一種水工隧洞結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種水工隧洞結(jié)構(gòu)，屬于水利水電應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。其技術(shù)方案為：沿隧洞縱向包括活動斷層跨越段、兩端相接的埋藏式壓力鋼管段、與活動斷層跨越段相連通的檢修隧洞，所述活動斷層跨越段采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，沿隧洞徑向由外層結(jié)構(gòu)和內(nèi)層結(jié)構(gòu)組成，外層結(jié)構(gòu)包括徑向外側(cè)的一期環(huán)形支護和一期環(huán)形襯砌，一期環(huán)形支護和一期環(huán)形襯砌為鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)，內(nèi)層結(jié)構(gòu)包括間隔串連布置的鋼管和波紋伸縮節(jié)復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)。本實用新型施工安全、方便，且具有良好的抗震能力及抵抗大型斷層蠕滑錯動破壞的能力，其安全性高。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種水工隧洞結(jié)構(gòu)，屬于水利水電應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。 一種水工隧洞結(jié)構(gòu)

【背景技術(shù)】
[0002] 近些年來，由于一些規(guī)模較大活斷層的運動，導(dǎo)致附近地區(qū)發(fā)生較大地震，造成工 程建筑物的破壞和損失。在水利水電工程中，用于以滿足發(fā)電及灌溉輸水等要求的水工隧 洞，若遇見斷層，首先應(yīng)采取避讓繞行措施；若因線路方案限制必須穿越活動斷層時，如果 水工隧洞不經(jīng)過特殊處理，將很難滿足工程長期穩(wěn)定運行的需要?；顒訑鄬訉こ探ㄖ?安全的威脅主要來自斷層錯動，其包括突發(fā)錯動（產(chǎn)生地震的粘滑）和緩慢錯動（不產(chǎn)生 地震的蠕滑）。無論哪種方式的錯動都會對引水系統(tǒng)工程建筑物造成威脅。由于斷層性質(zhì) 為活動斷層，受地震影響會發(fā)生不定向的變位，活動斷層段不均勻沉陷大，并且不斷變化， 當(dāng)其積累到一定量級的相對位移時，其對水工隧洞的安全性將構(gòu)成嚴重影響。
[0003] 當(dāng)前，國內(nèi)外學(xué)者對穿越活動斷層的水工隧洞研究較少，且主要為規(guī)模較小的斷 層。水工隧洞穿越斷層規(guī)模較小時，可采用由一次襯砌、二次襯砌和中間回填的柔性材料鋼 筋混凝土復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)。但有時難免會遇到一些復(fù)雜的地質(zhì)條件，尤其高地震烈度地區(qū)，可 能會遇到一些規(guī)模較大的活動斷層帶，采用上述襯砌結(jié)構(gòu)，無法達到所需的抗震能力及抵 抗大型斷層蠕滑錯動破壞的能力，從而無法滿足安全性要求。 實用新型內(nèi)容
[0004] 針對以上技術(shù)缺陷，本實用新型的目的在于提供一種水工隧洞結(jié)構(gòu)，其施工安全、 方便，且具有良好的抗震能力及抵抗大型斷層蠕滑錯動破壞的能力，其安全性高。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：
[0006] -種水工隧洞結(jié)構(gòu)，沿隧洞縱向包括活動斷層跨越段、兩端相接的埋藏式壓力鋼 管段、與活動斷層跨越段相連通的檢修隧洞，所述活動斷層跨越段采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，沿 隧洞徑向由外層結(jié)構(gòu)和內(nèi)層結(jié)構(gòu)組成，外層結(jié)構(gòu)包括徑向外側(cè)的一期環(huán)形支護和一期環(huán)形 襯砌，一期環(huán)形支護和一期環(huán)形襯砌為鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)，內(nèi)層結(jié)構(gòu)包括間隔串連布置 的鋼管和波紋伸縮節(jié)復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)。
[0007] 所述鋼管沿縱向設(shè)置有支承環(huán)和支座。
[0008] 所述支承環(huán)采用下支承型式。
[0009] 所述支座采用固定支座或滑動支座以及固定支座和滑動支座交替布置的型式。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：
