本發(fā)明屬于攔河壩布置、結(jié)構(gòu)、建造的方法或者設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種水電站大壩反向排水封堵裝置及方法。

背景技術(shù)：

當攔河壩采用混凝土面板或者瀝青混凝土面板作為擋水防滲結(jié)構(gòu)時，基于壩料分區(qū)的特點，壩體上游半透水料在承受反向滲水(滲壓)的能力非常有限。某些工程壩曾發(fā)生墊層及混凝土固坡面受損，甚至混凝土面板向上游頂托位移，造成周邊縫止水系統(tǒng)破壞的事故，處理非常困難，給工程留下了安全隱患，目前，在高面板壩施工過程中，壩體反向滲水時有發(fā)生，盡管國內(nèi)外對反向滲水的危害已有所認識，雖有工程在混凝土面板上設(shè)置豎直抽排水措施或水平排水溝管，但或是抽排水及孔洞封堵不便，影響工程質(zhì)量，或是費用較高。

在大壩填筑期間，壩體內(nèi)部積水主要有降雨、兩岸邊坡滲流等，為了解決施工期大壩堆石體反向水壓力問題，使壩體的滲水集中、有效的自由滲流，結(jié)合現(xiàn)場壩體內(nèi)部滲水集水點，本申請在大壩水平趾板位置設(shè)置反向排水設(shè)施(共計埋設(shè)了5根反向排水鋼管)，在大壩施工期在表面防滲體上下游形成反向水頭差，使得壩體滲水能自由排至趾板上游集水坑。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述大壩反向排水系統(tǒng)封堵的不足,提供一種設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、對排水管進行有效封堵、節(jié)省成本、防止反向水頭引起墊層料破壞和混凝土面板周邊縫破壞的水電站大壩反向排水封堵裝置及方法。

解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：包括混凝土面板、趾板、墊層料、特殊墊層料，在距趾板一定距離的壩體內(nèi)設(shè)置集水體，其特征在于：在大壩上游集水坑和集水體之間設(shè)置有排水管，在排水管內(nèi)靠近墊層料一端設(shè)置有止?jié){袋，排水管伸出趾板的一端外部設(shè)置有止?jié){環(huán)以及安裝有閥門的排氣管，排水管端口設(shè)置有排水管封堵鋼板，排水管封堵鋼板上設(shè)置有相連通的灌漿管，灌漿管一端設(shè)置有灌漿管封堵鋼板，在趾板端面平行于水平面的方向設(shè)置有若干錨桿。

本發(fā)明的止?jié){環(huán)為矩形鋼板，所述的止?jié){環(huán)上設(shè)置有與排水管相適應(yīng)的孔。

本發(fā)明的灌漿管包括設(shè)置在閥門兩端的鋼管。

本發(fā)明趾板上安裝錨桿的錨桿孔的孔深為45～55cm、孔徑為38～58mm。

利用上述裝置封堵的方法，

1)、施工準備：在施工期根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)設(shè)置反向排水系統(tǒng)，對各個反向排水管進行流量監(jiān)測；

