水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)，涉及水利水電工程領(lǐng)域，提供一種能夠節(jié)約成本的水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)。水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)包括洞室、巖壁、巖壁內(nèi)開鑿的若干排水孔、支護(hù)巖壁的混凝土支護(hù)層、位于巖壁底部的排水溝和排水管，排水管為半圓型軟式排水管或“Ω”型軟式排水管，排水管與巖壁貼合并通過連接結(jié)構(gòu)與巖壁連接，排水管覆蓋排水孔的孔口，混凝土支護(hù)層覆蓋排水管并封閉排水管與巖壁的間隙，巖壁的滲水通過排水孔和排水管排入排水溝。本實(shí)用新型將滲水匯聚通道全部封閉、隔絕于混凝土支護(hù)層以內(nèi)，使得傳統(tǒng)的防潮墻及發(fā)電機(jī)層以上柱系統(tǒng)無需實(shí)施，可節(jié)約大量工程投資及工期。
【專利說明】水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及水利水電工程領(lǐng)域，尤其涉及一種水電站地下洞室排水結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]水力發(fā)電行業(yè)中，地下洞室(群)的圍巖的滲水是否合理有效的匯聚排出對(duì)工程形象及長(zhǎng)期運(yùn)行安全具有決定性的作用。傳統(tǒng)做法是在圍巖噴錨支護(hù)后在洞壁設(shè)置系統(tǒng)排水孔，深入巖體，將巖體內(nèi)滲水匯聚、導(dǎo)引后頂拱滲水直接滴落至頂棚，長(zhǎng)期運(yùn)行將造成頂棚滴水破壞；邊墻滲水則直接順巖壁自上而下流至最下部(通常是水輪機(jī)層)排水溝后強(qiáng)排。由于順著巖壁自排，巖壁持續(xù)潮濕，加大了廠內(nèi)空氣濕度，不僅不利于美觀及舒適性，更對(duì)廠內(nèi)機(jī)電設(shè)備具有腐蝕作用，不利于電站運(yùn)行。因此通常又在巖壁后30?60cm再布置一道防潮(磚)墻，將潮濕的巖壁與廠內(nèi)運(yùn)行區(qū)域隔離開來。但防潮墻結(jié)構(gòu)復(fù)雜厚重、施工難度大占用了大量投資及工期，實(shí)際效果也不甚理想。主要原因在于巖壁滲水因開挖邊界凹凸不平、凸出的錨墩等因素常常滴濺至防潮墻外側(cè)，加之防潮層施工質(zhì)量因素、磚墻與構(gòu)造柱接縫處理、采用輕質(zhì)防潮板的隔板與龍骨接縫處理等多種因素，造成地下洞室結(jié)構(gòu)滲水控制不利，常見水潰、水痕甚至滴水等現(xiàn)象，圖1為該技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種無需配套設(shè)置防潮墻及其柱系統(tǒng)的水電站地下洞室排水結(jié)構(gòu)。
[0004]為解決上述問題采用的技術(shù)方案是:水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)包括洞室、巖壁、巖壁內(nèi)開鑿的若干排水孔、支護(hù)巖壁的混凝土支護(hù)層和位于巖壁底部的排水溝；水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)還包括排水管，排水管為半圓型軟式排水管或“ Ω ”型軟式排水管，排水管與巖壁貼合并通過連接結(jié)構(gòu)與巖壁連接，排水管覆蓋排水孔的孔口，混凝土支護(hù)層覆蓋排水管并封閉排水管與巖壁的間隙，巖壁的滲水通過排水孔和排水管排入排水溝。
[0005]進(jìn)一步的是:沿排水管長(zhǎng)度方向最多間隔30cm設(shè)置一件連接結(jié)構(gòu)，連接結(jié)構(gòu)為膨脹螺栓或錨桿，連接結(jié)構(gòu)壓緊排水管邊緣。
[0006]進(jìn)一步的是:水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)流管；巖壁上設(shè)置有洞口時(shí)，導(dǎo)流管將洞口上方的排水管與洞口旁邊的排水管連接；導(dǎo)流管為半圓型軟式排水管或“ Ω ”型軟式排水管，導(dǎo)流管與巖壁貼合并通過連接結(jié)構(gòu)與巖壁連接，混凝土支護(hù)層覆蓋導(dǎo)流管并封閉導(dǎo)流管與巖壁的間隙。
[0007]進(jìn)一步的是:導(dǎo)流管與排水管通過三通接頭連接。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型將滲水匯聚通道全部封閉、隔絕于混凝土支護(hù)層以內(nèi)，使得傳統(tǒng)的防潮墻及發(fā)電機(jī)層以上柱系統(tǒng)(含圈梁、連系梁)無需實(shí)施，可節(jié)約大量工程投資及工程工期。
