预留新型岩塞施工技术的制作方法
【专利摘要】预留新型岩塞施工技术，涉及水利水电工程【技术领域】，具体涉及防洪、度汛要求较高的地下洞室进出口工程的施工技术。它是在进出口与地下洞室之间预留岩塞，预留岩塞布置在距进出口结构混凝土与隧洞衬砌混凝土之间结构缝10～15m处的隧洞内，预留岩塞中设置有钢管通道，钢管通道端头安装有钢阀门，待进出口混凝土施工完成、闸门下闸后，将预留岩塞爆除。本发明型式简单，运行安全可靠，施工方便，对于防洪要求较高的地下洞室的进出口工程施工具有很好的应用前景和推广价值。
【专利说明】预留新型岩塞施工技术
【技术领域】
[0001]本发明涉及水利水电工程【技术领域】，具体涉及防洪、度汛要求较高的地下洞室进出口工程的施工技术。
【背景技术】
[0002]水利水电工程中的地下洞室往往为了满足取水、灌溉、发电、泄洪等需求，将进出口高程设置在地势低洼处，甚至有些工程进出口布置在水面以下数十米深处。由于进出口高程布置相对较低，在每年的汛期，都要面临着进出口工程防洪及度汛安全问题，如按常规方法施工，由于进出口与地下洞室直接连通，进出口的施工必须考虑地下洞室的施工期安全度汛问题。水利水电工程进出口施工导流标准和地下洞室的度汛标准一般相差较大，按导流标准修筑的进出口围堰根本无法满足地下洞室施工度汛要求，而按度汛标准修筑围堰，围堰规模大、造价高，一般工程难以承受。因此，地下洞室进出口施工过程中解决地下洞室度汛问题往往是比较头疼的难题。为此，目前国内有些工程也在尝试进出口与地下洞室之间预留岩塞来解决地下洞室的度汛问题，但增加岩塞后，地下洞室施工变成单向工作面掘进，洞室内通风散烟缓慢、排水不通畅，施工环境明显恶化，严重影响地下洞室施工进度和施工人员的身心健康。
[0003]鉴于以上情况，地下洞室进出口施工期如何解决与之相连的地下洞室安全度汛问题和如何能够更好地改善地下洞室施工的工作环境等问题，已成为设计和科研人员非常关注的问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:针对防洪、度汛要求较高的地下洞室，在进出口工程施工期间不影响地下洞室施工工作环境的条件下，解决地下洞室的安全度汛问题。
[0005]本发明的技术解决方案是:它是在进出口与地下洞室之间预留岩塞，预留岩塞布置在距进出口结构混凝土与隧洞衬砌混凝土之间结构缝10?15m处的隧洞内，预留岩塞中设置有钢管通道，钢管通道端头安装有钢阀门，待进出口混凝土施工完成、闸门下闸后，将预留岩塞爆除。
[0006]本发明的技术效果是:1、采用预留新型岩塞施工技术，使进水口工程施工方便、简捷，可大幅节省施工导流工程量；2、地下工程施工可以不受进水口处施工水位消涨的影响，也不受季节条件的限制，可常年施工；3、进出口工程施工相对独立，不受地下洞室施工干扰，施工效率高、施工工期可相对缩短；4、非汛期可作为地下洞室通风通道，可使洞内形成对流通风效果，通风散烟效果明显、可大幅缩短排烟时间，有效提高施工效率，进而缩短地下洞室施工工期；5、非汛期也可作为地下洞室排水通道，有效缩短洞内排水距离，节省排水设施，节约洞内排水成本；6、非汛期还可作为地下洞室人员、小型设备交通通道，为地下洞室施工提供便利条件；7、新型岩塞中打通的导洞也可以在岩塞爆破中起到中心临空面的作用，保证爆破的预期效果。本发明型式简单，运行安全可靠，施工方便，对于防洪要求较高的地下洞室的进出口工程施工具有很好的应用前景和推广价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明进水口岩塞剖面布置图；
图2为本发明进水口岩塞段钢管通道剖面布置图。
【具体实施方式】
[0008]如图1和2所示，它是在进出口与地下洞室之间预留岩塞，预留岩塞布置在距进出口结构混凝土与隧洞衬砌混凝土之间结构缝10?15m处的隧洞内，预留岩塞中设置有钢管通道，钢管通道端头安装有钢阀门，待进出口混凝土施工完成、闸门下闸后，将预留岩塞爆除。
[0009]在进出口与地下洞室之间预留岩塞，待进出口混凝土施工完成、闸门下闸后，将预留岩塞爆除的施工技术可有效解决进出口开挖施工期间，与之相连的地下洞室安全度汛问题；此外，在预留岩塞中采用设置钢管通道的新型岩塞技术可有效解决地下洞室施工期通风散烟、排水通畅等问题。结合以上两方面优点于一体的预留新型岩塞施工技术，能够有效解决进出口施工过程中地下洞室安全度汛问题的同时，可明显改善地下洞室施工工作环境。
