiàn)外水壓力永久監(jiān)測，可見通過外排水系統(tǒng)及排水廊道的有機結(jié)合還能實現(xiàn)鋼管外水的分級、可控的排放。高壓管道平洞段可類似布置外排水設施，并通過合適的出口引排。?