水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結構的制作方法
【專利摘要】本實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)排水結構，涉及水利水電工程領域，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)排水結構。水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結構包括洞室、巖壁、巖壁內(nèi)開鑿的若干排水孔、支護巖壁的混凝土支護層、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構與巖壁連接，排水管覆蓋排水孔的孔口，混凝土支護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。本實用新型將滲水匯聚通道全部封閉、隔絕于混凝土支護層以內(nèi)，使得傳統(tǒng)的防潮墻及發(fā)電機層以上柱系統(tǒng)無需實施，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)排水結構

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及水利水電工程領域，尤其涉及一種水電站地下洞室排水結構。

【背景技術】
[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工程形象及長期運行安全具有決定性的作用。傳統(tǒng)做法是在圍巖噴錨支護后在洞壁設置系統(tǒng)排水孔，深入巖體，將巖體內(nèi)滲水匯聚、導引后頂拱滲水直接滴落至頂棚，長期運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(通常是水輪機層)排水溝后強排。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，更對廠內(nèi)機電設備具有腐蝕作用，不利于電站運行。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)運行區(qū)域隔離開來。但防潮墻結構復雜厚重、施工難度大占用了大量投資及工期，實際效果也不甚理想。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，加之防潮層施工質(zhì)量因素、磚墻與構造柱接縫處理、采用輕質(zhì)防潮板的隔板與龍骨接縫處理等多種因素，造成地下洞室結構滲水控制不利，常見水潰、水痕甚至滴水等現(xiàn)象，圖1為該技術的結構示意圖。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種無需配套設置防潮墻及其柱系統(tǒng)的水電站地下洞室排水結構。
[0004]為解決上述問題采用的技術方案是:水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結構包括洞室、巖壁、巖壁內(nèi)開鑿的若干排水孔、支護巖壁的混凝土支護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)排水結構還包括排水管，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構與巖壁連接，排水管覆蓋排水孔的孔口，混凝土支護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]進一步的是:沿排水管長度方向最多間隔30cm設置一件連接結構，連接結構為膨脹螺栓或錨桿，連接結構壓緊排水管邊緣。
[0006]進一步的是:水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結構包括導流管；巖壁上設置有洞口時，導流管將洞口上方的排水管與洞口旁邊的排水管連接；導流管為半圓型軟式排水管或“ Ω ”型軟式排水管，導流管與巖壁貼合并通過連接結構與巖壁連接，混凝土支護層覆蓋導流管并封閉導流管與巖壁的間隙。
[0007]進一步的是:導流管與排水管通過三通接頭連接。
[0008]本實用新型的有益效果是:本實用新型將滲水匯聚通道全部封閉、隔絕于混凝土支護層以內(nèi)，使得傳統(tǒng)的防潮墻及發(fā)電機層以上柱系統(tǒng)(含圈梁、連系梁)無需實施，可節(jié)約大量工程投資及工程工期。
[0009]本實用新型運行靈活性大，發(fā)現(xiàn)一處滲(漏)水點可立即方便的進行處理(只需鑿除該處噴層，修補后恢復即可)，傳統(tǒng)結構型式在發(fā)生滲水后不易找準滲漏點，需要將防潮墻破除后再進入狹窄的墻后空間進行修復，工程量較大、施工難度大、持續(xù)時間長。
[0010]本實用新型因其不與混凝土支護層外的結構發(fā)生聯(lián)系，布置及施工中不受外部結構位置制約。反之，傳統(tǒng)排水孔外露排水方式在設計及施工中需要避開外部的巖壁吊車梁、構造柱等多種結構，以避免排水孔被封堵，操作難度大，不易實現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是現(xiàn)有技術排水結構及防潮墻結構示意圖；
[0012]圖2是本實用新型豎直方向剖視圖；
[0013]圖3是本實用新型水平方向剖視圖；
[0014]圖4是巖壁上設置有洞口時本實用新型結構示意圖；
[0015]圖中標記為:巖壁1、排水孔2、混凝土支護層3、排水管4、連接結構5、導流管6、洞Π 7。

