專利名稱：水工高壓、深埋、傾斜隧洞滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種隧洞滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)，特別是一種水工高壓、深埋、傾斜隧洞(豎井、斜井)滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)，主要適用于水利水電工程中。
背景技術(shù)：
近年來，我國水利水電工程發(fā)展迅速，大批的大、中、小型水電站陸續(xù)建成投產(chǎn)。對于采用較長隧洞開發(fā)方式的水電站(或者抽水蓄能電站)，由于地形、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件、工期等原因，長、大埋深隧洞相對于大壩等地表建筑物，工程前期階段難以進(jìn)行較大規(guī)模的地勘工作，工程實際施工后由于種種條件限制亦無法進(jìn)行大規(guī)模補充勘察，使得采用鋼筋混凝土襯砌型式的引水發(fā)電隧洞在投產(chǎn)發(fā)電后存在滲漏量較大或者滲透失穩(wěn)的風(fēng)險，進(jìn)而影響電站的正常運行，造成電站經(jīng)濟(jì)效益上的損失，還可能造成一定的社會影響。根據(jù)輸水發(fā)電系統(tǒng)的樞紐布置，引水系統(tǒng)中往往需要布置傾斜的隧洞(豎井、斜井)來減少引水洞長度，降低造價。若隧洞滲漏發(fā)生在豎井(或斜井)洞段，則相對于平洞，處理難度將進(jìn)一步加大。對于高壓、深埋、傾斜(豎井、斜井)隧洞的滲漏處理，若采用灌漿方法處理滲漏，因滲漏段地層地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)面性狀等原因，或者施工難度、施工工藝水平、灌漿材料等原因，固結(jié)灌漿往往達(dá)不到預(yù)期的效果，即使達(dá)到了預(yù)期效果，從滿足工程長久運行要求的角度，這一方法也難以獲得各方認(rèn)同。在隧洞襯砌表面采用噴涂防滲材料的處理方式，則不適合于深埋水工隧洞外水壓較高的工程特點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述存在的問題提供一種結(jié)構(gòu)簡單、施工方便的水工高壓、深埋、傾斜隧洞滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)，徹底解決高壓隧洞的滲漏問題，防止發(fā)生滲漏破壞，以保證隧洞永久運行安全。本實用新型所采用的技術(shù)方案是水工高壓、深埋、傾斜隧洞滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)，包括隧洞，其內(nèi)表面澆筑有混凝土襯砌，其特征在于所述隧洞內(nèi)套管狀鋼襯，該鋼襯與混凝土襯砌之間預(yù)留的空隙內(nèi)回填有混凝土層。所述混凝土襯砌與鋼襯外表面之間的間隙不小于25cm。所述鋼襯外表面同軸環(huán)向布置一組加勁環(huán)。所述加勁環(huán)的高度不小于10cm。相鄰兩加勁環(huán)的間距以控制在外壓情況下不發(fā)生應(yīng)力重疊為準(zhǔn)，其最小值為40cmo 所述鋼襯由若干段直徑相同的鋼管依次焊接而成。所述鋼襯采用Q345R或Q235R鋼材制成。本實用新型的有益效果是本實用新型是當(dāng)水工高壓、深埋、傾斜(豎井、斜井)隧洞內(nèi)出現(xiàn)了超出設(shè)計限定的滲漏時，為控制滲漏量，防止發(fā)生滲漏破壞，通過隧洞滲漏分析，對產(chǎn)生隧洞滲漏的一定洞段采取內(nèi)套鋼襯的方式進(jìn)行滲漏處理，并在內(nèi)套鋼襯與混凝土襯砌之間預(yù)留的空隙內(nèi)回填高流態(tài)自密實混凝土，從而一勞永逸地解決了高壓深埋隧洞滲漏的問題，防止發(fā)生滲漏破壞，不留后患，確保了隧洞永久運行的安全性。對于已經(jīng)發(fā)生滲漏破壞隧洞相應(yīng)部位的補救同樣可以采用上述方法。

圖1是本實用新型的剖視圖。圖2是圖1的斷面圖。圖3是本實用新型中鋼管單面焊接焊縫坡口大樣圖。圖4是本實用新型中鋼襯運輸安裝示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實施例包括傾斜隧洞I (豎井或斜井，本例中為斜井)，隧洞I內(nèi)表面澆筑有混凝土襯砌2 (本例厚度為50cm)，并內(nèi)套同軸布置的管狀鋼襯3，其中鋼襯3外表面同軸布置一組加勁環(huán)5，并且其中部分加勁環(huán)5與支護(hù)系統(tǒng)錨筋焊接，同時在混凝土襯砌2與鋼襯3之間預(yù)留施工空隙，并回填自密實性能好的混凝土層4(本例采用強度等級為C20的混凝土)。具體實施過程中，首先根據(jù)前期、施工期的地質(zhì)資料及隧洞混凝土襯砌2、灌漿的現(xiàn)場施工資料，結(jié)合隧洞I充排水資料及地表查勘等，對水工隧洞I滲漏進(jìn)行分析，確定傾斜隧洞I具體滲漏部位，并根據(jù)滲透穩(wěn)定的原則確定內(nèi)套鋼襯3的布置范圍。其次，根據(jù)電站過渡過程計算、輸水發(fā)電系統(tǒng)水損變化、鋼襯3安裝、焊接施工需要及工程投資等方面，綜合確定內(nèi)套鋼襯3的管徑。為盡可能的減少水頭損失，降低水道系統(tǒng)邊界條件的變化程度，內(nèi)套鋼襯3的直徑應(yīng)較大，但為了施工安裝需要，便于鋼襯3的運輸，并考慮鋼襯3外加勁環(huán)5高度，內(nèi)套鋼襯3與混凝土襯砌2之間應(yīng)預(yù)留一定的空間，其最小值為25cm，本例中，所述混凝土襯砌2與鋼襯3外表面之間的間隙為35cm，即混凝土層4的厚度為35cm。