[發明專利]導流洞開挖襯砌結構

在審

• 申請號: 201810620615.2
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN108547642A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 王永剛;孔科;相昆山;張永清;梁娟
• 申請（專利權）人: 中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D20/00;E21D9/14
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 敬川

本發明屬于水利水電工程技術領域，具體公開了一種能夠適應不同圍巖類別的導流洞開挖襯砌結構，及用于施工上述導流洞開挖襯砌結構的施工方法。該導流洞開挖襯砌結構的初期支護包括第一類支護段和第二類支護段，第一類支護段設置在處于Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ類圍巖中的導流洞洞段內能夠形成有效支撐，第二類支護段設置在處于Ⅳ或Ⅴ類圍巖中的導流洞洞段內能夠形成有效支撐，因此能夠適應不同圍巖類別的導流洞。該導流洞開挖襯砌結構的施工方法通過根據所揭示的圍巖類別施工相應的初期支護類型進行支撐，能夠適應不同圍巖類別的地質條件開挖導流洞，可以避免因導流洞沿線地質勘探精度不足或沿程地質條件發生不可預見的突變時，所導致的難以及時調整的難題。

技術領域

本發明屬于水利水電工程技術領域，具體涉及一種導流洞開挖襯砌結構及其施工方法。

背景技術

在高山峽谷地區建筑水利水電工程時，由于河谷狹窄，洪枯流量差別大，因此往往采用一次斷流圍堰擋水、隧洞過流的導流方式。導流洞是水利水電工程中的一個臨時性建筑物，主要作用是在主體工程施工期將原河道水流從上游圍堰前導向下游圍堰后的隧洞，以保證主體建筑物的基坑具備全年施工的條件。它的特點之一是工期緊迫，如果不能按期完成，將會造成整個工程的工期延長。

由于導流洞洞線較長，在工程地質勘測時，很難做到沿洞線全程勘探，特別是埋深較大的導流洞，一般僅對埋深較淺的部位開展勘探，大部分洞身段地質情況多根據地表調查來推測洞線地質條件，因此導流洞沿程地質條件變化是必然的。

導流洞承擔著整個主體工程施工期的導流任務，原河床內的推移質將通過導流洞，對洞內磨損破壞較強；另外，在導流洞下閘蓄水后，閘室后及堵頭以后的洞段，將承受較大的外水壓力作用，因此導流洞洞身襯砌成堅固的鋼筋混凝土封閉式結構是必須的，尤其在圍巖較差的地段更需要加厚加強襯砌。導流洞襯砌結構設計時，控制荷載基本組合由外水壓力和山巖壓力，襯砌斷面設計時，根據沿洞線方向不同地質條件、承受的不同外水水頭，采用不同的襯砌厚度和配筋，導流洞的開挖斷面則根據設計的襯砌斷面進行開挖，對于開挖斷面較大的導流洞，一般采用分部位、分臺階開挖，先開挖上導洞，然后再采用梯段爆破開挖下導洞；根據洞高的不同，也可分三層開挖。

在導流洞上導洞開挖時，開挖一個循環進尺在3米左右，爆破之后馬上出渣，同步對圍巖進行地質鑒定和編錄；出渣完成之后，根據圍巖情況進行初期支護，一般一個循環花費時間約10小時。如果在圍巖地質鑒定時，發現地質條件不如原設計預計的好，按常規應設計方案，應進行二次擴挖，擴大開挖斷面；但此時進行二次擴挖時為薄層開挖，如果采用鉆孔爆破方案，難以實施，也難以控制開挖斷面；如果采用人工清撬方案，施工難度較大、費用較高，且施工安全也難以保證，施工風險較大，同時也將影響施工工期。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠適應不同圍巖類別的導流洞開挖襯砌結構。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：導流洞開挖襯砌結構，包括設置在導流洞內的初期支護和鋼筋混凝土襯砌，所述初期支護包括第一類支護段和第二類支護段；

所述第一類支護段設置在處于Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ類圍巖中的導流洞洞段內，其包括設置于導流洞洞壁表面的第一混凝土層以及至少兩個沿導流洞的軸向間隔設置的隨機錨桿組，每個隨機錨桿組包括至少兩根沿導流洞洞壁的周向間隔設置的隨機錨桿，所述隨機錨桿錨固于圍巖中；

所述第二類支護段設置在處于Ⅳ或Ⅴ類圍巖中的導流洞洞段內，其包括至少兩榀沿導流洞的軸向間隔設置在導流洞洞壁上的鋼支撐、設置于導流洞洞壁表面的第二混凝土層以及至少兩個沿導流洞的軸向間隔設置的系統錨桿組，每個系統錨桿組包括至少兩根沿導流洞洞壁的周向間隔設置的系統錨桿，所述系統錨桿錨固于圍巖中；

所述鋼支撐包括上導洞支撐段和下導洞支撐段，所述上導洞支撐段的兩個底部端上均連接有至少兩根鎖定錨桿，所述鎖定錨桿錨固于圍巖中。