一種豎井式地下排水隧洞的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種豎井式地下排水隧洞。本實(shí)用新型提供一種用于溝道坡降較大的排水工程時(shí)，不會(huì)破壞地表建筑物的豎井式地下排水隧洞，包括至少1個(gè)排水隧洞和至少1個(gè)旋流豎井，且排水隧洞和旋流豎井交錯(cuò)設(shè)置，排水隧洞一端具有進(jìn)水口、另一端具有出水口，排水隧洞內(nèi)壁底部為斜坡狀，且最低處位于出水口一端，旋流豎井上端側(cè)壁設(shè)有可用于連接排水隧洞出水口的豎井進(jìn)水段、下端側(cè)壁設(shè)有可用于連接排水隧洞進(jìn)水口的豎井出水段，豎井進(jìn)水段內(nèi)壁底部為斜坡狀，且最低處位于靠近旋流豎井的一端，豎井出水段內(nèi)壁底部為斜坡狀，且最低處位于遠(yuǎn)離旋流豎井的一端。本實(shí)用新型通過交錯(cuò)設(shè)置排水隧洞和旋流豎井，實(shí)現(xiàn)全地下結(jié)構(gòu)排水，不會(huì)破壞地表建筑物，結(jié)構(gòu)簡單，容易施工，且體型光滑連續(xù)，運(yùn)行安全性高。
【專利說明】一種豎井式地下排水隧洞

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種豎井式地下排水隧洞，屬于水利水電工程建筑物設(shè)計(jì)和施工【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]高山峽谷地區(qū)的水利水電工程，通常利用工程區(qū)附近的溝道布置渣場堆渣。為保證渣場的安全，需對渣場所在溝道采取溝水處理措施。溝水處理措施主要是新建排水隧洞，使原溝道水流通過排水隧洞繞過渣場排泄至下游。通常的溝水處理方案是排水隧洞接坡面泄水明槽。由于山區(qū)溝道坡降較大，故渣場堆渣后，渣場上下游高差較大，而排水隧洞的坡降較小，需布置進(jìn)出口高差較大的泄水明槽將水流排泄至下游。山區(qū)河流場地有限，沿河通常布置有公路和施工場地，泄水明槽布置對這些地表建筑物影響較大，相應(yīng)帶來一些工程冋題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種用于溝道坡降較大的排水工程時(shí)，不會(huì)破壞地表建筑物的豎井式地下排水隧洞。
[0004]為解決上述技術(shù)問題本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種豎井式地下排水隧洞，包括至少I個(gè)排水隧洞和至少I個(gè)旋流豎井，且排水隧洞和旋流豎井交錯(cuò)設(shè)置，排水隧洞一端具有進(jìn)水口、另一端具有出水口，排水隧洞內(nèi)壁底部為斜坡狀，且最低處位于出水口一端，旋流豎井上端側(cè)壁設(shè)有可用于連接排水隧洞出水口的豎井進(jìn)水段、下端側(cè)壁設(shè)有可用于連接排水隧洞進(jìn)水口的豎井出水段，豎井進(jìn)水段內(nèi)壁底部為斜坡狀，且最低處位于靠近旋流豎井的一端，豎井出水段內(nèi)壁底部為斜坡狀，且最低處位于遠(yuǎn)離旋流豎井的一端。
[0005]進(jìn)一步的是:旋流豎井頂端設(shè)有通氣洞，排水隧洞在進(jìn)水口頂部設(shè)有通氣井。
[0006]進(jìn)一步的是:豎井進(jìn)水段內(nèi)壁底部的坡度大于排水隧洞內(nèi)壁底部的坡度，豎井進(jìn)水段內(nèi)徑在進(jìn)水方向上逐漸縮小，且豎井進(jìn)水段在與旋流豎井連接處的內(nèi)徑小于旋流豎井在此連接處的內(nèi)徑，豎井進(jìn)水段內(nèi)壁的任一側(cè)邊與旋流豎井內(nèi)壁在連接處相切配合。
[0007]進(jìn)一步的是:旋流豎井包括渦室段、收縮段、豎井段，渦室段位于旋流豎井頂端，渦室段內(nèi)徑大于豎井段內(nèi)徑，收縮段具有倒錐形孔，渦室段內(nèi)孔、豎井段內(nèi)孔通過倒錐形孔連通。
[0008]進(jìn)一步的是:豎井出水段內(nèi)壁與旋流豎井內(nèi)壁在連接處圓弧過渡。
[0009]進(jìn)一步的是:豎井出水段內(nèi)徑在出水方向上逐漸縮小，且豎井出水段在與排水隧洞進(jìn)水口連接處的內(nèi)徑小于排水隧洞進(jìn)水口在此連接處的內(nèi)徑。
[0010]進(jìn)一步的是:旋流豎井在底端設(shè)有消力井。
[0011]進(jìn)一步的是:排水隧洞斷面、豎井進(jìn)水段斷面均為直墻圓拱形，豎井出水段斷面為矩形。