[0009]本實(shí)用新型運(yùn)行靈活性大，發(fā)現(xiàn)一處滲(漏)水點(diǎn)可立即方便的進(jìn)行處理(只需鑿除該處噴層，修補(bǔ)后恢復(fù)即可)，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式在發(fā)生滲水后不易找準(zhǔn)滲漏點(diǎn)，需要將防潮墻破除后再進(jìn)入狹窄的墻后空間進(jìn)行修復(fù)，工程量較大、施工難度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。
[0010]本實(shí)用新型因其不與混凝土支護(hù)層外的結(jié)構(gòu)發(fā)生聯(lián)系，布置及施工中不受外部結(jié)構(gòu)位置制約。反之，傳統(tǒng)排水孔外露排水方式在設(shè)計(jì)及施工中需要避開外部的巖壁吊車梁、構(gòu)造柱等多種結(jié)構(gòu)，以避免排水孔被封堵，操作難度大，不易實(shí)現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是現(xiàn)有技術(shù)排水結(jié)構(gòu)及防潮墻結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型豎直方向剖視圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型水平方向剖視圖；
[0014]圖4是巖壁上設(shè)置有洞口時(shí)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖中標(biāo)記為:巖壁1、排水孔2、混凝土支護(hù)層3、排水管4、連接結(jié)構(gòu)5、導(dǎo)流管6、洞Π 7。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0017]水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)包括洞室、巖壁1、巖壁I內(nèi)開鑿的若干排水孔2、支護(hù)巖壁I的混凝土支護(hù)層3和位于巖壁I底部的排水溝；水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)還包括排水管4，排水管4為半圓型軟式排水管或“ Ω ”型軟式排水管，排水管4與巖壁I貼合并通過連接結(jié)構(gòu)5與巖壁I連接，排水管4覆蓋排水孔2的孔口，混凝土支護(hù)層3覆蓋排水管4并封閉排水管4與巖壁I的間隙，巖壁I的滲水通過排水孔2和排水管4排入排水溝。
[0018]軟式排水管又稱為軟式透水管，是現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品。軟式排水管由防腐處理后的“高強(qiáng)鋼絲”、合成聚酯纖維、織物反濾層等主要材料制成，橫截面為的半圓和“ Ω ”型軟式排水管即為半圓型軟式排水管和“ Ω ”型軟式排水管。軟式排水管具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、變形適應(yīng)能力強(qiáng)、反濾性好、耐久性好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。變形適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)是其能夠緊貼開挖后凹凸不平的巖壁I。
[0019]如圖2所示，本實(shí)用新型利用排水管4將豎直方向上基本位于同一直線上的排水孔2貫通連接，使排水孔2內(nèi)的水匯聚到排水管4然后由排水管4排入排水溝。實(shí)施時(shí)先將排水管4通過連接結(jié)構(gòu)5與巖壁I連接，并使排水管4與巖壁I貼合后再進(jìn)行洞室圍巖(掛網(wǎng))噴混凝土支護(hù)形成混凝土支護(hù)層3，將洞室排水通道完全與洞室內(nèi)的其他結(jié)構(gòu)隔離開來。
[0020]排水管4截面型式的選取應(yīng)根據(jù)運(yùn)用區(qū)域地質(zhì)人員預(yù)測(cè)及實(shí)際開挖揭示巖壁I滲水量，所在區(qū)域噴砼或結(jié)構(gòu)混凝土厚度等因素綜合選取。通常滲水量大、巖石條件較差、混凝土支護(hù)層3厚度大的區(qū)域應(yīng)采用“ Ω ”型軟式排水管；滲水量較小、巖石條件較好、混凝土支護(hù)層3厚度較小的區(qū)域應(yīng)采用半圓型軟式排水管。
[0021]此外市面上可供選擇的成品軟式排水管較多，價(jià)格低廉，選擇面較大，除應(yīng)選擇規(guī)模大、品牌佳的廠家外，還應(yīng)遵循以下原則:
[0022]1、在素混凝土噴層區(qū)域，排水管4拱高不得超過噴層厚度1/2。
[0023]2、在掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土區(qū)域，排水管4拱頂距離鋼筋網(wǎng)凈距離還應(yīng)滿足鋼筋保護(hù)層厚度要求。
[0024]噴混凝土材料應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工情況，可進(jìn)行適當(dāng)改性處理，添加聚合物外加劑或有機(jī)纖維，以增強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度及防滲能力。之后進(jìn)行的掛鋼筋網(wǎng)、噴混凝土的工藝、工序與常規(guī)施工無異，但應(yīng)注意避免對(duì)已固定好的排水管4擾動(dòng)，形成滲漏點(diǎn)。排水管4固定并噴砼完成后，均需要逐列進(jìn)行排水試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)后應(yīng)立即鑿開噴層進(jìn)行定位、修補(bǔ)，確定無滲漏點(diǎn)后，才能進(jìn)行相應(yīng)排水系統(tǒng)驗(yàn)收。
[0025]為了洞室的美觀，也可在混凝土支護(hù)層3外側(cè)再實(shí)施二次裝修，裝修材料可采用輕質(zhì)防潮板材，施工快捷，占用空間小，成本低，相比傳統(tǒng)排水方式，優(yōu)勢(shì)依舊明顯。
[0026]連接結(jié)構(gòu)5具體設(shè)置方式如下:沿排水管4長(zhǎng)度方向最多間隔30cm設(shè)置一件連接結(jié)構(gòu)5，連接結(jié)構(gòu)5為膨脹螺栓或錨桿，連接結(jié)構(gòu)5壓緊排水管4邊緣。一般情況宜采用Φ8?16膨脹螺栓，利用人工沖擊電錘鉆孔后固定螺栓。圍巖條件較差區(qū)域可利用系統(tǒng)支護(hù)錨桿或隨機(jī)錨桿兼作排水軟管固定措施。
[0027]如前所述本實(shí)用新型利用排水管4將豎直方向上基本位于同一直線上的排水孔2貫通連接，使排水孔2內(nèi)的水匯聚到排水管然后由排水管排入排水溝。巖壁I上設(shè)置有洞口 7時(shí)(即巖壁I為洞臉時(shí))，洞口 7上方的排水管4無法直接將水排入排水溝。因此如圖4所示，水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)流管6 ;巖壁I上設(shè)置有洞口7時(shí)，導(dǎo)流管6將洞口 7上方的排水管4與洞口 7旁邊的排水管4連接。通過導(dǎo)流管6將洞口 7上方的排水管的水引入洞口 7旁邊的排水管4，然后排入排水溝。導(dǎo)流管6與排水管4設(shè)置方式一直，即導(dǎo)流管6為半圓型軟式排水管或“ Ω ”型軟式排水管，導(dǎo)流管6與巖壁I貼合并通過連接結(jié)構(gòu)5與巖壁I連接，混凝土支護(hù)層3覆蓋導(dǎo)流管6并封閉導(dǎo)流管6與巖壁I的間隙。
[0028]導(dǎo)流管6與排水管4可以通過三通接頭連接。圖4的a處是三通接頭設(shè)置位置。具體的是導(dǎo)流管6和排水管4分別包裹住三通接頭的端口，利用加熱、噴膠的方式采用P.V.C接著劑妥善搭接，確保導(dǎo)流管6和排水管4與三通接頭的密封，并現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接口區(qū)域進(jìn)行透水試驗(yàn)后方可驗(yàn)收通過。
[0029]本實(shí)用新型將滲水匯聚通道全部封閉、隔絕于混凝土支護(hù)層3以內(nèi)，使得傳統(tǒng)的防潮墻及發(fā)電機(jī)層以上柱系統(tǒng)(含圈梁、連系梁)無需實(shí)施，可節(jié)約大量工程投資及工程工期。對(duì)地下洞室內(nèi)施工干擾及施工安全均有積極意義。同時(shí)兩側(cè)構(gòu)造柱系統(tǒng)的優(yōu)化可為地下廠房發(fā)電機(jī)層以上上下游側(cè)帶來共計(jì)1.20?3.0cm不等的寬度空間(根據(jù)工程規(guī)模)，這對(duì)于目前最大開挖跨度30m左右的地下洞室來說相當(dāng)可觀，極大提高了地下廠房空間利用率。以某裝機(jī)260MW大(I )型水電站地下廠房洞室的工程量?jī)?yōu)化模擬測(cè)算成果詳見下表:
[0030] 項(xiàng)目本實(shí)臟型絲
___^__
^t ^ 磚墻:1530.0 m3
主要工程量 50mm $Λ^?#7Χ Β混凝土 C25: 820.0m3單位見具體項(xiàng)
__11000111__鋼筋:96.9t__
工期變化不占用廠房肓線工期L5 ?