【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0017]水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結構包括洞室、巖壁1、巖壁I內(nèi)開鑿的若干排水孔2、支護巖壁I的混凝土支護層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)排水結構還包括排水管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貼合并通過連接結構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)有技術產(chǎn)品。軟式排水管由防腐處理后的“高強鋼絲”、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、強度高、變形適應能力強、反濾性好、耐久性好、價格低廉等優(yōu)點。變形適應能力強的特點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。實施時先將排水管4通過連接結構5與巖壁I連接，并使排水管4與巖壁I貼合后再進行洞室圍巖(掛網(wǎng))噴混凝土支護形成混凝土支護層3，將洞室排水通道完全與洞室內(nèi)的其他結構隔離開來。
[0020]排水管4截面型式的選取應根據(jù)運用區(qū)域地質(zhì)人員預測及實際開挖揭示巖壁I滲水量，所在區(qū)域噴砼或結構混凝土厚度等因素綜合選取。通常滲水量大、巖石條件較差、混凝土支護層3厚度大的區(qū)域應采用“ Ω ”型軟式排水管；滲水量較小、巖石條件較好、混凝土支護層3厚度較小的區(qū)域應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，價格低廉，選擇面較大，除應選擇規(guī)模大、品牌佳的廠家外，還應遵循以下原則:
[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)凈距離還應滿足鋼筋保護層厚度要求。
[0024]噴混凝土材料應根據(jù)實際施工情況，可進行適當改性處理，添加聚合物外加劑或有機纖維，以增強混凝土的抗拉強度及防滲能力。之后進行的掛鋼筋網(wǎng)、噴混凝土的工藝、工序與常規(guī)施工無異，但應注意避免對已固定好的排水管4擾動，形成滲漏點。排水管4固定并噴砼完成后，均需要逐列進行排水試驗，發(fā)現(xiàn)滲漏點后應立即鑿開噴層進行定位、修補，確定無滲漏點后，才能進行相應排水系統(tǒng)驗收。
[0025]為了洞室的美觀，也可在混凝土支護層3外側再實施二次裝修，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)勢依舊明顯。
[0026]連接結構5具體設置方式如下:沿排水管4長度方向最多間隔30cm設置一件連接結構5，連接結構5為膨脹螺栓或錨桿，連接結構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)支護錨桿或隨機錨桿兼作排水軟管固定措施。
[0027]如前所述本實用新型利用排水管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上設置有洞口 7時(即巖壁I為洞臉時)，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)排水結構包括導流管6 ;巖壁I上設置有洞口7時，導流管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。導流管6與排水管4設置方式一直，即導流管6為半圓型軟式排水管或“ Ω ”型軟式排水管，導流管6與巖壁I貼合并通過連接結構5與巖壁I連接，混凝土支護層3覆蓋導流管6并封閉導流管6與巖壁I的間隙。
[0028]導流管6與排水管4可以通過三通接頭連接。圖4的a處是三通接頭設置位置。具體的是導流管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，確保導流管6和排水管4與三通接頭的密封，并現(xiàn)場對接口區(qū)域進行透水試驗后方可驗收通過。
[0029]本實用新型將滲水匯聚通道全部封閉、隔絕于混凝土支護層3以內(nèi)，使得傳統(tǒng)的防潮墻及發(fā)電機層以上柱系統(tǒng)(含圈梁、連系梁)無需實施，可節(jié)約大量工程投資及工程工期。對地下洞室內(nèi)施工干擾及施工安全均有積極意義。同時兩側構造柱系統(tǒng)的優(yōu)化可為地下廠房發(fā)電機層以上上下游側帶來共計1.20?3.0cm不等的寬度空間(根據(jù)工程規(guī)模)，這對于目前最大開挖跨度30m左右的地下洞室來說相當可觀，極大提高了地下廠房空間利用率。以某裝機260MW大(I )型水電站地下廠房洞室的工程量優(yōu)化模擬測算成果詳見下表:
[0030] 項目本實臟型絲
___^__
^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
__11000111__鋼筋:96.9t__
工期變化不占用廠房肓線工期L5 ?
___η__
直接工程費約11.0萬約168.95萬單位(萬元)^ 節(jié)約直接工程費157.95萬(僅占傳統(tǒng)方案投資僅計列直接工■比較__ 程費
[0031]補充說明如下:1、若考慮到措施費及其他工程附加費，實際節(jié)省投資額度更大。2、考慮到防潮墻的裝飾功能，某些業(yè)主可能堅持進行邊墻裝修，但采用輕質(zhì)(鋼龍骨)裝飾隔板結構的裝修材料在造價和工期及空間利用上仍有較大優(yōu)勢。)
[0032]本實用新型運行靈活性大，發(fā)現(xiàn)一處滲(漏)水點可立即方便的進行處理(只需鑿除該處噴層，修補后恢復即可)，傳統(tǒng)結構型式在發(fā)生滲水后不易找準滲漏點，需要將防潮墻破除后再進入狹窄的墻后空間進行修復，工程量較大、施工難度大、持續(xù)時間長。
[0033]本實用新型因其不與噴層外的結構發(fā)生聯(lián)系，布置及施工中不受外部結構位置制約。反之，傳統(tǒng)排水孔外露排水方式在設計及施工中需要避開外部的巖壁吊車梁、構造柱等多種結構，以避免排水孔被封堵，操作難度大，不易實現(xiàn)。
【權利要求】
1.水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結構，包括洞室、巖壁(I)、巖壁⑴內(nèi)開鑿的若干排水孔(2)、支護巖壁(I)的混凝土支護層(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)貼合并通過連接結構(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)排水結構，其特征在于:沿排水管(4)長度方向最多間隔30cm設置一件連接結構(5)。
3.根據(jù)權利要求2所述的水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結構，其特征在于:連接結構(5)為膨脹螺栓或錨桿，連接結構(5)壓緊排水管(4)邊緣。
4.根據(jù)權利要求3所述的水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結構，其特征在于:包括導流管(6);巖壁⑴上設置有洞口(7)時，導流管(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；導流管￠)為半圓型軟式排水管或“Ω”型軟式排水管，導流管(6)與巖壁(I)貼合并通過連接結構(5)與巖壁(I)連接，混凝土支護層(3)覆蓋導流管(6)并封閉導流管(6)與巖壁(I)的間隙。
5.根據(jù)權利要求4所述的水電站地下洞室免防潮墻及其柱系統(tǒng)排水結構，其特征在于:導流管(6)與排水管(4)通過三通接頭連接。
【文檔編號】E02B9/00GK204000797SQ201420478171
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權日:2014年8月22日
【發(fā)明者】劉暢, 魏映瑜, 彭薇薇 申請人:中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司