[實用新型]一種跨越溶洞的拱橋式水工隧洞結構

有效

• 申請號: 201420706271.4
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN204282319U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 羅玉霞;白學翠
• 申請（專利權）人: 中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02B9/06
• 分類號: E02B9/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術領域

本實用新型屬于水利水電工程技術領域，具體是涉及一種跨越溶洞的拱橋式水工隧洞結構。

背景技術

為滿足水利水電工程各項任務而設置的具有封閉斷面的通道稱為水工隧洞，且多數布置于巖體中，甚至跨越巖溶洞穴區域，此時應根據溶洞的位置、分布、規模、充填情況、圍巖(巖壁)的穩定性及巖溶水量大小采取不同的工程處理措施設計。目前，在水工隧洞結構設計中，大多是采用樁基型式跨越溶洞。但是采用樁基型式跨越溶洞，當溶洞規模較大，底部深狹且充填物較多、地下水活動頻繁時存在如下不足：

(1)在屬于隱蔽工程施工過程中可能會使樁身出現縮徑、擴徑、夾泥、離析、斷樁等缺陷，質量控制難度大，從而對基礎產生潛在危險；

(2)對現場道路的通行標準有要求，施工難度高，受機械數量限制施工時間長；

(3)溶洞中地下水活動頻繁，充填物中的地下水等對樁基的形成及水工隧洞的永久運行都存在安全隱患；

(4)在施工工程中會產生大量的泥漿垃圾，處理難度大，對環保要求高。

由于樁基型式跨越溶洞存在上述不足，因此，某些情況下，采用傳統樁基型式跨越溶洞還不夠理想，限制了其應用范圍。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供了一種跨越溶洞的拱橋式水工隧洞結構。

本實用新型是通過如下技術方案予以實現的。

一種跨越溶洞的拱橋式水工隧洞結構，包括設置于溶洞內的溶洞充填物，所述溶洞內位于溶洞充填物上方設置有拱橋及鋼管結構，所述拱橋由拱圈和拱座組成，所述拱圈兩端通過拱座固定在溶洞兩邊的巖體上；所述鋼管結構由位于拱圈上方的壓力鋼管組成，在壓力鋼管外側設置有鋼管外包混凝土。

所述拱圈頂部設置有腹腔。

所述拱圈兩端位于拱座處設置有拱座固結灌漿管。

所述壓力鋼管貫穿于溶洞及巖體，并在壓力鋼管兩端分別設置與鋼管外包混凝土聯結的水工隧洞混凝土。

所述腹腔為腹腔混凝土結構。

所述腹腔設置為空腔結構。

所述壓力鋼管穿過溶洞段為鋼襯鋼筋混凝土襯砌。

所述鋼管外包混凝土的厚度為60cm。

本實用新型的有益效果是：

與現有技術相比，本實用新型巧妙地借助了橋梁空間布置的優越性，并恰當地和水工隧洞有機結合，避免了溶洞底部水流的處理，不僅結構簡單、受力明確，施工可操作性強，而且能縮短工期和提高工程安全性；對溶洞規模較大，跨度在15～60m左右，底部深狹且充填物較多、地下水活動頻繁時，在水工隧洞結構設計中采用該拱橋型式跨越溶洞是一種較佳選擇；具有較好的工程效益和社會效益，可在水利水電工程技術領域廣泛推廣應用。

附圖說明

圖1為本實用新型的縱向剖面結構示意圖；

圖2為圖1的A-A剖面結構示意圖。

圖中：1-拱座，2-拱座固結灌漿管，3-拱圈，4-腹腔，5-壓力鋼管，6-鋼管外包混凝土，7-水工隧洞混凝土，8-巖體，9-溶洞充填物，10-溶洞，11-壓力鋼管起始端，12-壓力鋼管末端。

具體實施方式

下面結合附圖進一步描述本實用新型的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。

如圖1、圖2所示，本實用新型所述的一種跨越溶洞的拱橋式水工隧洞結構，包括設置于溶洞10內的溶洞充填物9，所述溶洞10內位于溶洞充填物9上方設置有拱橋及鋼管結構，所述拱橋由拱圈3和拱座1組成，所述拱圈3兩端通過拱座1固定在溶洞10兩邊的巖體8上；所述鋼管結構由位于拱圈3上方的壓力鋼管5組成，在壓力鋼管5外側設置有鋼管外包混凝土6。

所述拱圈3頂部設置有腹腔4。

所述拱圈3兩端位于拱座1處設置有拱座固結灌漿管2。用于進行拱座固結灌漿施工，以改善節理裂隙發育或有破碎帶的巖石的物理力學性能。

所述壓力鋼管5貫穿于溶洞10及巖體8，并在壓力鋼管5兩端分別設置與鋼管外包混凝土6聯結的水工隧洞混凝土7。如圖1所示，在壓力鋼管起始端11外側和壓力鋼管末端12外側均為水工隧洞混凝土7。

所述腹腔4為腹腔混凝土結構。

所述腹腔4設置為空腔結構。這樣可以減少拱圈3承受的豎向荷載。

所述壓力鋼管5穿過溶洞10段為鋼襯鋼筋混凝土襯砌。

所述鋼管外包混凝土6的厚度為60cm，根據鋼管管徑的大小可以調整外包混凝土的厚度，但不小于30cm。