___η__
直接工程費(fèi)約11.0萬約168.95萬單位(萬元)^ 節(jié)約直接工程費(fèi)157.95萬(僅占傳統(tǒng)方案投資僅計(jì)列直接工■比較__ 程費(fèi)
[0031]補(bǔ)充說明如下:1、若考慮到措施費(fèi)及其他工程附加費(fèi)，實(shí)際節(jié)省投資額度更大。2、考慮到防潮墻的裝飾功能，某些業(yè)主可能堅(jiān)持進(jìn)行邊墻裝修，但采用輕質(zhì)(鋼龍骨)裝飾隔板結(jié)構(gòu)的裝修材料在造價(jià)和工期及空間利用上仍有較大優(yōu)勢(shì)。)
[0032]本實(shí)用新型運(yùn)行靈活性大，發(fā)現(xiàn)一處滲(漏)水點(diǎn)可立即方便的進(jìn)行處理(只需鑿除該處噴層，修補(bǔ)后恢復(fù)即可)，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式在發(fā)生滲水后不易找準(zhǔn)滲漏點(diǎn)，需要將防潮墻破除后再進(jìn)入狹窄的墻后空間進(jìn)行修復(fù)，工程量較大、施工難度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。
[0033]本實(shí)用新型因其不與噴層外的結(jié)構(gòu)發(fā)生聯(lián)系，布置及施工中不受外部結(jié)構(gòu)位置制約。反之，傳統(tǒng)排水孔外露排水方式在設(shè)計(jì)及施工中需要避開外部的巖壁吊車梁、構(gòu)造柱等多種結(jié)構(gòu)，以避免排水孔被封堵，操作難度大，不易實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)，包括洞室、巖壁(I)、巖壁⑴內(nèi)開鑿的若干排水孔(2)、支護(hù)巖壁(I)的混凝土支護(hù)層(3)和位于巖壁(I)底部的排水溝；其特征在于:包括排水管(4)，排水管(4)為半圓型軟式排水管或“Ω”型軟式排水管，排水管(4)與巖壁(I)貼合并通過連接結(jié)構(gòu)(5)與巖壁(I)連接，排水管(4)覆蓋排水孔(2)的孔口，混凝土支護(hù)層⑶覆蓋排水管⑷并封閉排水管⑷與巖壁⑴的間隙，巖壁⑴的滲水通過排水孔(2)和排水管(4)排入排水溝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)，其特征在于:沿排水管(4)長(zhǎng)度方向最多間隔30cm設(shè)置一件連接結(jié)構(gòu)(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)，其特征在于:連接結(jié)構(gòu)(5)為膨脹螺栓或錨桿，連接結(jié)構(gòu)(5)壓緊排水管(4)邊緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括導(dǎo)流管(6);巖壁⑴上設(shè)置有洞口(7)時(shí)，導(dǎo)流管(6)將洞口(7)上方的排水管(4)與洞口(7)旁邊的排水管(4)連接；導(dǎo)流管￠)為半圓型軟式排水管或“Ω”型軟式排水管，導(dǎo)流管(6)與巖壁(I)貼合并通過連接結(jié)構(gòu)(5)與巖壁(I)連接，混凝土支護(hù)層(3)覆蓋導(dǎo)流管(6)并封閉導(dǎo)流管(6)與巖壁(I)的間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結(jié)構(gòu)，其特征在于:導(dǎo)流管(6)與排水管(4)通過三通接頭連接。
【文檔編號(hào)】E02B9/00GK204000797SQ201420478171
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】劉暢, 魏映瑜, 彭薇薇 申請(qǐng)人:中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司