一種消力池底板水壓平衡結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種泄洪強(qiáng)度高、動(dòng)水壓力大的消力池系統(tǒng)，尤其是涉及一種消力池底板水壓平衡結(jié)構(gòu)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]消力池是促使在泄水建筑物下游產(chǎn)生底流式水躍的消能設(shè)施。消力池底板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定關(guān)系到下泄水流消能效果，關(guān)系到水工建筑物是否能安全穩(wěn)定運(yùn)行，是水利水電工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)。消力池底板受到下泄高速水流沖擊、基底揚(yáng)壓力、脈動(dòng)壓力等作用，可能會(huì)造成消力池底板在泄洪消能過(guò)程中產(chǎn)生不規(guī)律的升浮振動(dòng)，進(jìn)而失穩(wěn)破壞。現(xiàn)有技術(shù)中通常的解決辦法，一方面是在消力池底板整個(gè)面布設(shè)排水孔，另一方面是在消力池基礎(chǔ)面布設(shè)縱橫交錯(cuò)的排水盲材，構(gòu)成底部排水系統(tǒng)，如申請(qǐng)?zhí)枮?01410010580.2的發(fā)明專利公開了一種電站消力池管網(wǎng)暗埋式排水系統(tǒng)，即為上述結(jié)構(gòu)，將水流引導(dǎo)到消力池底板下，使得底板上下水壓接近，減少了基揚(yáng)壓力，以保證消力池底板的穩(wěn)定。然而，這種結(jié)構(gòu)也存在一些缺陷，一方面，當(dāng)消力池前端脈動(dòng)壓力大、紊流尺度大時(shí)，易造成消力池底板上下水壓力差過(guò)大，排水孔反而被吸出；另一方面，底部排水盲材易被水流中沉淀的混凝土漿液堵塞，從而導(dǎo)致排水不暢甚至失效，且檢修不便，不利于消力池的穩(wěn)定運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種消力池底板水壓平衡結(jié)構(gòu)及其施工方法，從而達(dá)到了較好的排水泄壓效果。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
[0005]一種消力池底板水壓平衡結(jié)構(gòu)，包括消力池建基面、排水通道和消力池底板，所述排水通道分布于消力池建基面與消力池底板之間以及消力池底板中，所述排水通道包括縱向排水通道、橫向排水通道和豎向排水通道，所述縱向排水通道、橫向排水通道和豎向排水通道之間相互連通，在消力池底板與消力池建基面之間還鋪設(shè)有級(jí)配碎石。
[0006]一種消力池底板水壓平衡結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下施工步驟:
[0007]第一步，在消力池建基面上需要布設(shè)縱向排水通道和橫向排水通道的線路上均勻鋪設(shè)級(jí)配碎石并找平；
[0008]第二步，在找平層鋪設(shè)縱向排水通道和橫向排水通道，在縱向排水通道與橫向排水通道交叉處填充級(jí)配碎石；
[0009]第三步，澆筑上游消力池底板，同時(shí)在消力池尾部高程方向鋪設(shè)豎向排水通道，與縱向排水通道或橫向排水通道或縱向排水通道與橫向排水通道的交叉處連通，澆筑消力池尾部底板，使底板表面與豎向排水通道上端平齊。
[0010]所述縱向排水通道、橫向排水通道和豎向排水通道外壁均通過(guò)塑料膜包覆；所述縱向排水通道、橫向排水通道和豎向排水通道均為空心磚內(nèi)通孔相接而成；所述縱向排水通道、橫向排水通道和豎向排水通道交叉處均通過(guò)級(jí)配碎石填充；所述級(jí)配碎石為級(jí)配均勻的碎石或砂卵礫石；所述塑料膜的材質(zhì)為聚乙烯。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
[0012]本發(fā)明所述的一種消力池底板水壓平衡結(jié)構(gòu)及其施工方法，通過(guò)在消力池底板與消力池建基面之間和消力池底板中布設(shè)由空心磚構(gòu)成的縱向、橫向、豎向三個(gè)方向交錯(cuò)的排水通道，使消力池底板內(nèi)外相通，可將消力池底板下的積水順利排出，減小底板下的揚(yáng)壓力，使底板內(nèi)外壓力差接近相等，有效保證了消力池底板的穩(wěn)定性；通過(guò)利用空心磚的多孔結(jié)構(gòu)作為水流通道，利用級(jí)配碎石之間的間隙作為過(guò)渡，實(shí)現(xiàn)空心磚拐角處連通，加上空心磚在自身重力作用下更為穩(wěn)固，避免了現(xiàn)有技術(shù)中排水盲材失效、排水孔被吸出或堵塞等缺陷，達(dá)到了自動(dòng)調(diào)節(jié)消力池底板上下面水壓、保持水壓平衡和穩(wěn)定的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明中消力池底板與消力池建基面之間排水通道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明中A-A截面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本發(fā)明中B-B截面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為縱向排水通道或橫向排水通道與豎向排水通道交叉處的局部結(jié)構(gòu)放大圖；
[0018]圖6為縱向排水通道與橫向排水通道交叉處的結(jié)構(gòu)放大圖；
[0019]圖7、圖8為兩種空心磚的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖中箭頭所指方向?yàn)樗鞣较颉?br>[0021]圖中:1-消力池建基面，2-排水通道，201-縱向排水通道，202-橫向排水通道，203-豎向排水通道，3-級(jí)配碎石，4-空心磚，5-消力池底板，6-塑料膜。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
[0023]如圖1?8所示，本發(fā)明所述的一種消力池底板水壓平衡結(jié)構(gòu)及其施工方法，包括消力池建基面1、排水通道2和消力池底板5，所述排水通道2分布于消力池建基面I與消力池底板5之間以及消力池底板5中，所述排水通道2包括縱向排水通道201、橫向排水通道202和豎向排水通道203，所述縱向排水通道201、橫向排水通道202和豎向排水通道203之間均相互連通，在消力池底板5與消力池建基面I之間還鋪設(shè)有級(jí)配碎石3，所述縱向排水通道201、橫向排水通道202和豎向排水通道203拐角處也鋪設(shè)有級(jí)配碎石3，以級(jí)配碎石3作為豎向排水通道203的支撐，同時(shí)將各方向的排水通道連接起來(lái)，所述級(jí)配碎石3為級(jí)配均勻的碎石或砂卵礫石，粒徑均大于空心磚4的孔徑。
[0024]一種消力池底板水壓平衡結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下施工步驟:
[0025]第一步，在消力池建基面I上需要布設(shè)縱向排水通道201和橫向排水通道202的線路上均勻鋪設(shè)級(jí)配碎石3并找平；
[0026]第二步，在找平層鋪設(shè)縱向排水通道201和橫向排水通道202，在縱向排水通道201與橫向排水通道202交叉處填充級(jí)配碎石3 ;
[0027]第三步，澆筑上游消力池底板，同時(shí)在消力池尾部高程方向鋪設(shè)豎向排水通道203，與縱向排水通道201或橫向排水通道202或縱向排水通道201與橫向排水通道202的交叉處連通，澆筑消力池尾部底板，使底板表面與豎向排水通道203上端平