[發明專利]用于過水隧洞的開挖支護結構及其過水隧洞

在審

• 申請號: 202010099750.4
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111139803A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 唐志丹;唐忠敏;楊懷德;張連明;羅貞華
• 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: E02B9/02
• 分類號: E02B9/02;E02B9/06;E02B8/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 林天福

本發明公開了一種用于過水隧洞的開挖支護結構及其過水隧洞，屬于水工建筑物設計建造技術領域。提供一種開挖工作量明顯減少，投資成本相對較低的用于過水隧洞的開挖支護結構及其過水隧洞。所述的開挖支護結構包括圓形開挖基洞，在所述圓形開挖基洞兩側的腰部設置有支護開挖臺階。所述的過水隧洞包括過水隧洞澆筑本體和支護系統，所述的過水隧洞澆筑本體貼接在所述圓形開挖基洞的內側，鑲嵌在過水隧洞澆筑本體上的支護系統的兩端支撐在所述的支護開挖臺階上。

技術領域

本發明涉及一種開挖支護結構，尤其是涉及一種用于過水隧洞的開挖支護結構，屬于水工建筑物設計建造技術領域。本發明還涉及一種采用所述開挖支護結構的過水隧洞。

背景技術

水電開發過程中，長的引水隧洞或長的尾水隧洞或者長的泄洪隧洞以及導流洞作為最為常見的水工建筑物之一，占據著整個工程投資的很大比例，部分工程不僅占據著總投資的很大比例，而且也是控制工期的關鍵因素。洞室的開挖支護方式對工程的投資及進度影響很大，因此，需要研究更為豐富的洞室開挖支護方式，供不同工程選用，以便節約工程投資和加快工程進度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種開挖工作量明顯減少，投資成本相對較低的用于過水隧洞的開挖支護結構。本申請還提供一種采用所述開挖支護結構的過水隧洞。

為解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種用于過水隧洞的開挖支護結構，所述的開挖支護結構包括圓形開挖基洞，在所述圓形開挖基洞兩側的腰部設置有支護開挖臺階。

進一步的是，所述的支護開挖臺階沿水平方向設置在圓形開挖基洞兩側腰部的開挖基礎上。

上述方案的優選方式是，所述的支護開挖臺階與水平面呈向下傾斜15-20°夾角的設置在圓形開挖基洞兩側腰部的開挖基礎上。

進一步的是，沿輸水方向在圓形開挖基洞兩側腰部設置的支護開挖臺階為多組，相鄰兩組所述的支護開挖臺階之間的間距為3～5m。

一種采用所述開挖支護結構構筑的過水隧洞，所述的過水隧洞包括過水隧洞澆筑本體和支護系統，所述的過水隧洞澆筑本體貼接在所述圓形開挖基洞的內側，鑲嵌在過水隧洞澆筑本體上的支護系統的兩端支撐在所述的支護開挖臺階上。

進一步的是，所述的支護系統包括鋼支撐臺和鋼支撐半環，所述的鋼支撐臺預埋在所述的支護開挖臺階上，鑲嵌在過水隧洞澆筑本體上的鋼支撐半環的兩端支撐在所述的鋼支撐臺上。

上述方案的優選方式是，所述的支護系統還包括數量與鋼支撐半環數量相當的多組固定支撐錨桿，各組支撐錨桿沿對應鋼支撐半環周向呈扇形的插接在外部的基巖中，各組支撐錨桿未插入基巖中的一端與對應的鋼支撐半環固定連接。

本發明的有益效果是：本申請通過將現有橫截面呈頂部設置有半圓形結構的門型隧洞開挖基洞改進為圓形開挖基洞，然后再在所述圓形開挖基洞兩側的腰部設置支護開挖臺階，也就是在開挖時取消掉下面的門型結構，而依據設置的開挖基線直接開挖隧洞的圓形開挖基洞，而將現有技術中需要伸到門型隧洞開挖基洞的門型邊上的支撐底板改進為在圓形開挖基洞兩側的腰部開挖支護開挖臺階，從而實現有小的開挖工作量來取代需要門型結構的支撐底板，達到不僅明顯減少開挖工作量，而且投資成本也相對較低的隧洞的開挖施工的目的。此時，所述的過水隧洞就包括過水隧洞澆筑本體和支護系統，所述的過水隧洞澆筑本體貼接在所述圓形開挖基洞的內側，鑲嵌在過水隧洞澆筑本體上的支護系統的兩端支撐在所述的支護開挖臺階上，完全改變了現有技術中支護系統需要從門型開挖結構的底板處支撐到頂部的結構，進而達到減少支護系統整體用量，但又能保證支護效的目的，同時也可以減小澆筑時回填門型開挖結構非隧洞部分的回填工作量，進一步降低工程的投資。

附圖說明

圖1為本發明用于過水隧洞的開挖支護結構的橫截面結構示意圖。