[0012]進(jìn)一步的是:渦室段斷面、收縮段斷面、豎井段斷面均為圓形。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:通過交錯(cuò)設(shè)置排水隧洞和旋流豎井，實(shí)現(xiàn)全地下結(jié)構(gòu)排水，不會(huì)破壞地表建筑物，尤其適用于溝道坡降較大的排水工程，能夠較好地解決溝水處理建筑物與其余地表建筑物的布置協(xié)調(diào)問題，避免了爭地協(xié)調(diào)等工程建設(shè)問題。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，容易施工，且體型光滑連續(xù)，運(yùn)行安全性高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是豎井進(jìn)水段結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是豎井出水段結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是圖2的A-A向視圖；
[0018]圖5是圖2的B-B向視圖；
[0019]圖6是圖2的C-C向視圖；
[0020]圖7是圖3的D-D向視圖；
[0021]圖8是圖3的E-E向視圖；
[0022]圖中標(biāo)記:1-排水隧洞、11-進(jìn)水口、12-出水口、13-通氣井、2-旋流豎井、21-豎井進(jìn)水段、22-豎井出水段、23-通氣洞、24-渦室段、25-收縮段、26-豎井段、27-倒錐形孔、28-消力井。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型包括至少I個(gè)排水隧洞I和至少I個(gè)旋流豎井2，且排水隧洞I和旋流豎井2交錯(cuò)設(shè)置，排水隧洞I 一端具有進(jìn)水口 11、另一端具有出水口 12，排水隧洞I內(nèi)壁底部為斜坡狀，且最低處位于出水口 12—端，旋流豎井2上端側(cè)壁設(shè)有可用于連接排水隧洞I出水口 12的豎井進(jìn)水段21、下端側(cè)壁設(shè)有可用于連接排水隧洞I進(jìn)水口11的豎井出水段22，豎井進(jìn)水段21內(nèi)壁底部為斜坡狀，且最低處位于靠近旋流豎井2的一端，豎井出水段22內(nèi)壁底部為斜坡狀，且最低處位于遠(yuǎn)離旋流豎井2的一端。
[0025]本實(shí)用新型優(yōu)選為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，排水隧洞I內(nèi)壁底部的坡度優(yōu)選為3°?8°，豎井進(jìn)水段21內(nèi)壁底部的坡度優(yōu)選為6°?10°，豎井出水段22內(nèi)壁底部的坡度優(yōu)選為3°?8°，旋流豎井2優(yōu)選為垂直于水平面設(shè)置，通過交錯(cuò)設(shè)置的排水隧洞I和旋流豎井2，利用水的重力作用，實(shí)現(xiàn)全地下結(jié)構(gòu)排水，旋流豎井2的數(shù)量和高度可根據(jù)施工通道和施工條件來確定。
[0026]如圖1所示，作為本實(shí)用新型的一項(xiàng)改進(jìn)，旋流豎井2頂端設(shè)有通氣洞23，排水隧洞I在進(jìn)水口 11頂部設(shè)有通氣井13。通氣洞23和通氣井13用于連通外界空氣，作為補(bǔ)氣通道，使得本實(shí)用新型在無壓工況下工作，能有效地避免空化空蝕破壞，且使得本實(shí)用新型可按無壓力隧洞進(jìn)行設(shè)計(jì)，降低實(shí)施成本。
[0027]如圖1、圖2、圖4、圖6所示，作為本實(shí)用新型的一項(xiàng)改進(jìn)，豎井進(jìn)水段21內(nèi)壁底部的坡度大于排水隧洞I內(nèi)壁底部的坡度，豎井進(jìn)水段21內(nèi)徑在進(jìn)水方向上逐漸縮小，且豎井進(jìn)水段21在與旋流豎井2連接處的內(nèi)徑小于旋流豎井2在此連接處的內(nèi)徑，豎井進(jìn)水段21內(nèi)壁的任一側(cè)邊與旋流豎井2內(nèi)壁在連接處相切配合。豎井進(jìn)水段21采用變坡束窄設(shè)計(jì)，用于水流約束和加速，將排水隧洞I中的水流從其切向引入旋流豎井2，結(jié)構(gòu)更合理，可延長旋流豎井2頂端的使用壽命。
[0028]如圖2所示，作為本實(shí)用新型的一項(xiàng)改進(jìn)，旋流豎井2包括渦室段24、收縮段25、豎井段26，渦室段24位于旋流豎井2頂端，渦室段24內(nèi)徑大于豎井段26內(nèi)徑，收縮段25具有倒錐形27孔，渦室段24內(nèi)孔、豎井段26內(nèi)孔通過倒錐形孔27連通，渦室段24卸掉水壓后，利用收縮段25約束水流，結(jié)構(gòu)更合理。
[0029]如圖3所示，作為本實(shí)用新型的一項(xiàng)改進(jìn)，豎井出水段22內(nèi)壁與旋流豎井2內(nèi)壁在連接處圓弧過渡，減小此處的阻力，延長該部位使用壽命。