[0011] 本實用新型活動斷層帶跨越段外層結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)作為承擔(dān)山巖 壓力及外水壓力的主要結(jié)構(gòu)，而內(nèi)層采用鋼管加波紋補償器的復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)承擔(dān)內(nèi)水壓力 及地震產(chǎn)生的蠕滑位移；采用波紋伸縮節(jié)補償?shù)卣甬a(chǎn)生的不均勻變位，將鋼管與波紋伸縮 節(jié)串連，使整個結(jié)構(gòu)組成一較大的柔性體，以適應(yīng)隧洞任何位置發(fā)生的位移，具有良好的抗 震能力及抵抗大型斷層蠕滑錯動破壞的能力，安全性高，其具有便于運行維護、有利于觀測 設(shè)施布置、能方便施工及后期維護等優(yōu)點，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型縱向斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2為本實用新型橫向斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖中：活動斷層跨越段1、壓力鋼管段2、檢修隧洞3、一期環(huán)形支護4、一期環(huán)形襯 砌5、鋼管6、波紋伸縮節(jié)7、支承環(huán)8、支座9。

【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但要求保護的范圍并不 局限于本實施例所述內(nèi)容。
[0016] 如圖1和圖2所示，本實用新型為一種水工隧洞結(jié)構(gòu)，沿隧洞縱向包括活動斷層跨 越段1、兩端相接的埋藏式壓力鋼管段2、與活動斷層跨越段1相連通的檢修隧洞3,所述活 動斷層跨越段1采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，沿隧洞徑向由外層結(jié)構(gòu)和內(nèi)層結(jié)構(gòu)組成，外層結(jié)構(gòu) 包括徑向外側(cè)的一期環(huán)形支護4和一期環(huán)形襯砌5, 一期環(huán)形支護4和一期環(huán)形襯砌5為鋼 筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)，內(nèi)層結(jié)構(gòu)包括間隔串連布置的鋼管6和波紋伸縮節(jié)7復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)。
[0017] 所述鋼管6沿縱向按照一定距離設(shè)置有支承環(huán)8和支座9。
[0018] 所述支承環(huán)8采用下支承型式。
[〇〇19] 所述支座9采用固定支座或滑動支座以及固定支座和滑動支座交替布置的型式。 [〇〇2〇] 本實用新型活動斷層跨越段外層采用鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)作為承擔(dān)山巖壓力及 外水壓力的主要結(jié)構(gòu)，而內(nèi)層采用鋼管加波紋補償器的復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)承擔(dān)內(nèi)水壓力及地震 產(chǎn)生的蠕滑位移，采用波紋伸縮節(jié)補償?shù)卣甬a(chǎn)生的不均勻變位，將波紋伸縮節(jié)與剛性結(jié)構(gòu) 串連，使整個結(jié)構(gòu)組成一較大的柔性體，以適應(yīng)隧洞任何位置發(fā)生的位移，具有良好的抗震 能力及抵抗大型斷層蠕滑錯動破壞的能力。
【權(quán)利要求】
1. 一種水工隧洞結(jié)構(gòu)，其特征在于：沿隧洞縱向包括活動斷層跨越段（1)、兩端相接的 埋藏式壓力鋼管段（2)、與活動斷層跨越段（1)相連通的檢修隧洞（3)，所述活動斷層跨越 段（1)采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，沿隧洞徑向由外層結(jié)構(gòu)和內(nèi)層結(jié)構(gòu)組成，外層結(jié)構(gòu)包括徑向 外側(cè)的一期環(huán)形支護（4)和一期環(huán)形襯砌（5)，一期環(huán)形支護（4)和一期環(huán)形襯砌（5)為鋼 筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)，內(nèi)層結(jié)構(gòu)包括間隔串連布置的鋼管（6)和波紋伸縮節(jié)（7)復(fù)合襯砌結(jié) 構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水工隧洞結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述鋼管（6)沿縱向設(shè)置有支 承環(huán)⑶和支座（9)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水工隧洞結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述支承環(huán)（8)采用下支承型 式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水工隧洞結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述支座（9)采用固定支座或 滑動支座以及固定支座和滑動支座交替布置的型式。
【文檔編號】E02B9/06GK203890981SQ201420272381
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】陳海坤, 楊家修, 趙繼勇, 李曉彬, 魏勇, 何俊, 羅玉霞, 任興普, 李清石, 李剛, 何建峰, 秦曉亮 申請人:中國水電顧問集團貴陽勘測設(shè)計研究院有限公司