[發(fā)明專利]一種大直徑圓筒式尾水調(diào)壓室的開挖方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810823176.5
• 申請(qǐng)日: 2018-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN108755622B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾理;周濤;何國鋒;羅顯偉;陳芝煥;張發(fā)斌;彭正良;賀斌;徐進(jìn)鵬;魯翔;余澤冰;況杰;李治華;郭學(xué)紅;董羅鋼;王鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國水利水電第十四工程局有限公司
• 主分類號(hào): E02B9/06
• 分類號(hào): E02B9/06
• 代理公司: 北京名華博信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11453
• 代理人: 李中強(qiáng)

本發(fā)明涉及一種大直徑圓筒式尾水調(diào)壓室的開挖方法，屬于水利水電地下工程施工技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明采取先中導(dǎo)洞貫通、預(yù)留保護(hù)層分期開挖，由內(nèi)向外分區(qū)貫通，薄層開挖、逐層支護(hù)的開挖方案，實(shí)現(xiàn)了圍巖應(yīng)力的分期調(diào)整和釋放，避免了深孔梯段大藥量爆破所導(dǎo)致的圍巖開挖卸荷后的應(yīng)力劇烈調(diào)整；岔口段尾水管采取預(yù)應(yīng)力錨索加強(qiáng)支護(hù)與澆筑一期“邊墻和頂拱”混凝土相結(jié)合，兩條相鄰尾水管跳洞開挖、隨層支護(hù)的綜合開挖施工方案，顯著提高了底部岔口預(yù)留巖隔墻的承載能力。兩條相鄰尾水管跳洞開挖、隨層支護(hù)的綜合開挖施工方案，以解決實(shí)際工程施工開挖后的圍巖應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，洞室交匯部位產(chǎn)生應(yīng)力集中和較大的塑性區(qū)，施工的技術(shù)難度高的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水利水電地下工程施工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種大直徑圓筒式尾水調(diào)壓室的開挖方法。

背景技術(shù)

為了改善水力發(fā)電機(jī)組在負(fù)荷變化時(shí)的運(yùn)行條件和供電質(zhì)量，地下引水發(fā)電系統(tǒng)工程通常設(shè)置有尾水調(diào)壓室，尾水調(diào)壓室底部分別與上游側(cè)的尾水管和下游側(cè)的尾水隧洞相連通。水利水電地下工程開挖施工根據(jù)設(shè)計(jì)斷面開挖尺寸、圍巖地質(zhì)情況和施工條件，分別采用全斷面開挖或者分層、分區(qū)開挖的施工方案。

目前，實(shí)際中遇到某地下引水發(fā)電工程的尾水系統(tǒng)采用“兩機(jī)共用一室”的布置形式，設(shè)計(jì)采用了深埋大直徑圓筒式調(diào)壓室的結(jié)構(gòu)布置方案。尾水調(diào)壓室的最大開挖直徑48m，尾水調(diào)壓室底部分別與上游側(cè)的2條尾水管以及下側(cè)的1條尾水隧洞共三個(gè)平洞連接，形成?“四岔口”；具有洞室規(guī)模巨大、挖空率高、地質(zhì)條件復(fù)雜和結(jié)構(gòu)體型多變的工程特點(diǎn)。尾水調(diào)壓室底部“四岔口”由于交匯洞室多、開挖斷面大、地質(zhì)條件復(fù)雜，開挖后由于圍巖應(yīng)力調(diào)整狀態(tài)復(fù)雜，易發(fā)生巖體坍塌失穩(wěn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種大直徑圓筒式尾水調(diào)壓室的開挖方法，采取先中導(dǎo)洞貫通、預(yù)留保護(hù)層分期開挖，由內(nèi)向外分區(qū)貫通，薄層開挖、逐層支護(hù)的開挖方案；岔口段尾水管采取預(yù)應(yīng)力錨索加強(qiáng)支護(hù)與澆筑一期?“戴帽”混凝土相結(jié)合，兩條相鄰尾水管跳洞開挖、隨層支護(hù)的綜合開挖施工方案，以解決實(shí)際工程施工開挖后的圍巖應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，洞室交匯部位產(chǎn)生應(yīng)力集中和較大的塑性區(qū)，施工的技術(shù)難度高的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種大直徑圓筒式尾水調(diào)壓室的開挖方法，包含以下步驟：

步驟1）以尾水隧洞5作為施工通道，采用全斷面鉆爆法形成底部中導(dǎo)洞1，并對(duì)底部中導(dǎo)洞1進(jìn)行隨機(jī)支護(hù)，從而形成后續(xù)施工期間的出碴通道；

步驟2）在底部中導(dǎo)洞1通道形成后，采用跳洞開挖的施工方式完成尾水隧洞5上游側(cè)兩條相鄰尾水管6上方第一層的開挖和系統(tǒng)支護(hù)，尾水管6第一層以下部位的預(yù)留開挖分層；

步驟3）在步驟2）中尾水管6第一層開挖支護(hù)結(jié)束后，隨即在第一層開挖面上澆筑混凝土形成一期“邊墻和頂拱”混凝土層9；

步驟4）上述工作完成后，在兩條尾水管6和尾水隧洞5的交叉處上方開始溜渣豎井3的開挖，溜渣豎井3下部四周為尾水調(diào)壓室貫通分區(qū)4，尾水調(diào)壓室貫通分區(qū)4的下部為預(yù)留保護(hù)層2；

步驟5）溜渣豎井3形成后，以溜渣豎井3的中軸線為軸心，采取全斷面分區(qū)開挖方式從上而下逐層開挖和系統(tǒng)支護(hù)施工至設(shè)計(jì)貫通高程形成調(diào)壓室10；

步驟6）調(diào)壓室10開挖至設(shè)計(jì)貫通高程后，從調(diào)壓室10中軸線位置的溜渣豎井3向尾水隧洞5和尾水管6方向由內(nèi)向外分區(qū)爆破的方式完成與底部中導(dǎo)洞1的尾水調(diào)壓室貫通分區(qū)4的開挖，底部尾水調(diào)壓室貫通分區(qū)4開挖完成后，從上而下逐層完成調(diào)壓室10下部剩余開挖和系統(tǒng)支護(hù)；

步驟7）在完成調(diào)壓室10邊墻位置通過沉頭錨桿7鎖口施工后，再采取手風(fēng)鉆薄層開挖、隨層支護(hù)的方式完成調(diào)壓室10底部預(yù)留保護(hù)層2和尾水管6剩余部分的開挖支護(hù)。