本實(shí)用新型涉及到水利水電工程施工導(dǎo)流技術(shù)領(lǐng)域，更加具體來(lái)說(shuō)是渠道襯砌修復(fù)不中斷輸水條件下圍堰島式基坑結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

為解決地區(qū)水資源的不平衡，我國(guó)的調(diào)水工程越來(lái)越多。隨著工程的建成運(yùn)行，輸水渠道受渠道水位變化、排水體系運(yùn)行狀況、凍融、施工質(zhì)量等多種因素的影響，可能會(huì)出現(xiàn)混凝土襯砌板開(kāi)裂、塌陷、抗浮失穩(wěn)等形式的損壞，會(huì)在一定程度上導(dǎo)致渠道局部水頭損失增加、防滲體系破壞、嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，影響到渠道的安全運(yùn)行。

目前渠道修復(fù)一般為斷水修復(fù)，但對(duì)于大型調(diào)水工程，如已投入運(yùn)行的南水北調(diào)中線工程，擔(dān)負(fù)著向北京、天津及河北、河南省沿渠線大中型城市居民生活及工業(yè)生產(chǎn)的供水任務(wù)，一旦供水中斷，影響面廣、造成的社會(huì)影響大。因此，需要在不中斷渠道輸水條件下，采用圍堰形成基坑，在圍堰的保護(hù)下進(jìn)行渠道襯砌干地修復(fù)施工，盡可能連續(xù)向用戶供水，提高供水服務(wù)質(zhì)量。

常規(guī)圍堰材料一般為土石、混凝土、砌石、鋼板樁等?；炷?、砌石圍堰難以在水下施工；土石圍堰斷面較大，在有限的渠道斷面中形成基坑布置相對(duì)困難，水土流失可能導(dǎo)致沿線輸水倒虹吸及渠道淤積，影響渠道輸水能力；鋼板樁圍堰一般要插入堰基一定深度保持穩(wěn)定，或基礎(chǔ)澆筑混凝土，會(huì)對(duì)渠道結(jié)構(gòu)造成損害。圍堰形成基坑后，由于渠道襯砌板及防滲層下部一般設(shè)有的排水墊層連通，墊層內(nèi)間隔一定距離布置有排水暗管，在襯砌板內(nèi)的透水軟管端部設(shè)置有逆止閥等措施，在基坑外渠道輸水水位較高時(shí)，基坑內(nèi)襯砌板下部會(huì)承受很高的水頭，發(fā)生揚(yáng)壓力破壞。另外輸水渠道較長(zhǎng)，待修復(fù)部位可能分布在沿線多個(gè)不同地方，修復(fù)需滿足施工快速、便捷、可循環(huán)使用等要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述背景技術(shù)的不足之處，而提出渠道襯砌修復(fù)不中斷輸水條件下圍堰島式基坑結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下方案來(lái)實(shí)施的：渠道襯砌修復(fù)不中斷輸水條件下圍堰島式基坑，其特征在于：通水渠道包括沿輸水方向鋪設(shè)的襯砌板和沿所述的襯砌板對(duì)稱設(shè)置的傾斜的渠坡；

在通水渠道上設(shè)置有圍堰，所述的圍堰位于所述的通水渠道的中部并下端與渠坡固定在一起；

所述的圍堰的下部與所述通水渠道形成干地基坑，

所述的圍堰為模塊式浮箱鋼結(jié)構(gòu)，在所訴的圍堰內(nèi)部設(shè)置有排氣、排水結(jié)構(gòu)，在所述的圍堰的底部設(shè)置有橡皮墊，所述的橡皮墊緊貼在所述的襯砌板上；

在所述的圍堰由若干個(gè)箱體組成，每個(gè)箱體之間通過(guò)鎖扣連接，并在相鄰的箱體之間設(shè)置有止水結(jié)構(gòu)；

在所述的襯砌板和防滲層的下部設(shè)有排水層，在所述的排水層內(nèi)等間距安裝有透水軟管，在每個(gè)所述的透水軟管的端部均設(shè)置有逆止閥，在所述的干地基坑外圍上已拆除的逆止閥上安裝有阻塞器，在所述的阻塞器與所述的圍堰的邊緣之間的逆止閥上均安裝有潛水泵。