2)、趾板及管底清理：

a)、人工清除排水管周邊淤泥，周邊采用土袋圍擋；

b)、對設(shè)計要求中與混凝土接觸的趾板面進行鑿毛處理，對排水管進行除雜；

c)、在排水管內(nèi)靠近墊層料一端設(shè)置止?jié){袋，止?jié){袋的直徑和長度與排水管直徑相適應(yīng)；

3)、管口封堵：

a)、安裝止?jié){環(huán)、排氣管：先對反向排水管伸出趾板的一端外壁進行處理，然后焊接止?jié){環(huán)和安裝有閥門的排氣管；

b)、安裝排水管封堵鋼板、灌漿管：在反向排水管端口焊接排水管封堵鋼板，排水管封堵鋼板的預留孔上焊接灌漿管，對孔內(nèi)止?jié){袋進行灌漿；

4)、錨桿施工：

a)、造孔、清孔：在趾板端面平行于水平面的方向上鉆若干錨桿孔，造孔完成后將錨桿孔內(nèi)巖屑沖洗干凈，將錨桿孔封堵密實；

b)、錨桿安裝：錨桿安裝采用先注漿后安裝的順序，注漿管插至距錨桿孔50～100mm處，隨水泥漿的注入緩慢的拔出，直至孔內(nèi)水泥漿飽滿，立即將錨桿插入，錨桿插入錨桿孔長度不小于設(shè)計長度的95％；

5)、回填灌漿：包括止?jié){袋和錨桿孔內(nèi)回填灌漿兩個工序，工藝流程相同；先按設(shè)計要求制漿，然后確定漿液配合比和灌漿壓力進行灌漿；

6)、混凝土澆筑：

a)、灌漿完成后，對灌漿管及排氣管按設(shè)計要求采用鋼板焊接進行封堵；

b)、對基礎(chǔ)進行二次清理施工，采用常規(guī)模板進行加工處理；

c)、模板安裝完成后進行混凝土澆筑；

7)、壩前充水：排水管封堵后及時快速充水，并超過設(shè)計高程，使壩體內(nèi)水經(jīng)由排水區(qū)排至下游河道。

本發(fā)明的有益效果：系統(tǒng)采用簡單、實用、有效的壩體排水及封堵設(shè)計，本發(fā)明經(jīng)過實際工程的應(yīng)用測試，可以有效的減少因降雨、滲漏等問題引起的壩內(nèi)含水量增大，解決了壩體反向滲水問題，達到內(nèi)外壓力平衡，減少施工期間混凝土面板的壓力，經(jīng)過工程實踐取得了良好的效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

圖2是本發(fā)明反向排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2的左視圖。

圖中：1、灌漿管；2、灌漿管封堵鋼板；3、止?jié){環(huán)；4、錨桿；5、趾板；6、混凝土面板；7、墊層料；8、止?jié){袋；9、特殊墊層料；10、排水管：11、排水管封堵鋼板；12、排氣管。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。

實施例1

在圖1、2、3中，本發(fā)明水電站大壩反向排水封堵裝置包括混凝土面板6、趾板5、墊層料7、特殊墊層料8，在河床最低趾板5上預留具備相應(yīng)排水能力的排水孔，為是壩體內(nèi)滲水能集中、有效地從排水孔自由外滲，在距趾板5一定距離的壩體內(nèi)設(shè)置有集水體，從上游集水坑的趾板5處布置5根通往集水體的排水管10，排水管10的根數(shù)根據(jù)壩體的反向滲水量確定，該排水管10外面包覆有不銹鋼濾網(wǎng)，防止排水管10堵塞，有利于排水通暢，在排水管10內(nèi)靠近墊層料7一端安裝有止?jié){袋8，止?jié){袋8的直徑和長度根據(jù)排水管10的直徑確定，止?jié){袋8距排水管10管口的位置根據(jù)排水管10的接縫情況具體確定，排水管10伸出趾板5的一端外部焊接固定有止?jié){環(huán)3以及安裝有閥門的排氣管12，止?jié){環(huán)3為矩形鋼板，所述的止?jié){環(huán)3上加工有與排水管10相適應(yīng)的孔，排水管10端口焊接固定有排水管封堵鋼板11，排水管封堵鋼板11上焊接固定有相連通的灌漿管1，所述的灌漿管1由焊接固定在在閥門兩端的兩段鋼管構(gòu)成，灌漿管1一端焊接固定有灌漿管封堵鋼板2，在趾板5端面平行于水平面的方向鉆有若干錨桿孔，該錨桿孔內(nèi)安裝有錨桿4，所述錨桿孔的孔深為45～55cm、孔徑為38～58mm。