[0010]在地下洞室进出口工程施工期间，利用进出口与地下洞室之间的预留岩塞，可以有效拦挡汛期进出口处倒灌洪水，为地下洞室施工安全提供了很好的保障；进出口工程施工可以不考虑地下洞室的度汛问题，可大幅节省进水口导流工程量，节约大量工程材料、设备和劳动力。
[0011]在预留岩塞段做钢管通道，钢管端头安装钢阀门的新型岩塞结构可随时控制钢管端头阀门，在汛期前后可全部开启阀门解决通风散烟、洞内排水等问题，大汛来临可提前关闭阀门拦挡度汛洪水，以防止洪水灌入地下洞室，确保洞室度汛安全。
[0012]地下洞室进出口预留岩塞，一般布置在距进出口结构混凝土与隧洞衬砌混凝土之间结构缝约10?15m处的隧洞内，以便预留岩塞爆破时与已烧筑完成的进出水口混凝土留有一定的安全距离。预留岩塞长度可根据进出口处度汛洪水最大水头大小确定，一般预留长度约10m。预留岩塞处地质条件要求岩石坚硬完整且层面与进口中线交角大的部位，特别应避开节理、裂隙、构造发育的部位。
[0013]实施例1:
荒沟抽水蓄能电站工程上水库进出水口施工导流标准采用重现期10年暴雨标准。而输水系统及地下厂房度汛标准采用重现期100年暴雨标准。考虑到进出水口导流标准与地下洞室度汛标准相差较大，上水库进出水口施工方案设计时采用预留新型岩塞施工方案。即，在进出水口结构混凝土末端渐变段混凝土与隧洞衬砌混凝土之间结构缝下游15m处预留了长1m新型岩塞。并在岩塞中间部位打1.5m导洞，安装内径lm，S=1mm钢管，钢管端部制作封口加止水密封圈钢板盖。
[0014]采取工程技术措施如下:
(I)利用非汛期时段，在1m岩塞中间部位打1.5m导洞，洞口两端2.0m范围扩挖内径
2.0m0
[0015](2)在洞口两端2.0m扩挖段加密打设Φ20，L=L Om,入岩(λ 7m,间排距Im锚杆。
[0016](3)在洞口两端2m扩挖段安装内径lm，δ =10mm，L=2m钢管，钢管与锚杆焊接牢固。
[0017](4)洞口两段衬砌50cm，C25混凝土。
[0018](5)钢管端部制作封口加止水密封圈钢板盖。
[0019]荒沟抽水蓄能电站工程上水库施工导流采用水泵强排方案，根据水文计算，上水库重现期10年暴雨标准的3天暴雨洪量为17.5X104m3 ;而重现期100年暴雨标准的3天暴雨洪量达29.6X104m3。由于两者暴雨洪量相差较大,上水库进出水口施工围堰如直接采用施工导流标准，则因进出水口与地下洞室之间直接连同，无法满足输水系统及地下厂房安全度汛问题；如采用地下洞室度汛标准，则需要加大水泵强排能力的同时，加大导流围堰断面，上水库进出水口施工导流工程量增幅较大。
[0020]鉴于以上情况，荒沟抽水蓄能电站工程设计采用了预留新型堰塞施工技术，在未增加施工导流工程投资的情况下，圆满解决了输水系统及地下厂房安全度汛问题。由于利用预留堰塞拦挡度汛洪水，大幅节省导流工程量的同时，节省了导流工程施工工期。经初步计算，若采用常规围堰方式按度汛标准修筑围堰，导流工程投资需增加近300万元，导流围堰修筑、拆除工期需增加约3?4个月。
[0021]采用预留新型岩塞施工技术后输水系统及地下厂房施工可不受上水库度汛洪水影响，也不受季节条件的限制，可常年施工，为实现仅51个月主体工程里程碑进度计划提供了坚实有力的技术支持。
[0022]预留堰塞岩体中设置带有密封钢板盖的钢管通道技术，对荒沟工程输水系统及地下厂房施工有重要意义。由于预留堰塞中间设有通道，且通道可随时根据需要开启和关闭，除汛期以外的大部分时间，均能作为输水系统及地下厂房施工的通风通道、排水通道及人员和小型机械的施工通道。尤其是可以形成空气对流通风效果，可明显提高输水系统及地下厂房施工排烟效果，缩短排烟时间，有效提高施工效率，进而缩短地下洞室施工工期。
【权利要求】
1.预留新型岩塞施工技术，其特征在于，它是在进出口与地下洞室之间预留岩塞，预留岩塞布置在距进出口结构混凝土与隧洞衬砌混凝土之间结构缝10?15m处的隧洞内，预留岩塞中设置有钢管通道，钢管通道端头安装有钢阀门，待进出口混凝土施工完成、闸门下闸后，将预留岩塞爆除。
【文档编号】E02B9/06GK104234018SQ201410485485
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】赵兵, 唐国峰, 任建川, 崔志刚, 蔡光哲, 黄相军, 于长征 申请人:国家电网公司, 国网新源控股有限公司, 黑龙江牡丹江抽水蓄能有限公司, 中水东北勘测设计研究有限责任公司