[發明專利]土石壩壩下洞體的加固結構及其施工方法

在審

• 申請號: 202110141851.8
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112627072A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 張藝;耿昕;吳昊;朱健聰;張海涵;袁歡;孫熙;姜輝;張桂花;朱世東;唐朝陽;寧保輝;李琳;劉蒙娜;竇曉峰;楊金凱;劉團結;王浩;高杉;王敬堯
• 申請（專利權）人: 河南省水利勘測設計研究有限公司
• 主分類號: E01F5/00
• 分類號: E01F5/00;E02D5/74;E02D15/02;E02B7/06
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 杜雪麗;王霞

本發明公開了一種土石壩壩下洞體的加固結構及其施工方法，其中加固結構包括內襯管，內襯管和壩下洞體之間的間隙形成澆筑腔；錨固組件，具有多個錨固單元，每個錨固單元的錨固件一端植入壩下洞體而其另一端焊接在加固件上；連接組件，具有多個加固件，每個加固件的內圈與內襯管焊接在一起；以及混凝土加固層，填充在澆筑腔內。本發明在原壩下洞體內加裝一個內襯管，內襯管和壩下洞體內壁之間的環形澆筑腔內澆筑有混凝土，且澆筑腔內設置有錨固單元和加強板，錨固單元錨固在洞壁中，加強板與內襯管焊接在一起，提高了結構剛度，進而提高了結構穩定性，且該加固結構對原壩下洞體的影響較小，不會對土石壩壩體產生影響，具有很高的應用價值。

技術領域

本發明涉及水壩加固領域，尤其是涉及一種土石壩壩下洞體的加固結構，還涉及該加固結構的施工方法。

背景技術

土石壩的壩下洞體（即壩下輸水涵洞）是早期土石壩較為常見的結構，因其具有施工簡便、工期短且造價低等優點，在中小型土壩樞紐中得到了大量的應用。

土石壩的壩下洞體在后期使用過程中，因多種因素的影響往往會出現多種病害，如洞壁出現裂縫、洞壁局部變形、漏水以及混凝土老化等病害，存在較大的安全隱患。為此，當壩下洞體出現病害時需要對其進行加固修復，以保證土石壩的正常運行，并降低安全隱患。

目前，土石壩壩下洞體的常用加固方法主要是有兩種：第一種是將壩下洞體附近的土方挖開，然后從洞體外壁進行加固處理，灌漿補強，但該加固方法效果差，使用周期較短，增加加固費用；并且該加固方法是從外部加固，土方開挖量大，造價高，施工難度大且施工工期長。第二種是將輸水涵洞內的水排空，待洞壁干燥后對洞壁進行鉆孔灌漿，加固效果差，需要多次鉆孔加固，影響洞體的結構穩定性。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種土石壩壩下洞體的加固結構，還提供了一種土石壩壩下洞體的加固方法，該加固方法無需開挖土方，可直接將原壩下洞體內部進行加固施工作業，提高了施工效率且加固成本低。

為實現上述目的，本發明采取下述技術方案：

本發明所述的土石壩壩下洞體的加固結構，包括

內襯管，穿設在壩下洞體內，所述內襯管和壩下洞體之間的間隙形成澆筑腔，且內襯管上開設有與所述澆筑腔連通的多組第一灌漿孔；

錨固組件，具有多個沿壩下洞體長度方向間隔布設的錨固單元，每個所述錨固單元的錨固件一端植入壩下洞體而其另一端位于所述澆筑腔內；

連接組件，位于澆筑腔內，且所述連接組件將每個所述錨固單元分別與內襯管連接在一起；以及

混凝土加固層，填充在澆筑腔內，且所述混凝土加固層將錨固組件和連接組件連接在一起。

優選地，每個所述錨固單元均包括多個所述錨固件，每個錨固單元的多個錨固件沿壩下洞體圓周方向均勻間隔設置，且每個錨固件在所述壩下洞體中的錨固長度≥0.5m。

優選地，每個所述錨固件均為L形結構，錨固件的長直線錨固在所述壩下洞體的洞壁中，錨固件的短直線段焊接在和其相對應的所述加強板上。

優選地，所述加強板為分體式結構，其由多塊結構相同的弧形鋼板焊接而成，便于施工；加強板的焊縫和所述鋼管的焊縫錯位，提高結構強度。同時加強板間隔設置，可將澆筑腔分隔成多個獨立的澆筑室，能夠實現分段澆筑。

優選地，所述加強板上開設有使細石混凝土和漿液流動的通孔，確保相鄰兩個澆筑室連通，實現分段澆筑，施工靈活方便。

優選地，所述內襯管為分體式結構，其由多節結構相同的鋼管焊接而成，且每節所述鋼管均由多個結構相同的弧形管片（每個弧形管片的中心角為120°）首尾依次焊接而成，便于施工。

優選地，每節所述鋼管上開設有至少一組用于填充細石混凝土的第一灌漿孔和至少一組用于接觸灌漿的第二灌漿孔，每組第一灌漿孔沿著鋼管圓周方向間隔開設，每組所述第二灌漿孔開設在鋼管的拱頂部位。