用上述裝置進行大壩反向排水系統(tǒng)封堵的施工方法為：

1)、施工準備：在施工期根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)設(shè)置反向排水系統(tǒng)，對各個反向排水管10進行流量監(jiān)測；

2)、趾板5及管底清理：

a)、人工清除排水管10周邊淤泥，底板清除至原開挖基巖面，周邊清除范圍較設(shè)計體型大50cm～100cm，周邊采用土袋圍擋，減少周邊壩基滲水對反向排水管10封堵施工影響；

b)、對設(shè)計要求中與混凝土接觸的趾板5進行鑿毛處理，對排水管10進行除雜；

c)、在排水管10內(nèi)靠近墊層料7一端設(shè)置止?jié){袋8，止?jié){袋8的直徑和長度與排水管10直徑相適應(yīng)；

3)、管口封堵：

a)、安裝止?jié){環(huán)3、排氣管12：先對反向排水管10伸出趾板5的一端外壁進行處理，然后焊接止?jié){環(huán)3和安裝有閥門的排氣管12；

b)、安裝排水管封堵鋼板11、灌漿管1：在反向排水管10端口焊接排水管封堵鋼板11，排水管封堵鋼板11的預留孔上焊接灌漿管1，對孔內(nèi)止?jié){袋8進行灌漿；

4)、錨桿施工：

a)、造孔、清孔：在趾板5端面平行于水平面的方向上鉆若干錨桿孔，造孔完成后將錨桿孔內(nèi)巖屑沖洗干凈，將錨桿孔封堵密實，，防止在施工過程中石屑等雜物落入孔中。

b)、錨桿4安裝：錨桿4安裝采用先注漿后安裝的順序，錨桿4注漿采用M30水泥漿，注漿管插至距錨桿孔50～100mm處，隨水泥漿的注入緩慢的拔出，直至孔內(nèi)水泥漿飽滿，立即將錨桿4插入，錨桿4插入錨桿孔長度不小于設(shè)計長度的95％，錨桿4插入后，若錨桿孔口無水泥漿溢出，及時補注，錨桿4安裝后，在砂漿凝固前7天以內(nèi)，不得敲擊、碰撞和拉拔錨桿；

5)、回填灌漿：包括止?jié){袋和錨桿孔內(nèi)回填灌漿兩個工序，工藝流程相同；先按設(shè)計要求制漿，灌漿采用R42.5水泥，受潮結(jié)塊水泥不得使用；灌漿用水應(yīng)符合拌制混凝土用水的要求；灌漿采用純水泥漿液，使用普通攪拌機，攪拌時間不小于3min，漿液在使用前應(yīng)過篩，自制備到使用完的時間宜小于4h；水泥漿中摻入3％氧化鎂或者外加劑時，外加劑的種類及用量應(yīng)根據(jù)室內(nèi)漿材試驗和現(xiàn)場灌漿試驗確定；漿液溫度保持在5～40℃之間，低于或超過此標準的應(yīng)視為廢漿；漿液從開始制備至用完的時間宜少于4h，超過時間應(yīng)棄掉；向排水管10灌注水灰比為1：0.5的水泥漿，采用純壓式灌漿法；灌漿采用壓力0.2～0.5MPa，灌漿結(jié)束標準為0.0L/min，連續(xù)用灌漿泵對排水管10保持灌漿壓力5min，屏漿結(jié)束后關(guān)閉閥門進行閉漿。

6)、混凝土澆筑：

a)、灌漿完成后，對灌漿管1及排氣12管按設(shè)計要求采用鋼板焊接進行封堵；

b)、對基礎(chǔ)進行二次清理施工，清理基坑中的積水及淤泥采用常規(guī)模板進行加工處理；

c)、模板安裝完成后進行混凝土澆筑；

7)、壩前充水：排水管封堵后及時快速充水，并超過設(shè)計高程，使壩體內(nèi)水經(jīng)由排水區(qū)排至下游河道。