[發(fā)明專利]一種導(dǎo)流隧洞直柱形堵頭結(jié)構(gòu)型式及方法

在審

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• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107724351A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翁永紅;徐唐錦;王團(tuán)樂;饒志文;漆祖芳;李蘅;周嵩
• 申請（專利權(quán)）人: 長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責(zé)任公司
• 主分類號: E02B9/06
• 分類號: E02B9/06;E02B5/08
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司42104
• 代理人: 陳家安

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到水利水電工程施工導(dǎo)流技術(shù)領(lǐng)域，更加具體地是一種導(dǎo)流隧洞直柱形堵頭結(jié)構(gòu)型式及方法。

背景技術(shù)

《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》(DL5195-2004)規(guī)定，“封堵體的型式依據(jù)水工隧洞的斷面形狀、施工條件、工程地質(zhì)條件等因素選定。封堵體縱斷面的型式宜優(yōu)先選用楔形。”楔形堵頭具體設(shè)置方式和施工程序一般分為兩類：

(1)前期開挖預(yù)留楔式體形

在前期導(dǎo)流隧洞施工期間，將堵頭段圍巖按后期形成的永久堵頭體形一并開挖完成，隧洞襯砌完成后在該部位底板和側(cè)墻形成局部坑槽直接過流(部分工程為了水流平順，采取工程措施保護(hù)該坑槽，澆筑永久堵頭混凝土前拆除保護(hù)設(shè)施)。在導(dǎo)流隧洞運(yùn)行使命完成后，導(dǎo)流隧洞下閘，對導(dǎo)流隧洞永久堵頭段進(jìn)行鑿毛，接著澆筑堵頭混凝土，最后進(jìn)行回填灌漿、接縫灌漿和接觸灌漿等，達(dá)到巖體與堵頭共同承載的作用(參照圖1所示)。

(2)后期擴(kuò)挖楔式體形

在導(dǎo)流隧洞運(yùn)行使命完成后，導(dǎo)流隧洞下閘，對導(dǎo)流隧洞永久堵頭段的底板和側(cè)墻進(jìn)行楔形擴(kuò)挖(包括拆除原隧洞襯砌鋼筋混凝土等)，接著澆筑堵頭混凝土，最后進(jìn)行回填灌漿、接縫灌漿和接觸灌漿等，達(dá)到巖體與堵頭共同承載的作用(參照圖1所示)。

導(dǎo)流隧洞永久堵頭屬于永久建筑物，楔形堵頭結(jié)構(gòu)型式超載能力較強(qiáng)，被廣泛采用，但存在以下不足之處：

(1)工程投資較大。楔形擴(kuò)挖增加爆破石方開挖工程量、回填堵頭混凝土工程量，以及因爆破振松巖體而增加的固結(jié)灌漿工程量。

(2)楔形擴(kuò)挖增加施工安全風(fēng)險。特別是大型導(dǎo)流隧洞大斷面、地質(zhì)條件較差部位進(jìn)行楔形擴(kuò)挖施工安全風(fēng)險更大。

(3)對于后期擴(kuò)挖楔形堵頭，堵頭段原導(dǎo)流隧洞襯砌鋼筋混凝土拆除、圍巖擴(kuò)挖和擴(kuò)挖破壞巖體增加的后期固結(jié)灌漿都需占用直線工期，不利于簡化施工、縮短施工工期、節(jié)省工程投資。

(4)對于前期開挖預(yù)留楔形堵頭，導(dǎo)流隧洞過流期間永久堵頭段預(yù)留坑槽部位會形成不利水流流態(tài)，影響導(dǎo)流隧洞泄流能力；流速較大時易形成局部氣蝕，影響導(dǎo)流隧洞運(yùn)行安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于克服上述背景技術(shù)的不足之處，而提出一種導(dǎo)流隧洞直柱形堵頭結(jié)構(gòu)型式。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實施的：一種導(dǎo)流隧洞直柱形堵頭結(jié)構(gòu)型式，它包括導(dǎo)流隧洞，所述的導(dǎo)流隧洞內(nèi)壁周邊設(shè)置有鋼筋混凝土襯砌,所述的導(dǎo)流隧洞洞內(nèi)設(shè)置有直柱形堵頭；

在所述的直柱形堵頭與所述的導(dǎo)流隧洞接觸面內(nèi)鋼筋混凝土襯砌的兩側(cè)直墻上設(shè)置有淺抗剪槽；

在所述的直柱形堵頭與所述的導(dǎo)流隧洞接觸面內(nèi)鋼筋混凝土襯砌底板上均勻布置有錨桿。

在上述技術(shù)方案中：在所述的導(dǎo)流隧洞周邊鋼筋混凝土襯砌與圍巖之間設(shè)置第一止水片,在所述的直柱形堵頭與所述的鋼筋混凝土襯砌之間設(shè)置第二止水片。

在上述技術(shù)方案中：所述的第一止水片和第二止水片均采用開槽澆筑預(yù)縮砂漿的方式埋設(shè)。

在上述技術(shù)方案中：所述的淺抗剪槽在所述的鋼筋混凝土襯砌兩側(cè)直墻上順?biāo)鞣较蜷g隔布置。

在上述技術(shù)方案中：所述的淺抗剪槽的深度不大于所述的鋼筋混凝土襯砌鋼筋保護(hù)層厚度。

本發(fā)明的第二目的在于提出一種施工方法：一種導(dǎo)流隧洞直柱形堵頭結(jié)構(gòu)型式的方法，它包括如下步驟：

①、在所述的導(dǎo)流隧洞周邊鋼筋混凝土襯砌施工之前在圍巖中開槽埋設(shè)第一止水片，然后澆筑所述的鋼筋混凝土襯砌并對所述的直柱型堵頭段圍巖進(jìn)行固結(jié)灌漿；

②、在所述的導(dǎo)流隧洞完成導(dǎo)流使命后，所述的導(dǎo)流隧洞下閘封堵，在所述的鋼筋混凝土襯砌與所述的直柱形堵頭接觸面靠上游部位沿所述的導(dǎo)流隧洞洞周開槽埋設(shè)有第二止水片；

③、對所述的鋼筋混凝土襯砌表面進(jìn)行鑿毛處理，并在所述的鋼筋混凝土襯砌兩側(cè)直墻上開鑿所述的淺抗剪槽；

④、施工所述的鋼筋混凝土襯砌底板上的錨桿；

⑤、澆筑所述的直柱形堵頭混凝土，對所述的直柱形堵頭頂拱進(jìn)行回填灌漿，待所述的直柱形堵頭混凝土冷卻至設(shè)計要求溫度后進(jìn)行接縫灌漿和接觸灌漿。

在上述技術(shù)方案中：所述的淺抗剪槽采用環(huán)向沿所述的導(dǎo)流隧洞軸線間隔布置。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：