[0030]如圖3所示，作為本實(shí)用新型的一項(xiàng)改進(jìn)，豎井出水段22內(nèi)徑在出水方向上逐漸縮小，且豎井出水段22在與排水隧洞I進(jìn)水口 11連接處的內(nèi)徑小于排水隧洞進(jìn)水口 11在此連接處的內(nèi)徑，方便豎井出水段22出水。
[0031]如圖3所示，作為本實(shí)用新型的一項(xiàng)改進(jìn)，旋流豎井2在底端設(shè)有消力井28，旋流豎井2高差大，消力井28用于卸壓，使得水流以較小壓力從豎井出水段22排出。
[0032]如圖6、圖7、圖8所示，作為本實(shí)用新型的一項(xiàng)改進(jìn)，排水隧洞I斷面、豎井進(jìn)水段21斷面均為直墻圓拱形，豎井出水段22斷面為矩形。由于豎井出水段22還具有一定水壓，優(yōu)選為按壓力隧洞工藝要求施工，矩形斷面方便壓力隧洞施工，且方便和排水隧洞I進(jìn)水口 11的連接。另外，豎井出水段22與旋流豎井2連接處也優(yōu)選為按壓力隧洞工藝要求施工。本實(shí)用新型其它部位可按無壓隧洞工藝要求施工，排水隧洞1、豎井進(jìn)水段21可采用典型的直墻圓拱形斷面。
[0033]如圖5所示，作為本實(shí)用新型的一項(xiàng)改進(jìn)，渦室段24斷面、收縮段25斷面、豎井段26斷面均為圓形，方便施工。
【權(quán)利要求】
1.一種豎井式地下排水隧洞，其特征在于:包括至少I個(gè)排水隧洞(I)和至少I個(gè)旋流豎井(2)，且排水隧洞⑴和旋流豎井(2)交錯(cuò)設(shè)置，所述排水隧洞⑴一端具有進(jìn)水口(11)、另一端具有出水口(12)，所述排水隧洞(I)內(nèi)壁底部為斜坡狀，且最低處位于出水口(12)—端，所述旋流豎井(2)上端側(cè)壁設(shè)有可用于連接排水隧洞(I)出水口(12)的豎井進(jìn)水段(21)、下端側(cè)壁設(shè)有可用于連接排水隧洞(I)進(jìn)水口(11)的豎井出水段(22)，所述豎井進(jìn)水段(21)內(nèi)壁底部為斜坡狀，且最低處位于靠近旋流豎井(2)的一端，所述豎井出水段(22)內(nèi)壁底部為斜坡狀，且最低處位于遠(yuǎn)離旋流豎井(2)的一端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種豎井式地下排水隧洞，其特征在于:所述旋流豎井(2)頂端設(shè)有通氣洞(23)，所述排水隧洞(I)在進(jìn)水口(11)頂部設(shè)有通氣井(13)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種豎井式地下排水隧洞，其特征在于:所述豎井進(jìn)水段(21)內(nèi)壁底部的坡度大于排水隧洞(I)內(nèi)壁底部的坡度，所述豎井進(jìn)水段(21)內(nèi)徑在進(jìn)水方向上逐漸縮小，且豎井進(jìn)水段(21)在與旋流豎井(2)連接處的內(nèi)徑小于旋流豎井(2)在此連接處的內(nèi)徑，所述豎井進(jìn)水段(21)內(nèi)壁的任一側(cè)邊與旋流豎井(2)內(nèi)壁在連接處相切配入口 ο
4.如權(quán)利要求1所述的一種豎井式地下排水隧洞，其特征在于:所述旋流豎井(2)包括渦室段(24)、收縮段(25)、豎井段(26)，所述渦室段(24)位于旋流豎井(2)頂端，所述渦室段(24)內(nèi)徑大于豎井段(26)內(nèi)徑，所述收縮段(25)具有倒錐形孔(27)，所述渦室段(24)內(nèi)孔、豎井段(26)內(nèi)孔通過倒錐形孔(27)連通。
5.如權(quán)利要求1所述的一種豎井式地下排水隧洞，其特征在于:所述豎井出水段(22)內(nèi)壁與旋流豎井(2)內(nèi)壁在連接處圓弧過渡。
6.如權(quán)利要求1所述的一種豎井式地下排水隧洞，其特征在于:所述豎井出水段(22)內(nèi)徑在出水方向上逐漸縮小，且豎井出水段(22)在與排水隧洞(I)進(jìn)水口(11)連接處的內(nèi)徑小于排水隧洞⑴進(jìn)水口(11)在此連接處的內(nèi)徑。
7.如權(quán)利要求1所述的一種豎井式地下排水隧洞，其特征在于:所述旋流豎井(2)在底端設(shè)有消力井(28)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種豎井式地下排水隧洞，其特征在于:所述排水隧洞(I)斷面、豎井進(jìn)水段(21)斷面均為直墻圓拱形，所述豎井出水段(22)斷面為矩形。
9.如權(quán)利要求4所述的一種豎井式地下排水隧洞，其特征在于:所述渦室段(24)斷面、收縮段(25)斷面、豎井段(26)斷面均為圓形。
【文檔編號】E02D19/20GK204212170SQ201420674038
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】王峰, 劉亞洲, 秦光輝, 曹華, 李翔 申請人:中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司