本實施例根據(jù)外水壓力和鋼襯3的壁厚，加勁環(huán)5采用高度低、間距密的布置方式，加勁環(huán)5高度一般可取IOcm 15cm，相鄰兩加勁環(huán)5之間的間距以控制在外壓情況下不發(fā)生應(yīng)力重疊或者應(yīng)力重疊不導(dǎo)致應(yīng)力大幅增加為標(biāo)準(zhǔn)，最小可以取到40cm 50cm。所述鋼襯3由若干段直徑相同的鋼管依次續(xù)接而成，根據(jù)目前的焊接工藝水平，壁厚30mm以下的鋼管環(huán)縫，現(xiàn)場焊接采用單面焊接雙面成型工藝或者外設(shè)墊板工藝焊接質(zhì)量可以達(dá)到要求，因此，本例中鋼管采用焊接性能好的Q345R或Q235R鋼材，并采用如圖3所示的單面(鋼管的內(nèi)壁)焊接方式實現(xiàn)鋼襯3的續(xù)接延長。如圖4所示，實際應(yīng)用中，鋼管的運輸通道一般選在需布置鋼襯段上、下游隧洞堵頭位置，將隧洞原堵頭爆破拆除，利用原施工支洞形成運輸通道，鋼管在原施工支洞內(nèi)或者施工支洞和主洞交叉口進(jìn)行卸車、翻身、鐵鞋焊接等施工作業(yè)；同時，根據(jù)新增內(nèi)套鋼襯3和回填混凝土層4的抗滑穩(wěn)定需要，在隧洞I的混凝土襯砌2表面進(jìn)行表面鑿毛處理(處理范圍、長度根據(jù)抗滑穩(wěn)定需要定)。鋼管在隧洞I (斜井)內(nèi)運輸時，需要在隧洞I底拱預(yù)設(shè)鋼軌6，同時在鋼管上焊接鐵鞋7，利用相匹配的鋼軌6和鐵鞋7進(jìn)行鋼管運輸，然后利用鋼管內(nèi)的施工平臺8實現(xiàn)鋼襯3定位固定(包括利用施工平臺8在鋼管管口環(huán)向施工錨筋并和鋼管焊接固定)和相鄰兩鋼管之間的焊接，最后在管外回填高流態(tài)自密實混凝土即可。鋼管在豎井運輸較為方便，不需焊接鐵鞋，直接吊裝固定即可；另外，本實用新型還可用于水工高壓、深埋平洞的防滲處理。
權(quán)利要求1.一種水工高壓、深埋、傾斜隧洞滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)，包括隧洞(1)，其內(nèi)表面澆筑有混凝土襯砌(2)，其特征在于所述隧洞(I)內(nèi)套管狀鋼襯(3)，該鋼襯與混凝土襯砌(2)之間預(yù)留的空隙內(nèi)回填有混凝土層(4 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水工高壓、深埋、傾斜隧洞滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述混凝土襯砌(2)與鋼襯(3)外表面之間的間隙不小于25cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水工高壓、深埋、傾斜隧洞滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鋼襯(3)外表面同軸環(huán)向布置一組加勁環(huán)(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水工高壓、深埋、傾斜隧洞滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述加勁環(huán)(5)的高度不小于10cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水工高壓、深埋、傾斜隧洞滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于相鄰兩加勁環(huán)(5)的間距以控制在外壓情況下不發(fā)生應(yīng)力重疊為準(zhǔn)，其最小值為40cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水工高壓、深埋、傾斜隧洞滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鋼襯(3)由若干段直徑相同的鋼管依次焊接而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水工高壓、深埋、傾斜隧洞滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鋼襯(3)采用Q345R或Q235R鋼材制成。
專利摘要本實用新型涉及一種水工高壓、深埋、傾斜隧洞滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)。本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、施工方便的水工高壓、深埋、傾斜隧洞滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)，徹底解決高壓隧洞的滲漏問題，防止發(fā)生滲漏破壞，以保證隧洞永久運行安全。本實用新型的技術(shù)方案是水工高壓、深埋、傾斜隧洞滲漏處理的防滲結(jié)構(gòu)，包括隧洞，其內(nèi)表面澆筑有混凝土襯砌，其特征在于所述隧洞內(nèi)套管狀鋼襯，該鋼襯與混凝土襯砌之間預(yù)留的空隙內(nèi)回填有混凝土層。本實用新型適用于水利水電工程中。
文檔編號E21D11/38GK202866828SQ201220525760
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者張偉, 羅前進(jìn), 沈明, 趙瑞存 申請人:中國水電顧問集團(tuán)華東勘測設(shè)計研究院