在上述技術(shù)方案中：所述的圍堰在輸水渠道內(nèi)呈“口”字型結(jié)構(gòu)。

在上述技術(shù)方案中：所述的阻塞器安裝在所述的干地基坑外圍的第二排或第若干排上的已拆除的逆止閥上。

在上述技術(shù)方案中：所述的干地基坑與所述的通水渠道之間設(shè)置的排水層始終保持連通。

在上述技術(shù)方案中：所述的通水渠道的為倒梯形結(jié)構(gòu)。

在上述技術(shù)方案中：所述的干地基坑的兩側(cè)始終保持不間斷通水。

在上述技術(shù)方案中：保持所述的圍堰內(nèi)的逆止閥保持敞開(kāi)狀態(tài)。

在上述技術(shù)方案中：在所述的干地基坑內(nèi)安裝有潛水泵。

本實(shí)用新型具有如下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：1、本實(shí)用新型圍堰采用模塊式浮箱鋼結(jié)構(gòu)，便于儲(chǔ)備、運(yùn)輸，可實(shí)現(xiàn)圍堰在水中沉浮，有利于圍堰的水下施工及拆除，不會(huì)對(duì)渠道水流造成污染，并可重復(fù)利用，節(jié)約成本。

2、本實(shí)用新型圍堰底部設(shè)一層橡皮墊，防止其與渠道混凝土襯砌板直接接觸而造成二次破壞，同時(shí)在鋼圍堰工作狀態(tài)下起到一定止水作用。

3、本實(shí)用新型圍堰在渠道內(nèi)布置為“口”型并形成半圍式基坑，通過(guò)束窄后的渠道輸水，具有較高的輸水能力，對(duì)南水北調(diào)中線總干渠輸水能力可達(dá)到設(shè)計(jì)能力的75％-90％左右。

4、本實(shí)用新型能夠大幅降低基坑內(nèi)的水頭，有效減小基坑內(nèi)襯砌承受的揚(yáng)壓力，使基坑內(nèi)襯砌所承擔(dān)的揚(yáng)壓力在結(jié)構(gòu)能夠承受的范圍之內(nèi)，避免襯砌發(fā)生揚(yáng)壓力破壞。

5、本實(shí)用新型解決了在不中斷供水條件下渠道修復(fù)問(wèn)題，具有較大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1本實(shí)用新型平面布置示意圖。

圖2本實(shí)用新型A-A面橫剖面圖。

圖中：通水渠道1、襯砌板2、渠坡3、圍堰4、排氣、排水結(jié)構(gòu)4.1、干地基坑5、防滲層6、排水層7、透水軟管8、逆止閥9、阻塞器10、潛水泵11。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施情況，但它們并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定，僅作舉例而已，同時(shí)通過(guò)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚和容易理解。

對(duì)南水北調(diào)中線一期總干渠進(jìn)行了技術(shù)研究，該工程采用梯形斷面，全斷面現(xiàn)澆混凝土襯砌板厚8cm-10cm，襯砌板下部采用復(fù)合土工膜防滲，渠道排水系統(tǒng)一般由排水墊層、排水暗管(透水軟管)、逆止閥等組成，具有長(zhǎng)距離輸水渠道的代表性。

本實(shí)用新型渠道襯砌修復(fù)不中斷輸水條件下圍堰島式基坑，其特征在于：通水渠道1包括沿輸水方向鋪設(shè)的襯砌板2和沿所述的襯砌板2對(duì)稱設(shè)置的傾斜的渠坡3；

在通水渠道1上設(shè)置有圍堰4，所述的圍堰4位于所述的通水渠道1的中部并下端與渠坡3固定在一起，(圍堰4并不一定要在渠坡3正中間，位于所述的襯砌板2上就可以，同時(shí)保證下端形成的干地基坑5的兩側(cè)持續(xù)通水，不斷流)；

所述的圍堰4的下部與所述通水渠道1形成干地基坑5，

所述的圍堰4為模塊式浮箱鋼結(jié)構(gòu)，在所述的圍堰4內(nèi)部設(shè)置有排氣、排水結(jié)構(gòu)4.1，在所述的圍堰4的底部設(shè)置有橡皮墊，所述的橡皮墊緊貼在所述的襯砌板2上；

