[發明專利]一種在水庫中修建人工巖塞體及取水口的施工方法

在審

• 申請號: 202111040072.5
• 申請日: 2021-09-06
• 公開（公告）號: CN113802515A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 強健;高程鵬;祁峰;王林
• 申請（專利權）人: 上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司
• 主分類號: E02B3/00
• 分類號: E02B3/00;E03B3/02
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

本發明提供一種在已建水庫中修建永久性人工巖塞體及取水口的施工方法，該方法包括：在水庫低水位窗口期，通過水下開挖及水下爆破清除擬建取水口處水下邊坡表面的強風化覆蓋層，形成水下溝槽；然后將兩端預留法蘭蓋板的預制取水口以沉管的方式下沉至溝槽內；澆筑水下鋼筋混凝土填充溝槽，形成永久性人工巖塞體與取水口；在該永久性人工巖塞體的保護下，施工引水隧洞至取水口，拆除取水口預留法蘭蓋板，與引水隧洞二襯結構順接，實現水庫與引水隧洞的連通。本發明無須按照傳統方法進行圍堰施工或水下巖塞爆破施工，適用性廣，安全性高，節省投資，取水口水流條件好，且工期可不受水庫低水位窗口期限制，節約施工工期。

技術領域

本發明屬于水利工程領域，具體涉及一種引水、調水工程中，在已建水庫內修建人工巖塞體及取水口的施工方法。

背景技術

隨著我國經濟建設的不斷發展，越來越多的引水、調水工程需要修建取水隧洞直接從已建的水庫內直接取水。為了保證取水率，取水口一般需要設置在水庫死水位以下。多數情況下施工方無法將水庫水位直接降低至死水位以便施工取水口，而即使在非汛期的水庫低水位窗口期施工，取水口也位于水位以下數米至數十米深度處。

水庫的水下邊坡多為巖質邊坡，在巖質水下邊坡中，常規的施工方法有兩種。第一種方法為圍堰法，即在水庫中修筑圍堰將擬建取水口圍住，抽干圍堰內水位后進行干作業施工。但是一般水庫的水下邊坡線較為陡峭且水位很深，造成圍堰施工高度很高，內部需設置多道支撐，給圍堰的施工及拆除帶來了極大困難，費時、費力、投資較高、適用性不廣。目前較多采用的是第二種方法，即巖塞爆破法：在引水隧洞正常施工至靠近水庫水下邊坡線時，預留一定的巖石厚度(即巖塞)，最后采取爆破的方法將取水口一次性施工成形。但該方法必須具備以下要求：1、必須確保巖塞體無突水危險，以確保隧洞施工人員的安全；2、必須確保爆破不會對已完工的隧洞襯砌及水工建構筑物產生結構性損傷；3、必須確保巖塞體一次性爆破成形，爆破后取水口完整；4、必須確保所有炸藥均完全起爆，不能留下水下啞炮；5、必須確保爆破產生的碎石塊能全部進入集渣坑，不會對將來引水工程運營產生影響。上述幾點要求必須同時滿足，否則會給巖塞爆破帶來較大的安全風險或安全隱患。為降低風險，在巖塞爆破前往往都需要進行詳細的地質測繪及地質勘查，以及大量分析論證工作，給工程的參建各方均提出了較大的挑戰。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的上述不足，提供一種在已建水庫的巖質水下邊坡中修建人工巖塞體及取水口的施工方法，達到無須進行圍堰或水下巖塞爆破，安全性高、施工工期短、工程投資小、施工難度小、適用性廣的目的。

為了實現上述發明目的，本發明采取的技術方案如下：

一種在水庫中修建人工巖塞體及取水口的施工方法，步驟如下：

步驟1：在水庫低水位窗口期，通過水下開挖及水下爆破清除擬建取水口處水下邊坡表面的強風化覆蓋層，形成水下溝槽；

步驟2：在預制取水口管道兩端預留法蘭蓋板，并將預制取水口管道以沉管的方式下沉至溝槽內；

步驟3：在水下溝槽邊緣分層堆砌砂袋，鋼筋網綁扎后下沉至溝槽內，以砂袋為模板分層澆筑水下鋼筋混凝土填充溝槽，至取水口管道靠近水庫一端露出，形成人工巖塞體與取水口；

步驟4：在所述人工巖塞體的保護下，將引水隧洞施工至取水口，可視滲水情況采取超前注漿措施，拆除預留法蘭蓋板，與引水隧洞二襯結構順接；

步驟5：引水隧洞及取水豎井完工后，關閉豎井與下游隧洞段的連通閘門，將豎井內水位提高至與水庫水位齊平，拆除取水口管道靠近水庫一端的法蘭蓋板，實現水庫與引水隧洞的連通。

進一步地，所述步驟2中，將預制取水口管道以沉管的方式下沉至溝槽內至取水口管道伸出水下邊坡不小于1.0m。

進一步地，所述步驟3中，在水下溝槽邊緣分層堆砌砂袋，每層砂袋高度為0.4m～1.0m。