在所述的圍堰4由若干個(gè)箱體組成，每個(gè)箱體之間通過(guò)鎖扣連接，并在相鄰的箱體之間設(shè)置有止水結(jié)構(gòu)；

在所述的襯砌板2和防滲層6的下部設(shè)有排水層7，在所述的排水層7內(nèi)等間距安裝有透水軟管8，在每個(gè)所述的透水軟管8的端部均設(shè)置有逆止閥9，在所述的干地基坑5外圍上已拆除的逆止閥9上安裝有阻塞器10，在所述的阻塞器10與所述的圍堰4的邊緣之間的逆止閥9上均安裝有潛水泵11，抽水并就地排放。

所述的圍堰4在輸水渠道1內(nèi)呈“口”字型結(jié)構(gòu)，所述的干地基坑5的兩側(cè)始終保持不間斷通水。

所述的阻塞器10安裝在所述的干地基坑5外圍的第二排或第若干排上的已拆除的逆止閥9上(并不是拆除干地基坑5外圍第二排之后的每一排逆止閥9，只是拆除第二排之后的某一排逆止閥9，包括第二排逆止閥9在內(nèi))。

所述的干地基坑5與所述的通水渠道1之間設(shè)置的排水層7始終保持連通；所述的通水渠道1的為倒梯形結(jié)構(gòu)或矩形結(jié)構(gòu)；保持所述的圍堰4內(nèi)的逆止閥9保持敞開(kāi)狀態(tài)。

本實(shí)用新型渠道襯砌修復(fù)不中斷輸水條件下圍堰島式基坑的方法，其特征在于：包括如下步驟；

①、安裝阻塞器：在所述的通水渠道1的襯砌板2的上方設(shè)置有圍堰4，所述的圍堰4與襯砌板2之間圍成干地基坑5，所述的干地基坑5預(yù)先不進(jìn)行排水，拆除干地基坑5外圍第二或第若干排逆止閥9后，再在已拆除逆止閥9留下的孔內(nèi)安裝阻塞器10，所述的阻塞器10阻塞通水渠道1內(nèi)的水與下部排水層7的水流通道；

②、安裝潛水泵：在干地基坑5外的阻塞器10阻塞的范圍內(nèi)與干地基坑5邊界之間內(nèi)的逆止閥9的孔口上均安裝潛水泵11；

③、干地基坑內(nèi)排水處理：保持所述的干地基坑5區(qū)域內(nèi)的逆止閥9始終敞開(kāi)；

④、圍堰拆除：渠道修復(fù)完成后，將圍堰4拆卸為若干個(gè)浮箱，通過(guò)牽引船將浮箱水運(yùn)或上岸陸運(yùn)至下一個(gè)待修點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)。

當(dāng)所述的干地基坑5內(nèi)出現(xiàn)大量滲水，可在所述的干地基坑5安裝潛水泵11。

對(duì)南水北調(diào)中線一期總干渠進(jìn)行了技術(shù)研究：與本專利同時(shí)申報(bào)的《一種不中斷輸水條件下渠道襯砌干地修復(fù)的基坑排水方法》進(jìn)行了類似工況的分析計(jì)算，分析計(jì)算渠道的渠堤填土滲透系數(shù)為1×10^-4cm/s，地基為均勻弱透水層的滲透系數(shù)為1×10^-5cm/s，渠道水位為7.2m，即使在高地下水位為10m的情況，采用本技術(shù)方案在基坑內(nèi)同時(shí)設(shè)置微型排水泵抽水，基坑內(nèi)渠道襯砌板承受的揚(yáng)壓力為0m水頭。

采用本技術(shù)方案，基坑內(nèi)滲水量明顯減小，基坑內(nèi)排水與襯砌板施工相互干擾小，有利于基坑內(nèi)襯砌板的修復(fù)施工。分析計(jì)算表明本技術(shù)方案在基坑內(nèi)同時(shí)設(shè)置微型排水泵抽水，地下水位為10m時(shí)基坑內(nèi)滲水量為4-5m³/d。

上述未詳細(xì)說(shuō)明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。