一种用于导流隧洞的分段式封堵结构及其施工方法与流程

本发明涉及一种封堵结构，具体涉及一种用于导流隧洞的分段式封堵结构及其施工方法。

背景技术：

在水利水电工程中，施工的导流隧洞在完成导流泄水任务后，必须进行导流隧洞的封堵以满足蓄水发电的要求。传统的导流隧洞封堵结构通常是采用浇筑混凝土堵头的方式进行封堵的，即在导流隧洞内浇筑一定长度的混凝土形成所述的堵头将导流隧洞封堵段填满，利用封堵混凝土与导流隧洞内壁的摩擦力和粘结力来抵抗上游水压力。

采用传统的导流隧洞封堵结构进行封堵，设计时必将采取保守的设计方案，施工量大，工程成本高；施工时间较长，降低了导流隧洞封堵结构的安全性。

技术实现要素：

本发明针对上述问题提出了一种用于导流隧洞的分段式封堵结构，采用模块化设计，降低了工程量，减小了成本，提高了施工的安全性能。

具体的技术方案如下：

一种用于导流隧洞的分段式封堵结构，包括隧洞，隧洞中设有第一支承结构、第二支承结构和水平分隔板；

第一支承结构和第二支承结构均包括支承底座，支承底座为长条形结构，支承底座的底部均匀布设多个第一插接块，支承底座的顶部垂直的设有两个举升机构；第一支承结构和第二支承结构的支承底座相互平行的贴合隧洞的底部设置、使第一插接块插入隧洞的底部，举升机构沿隧洞的径向布设；

举升机构包括内支撑柱和外支撑柱，内支撑柱焊接或通过紧固件连接固定在支承底座上，内支撑柱上设有顶部开口的第一导向槽，外支撑柱中设有顶部开口的第二导向槽、内支撑柱间隙配合的插入第二导向槽中，使外支撑柱可上下移动的套设在内支撑柱的外部，第二导向槽中设有第一导向杆，第一导向杆插入第一导向槽中；

外支撑柱的底部向外翻折的形成固定平台，固定平台的底部与支承底座之间均布多个限位支柱，外支撑柱的顶部设有第二插接块，第二插接块插入式的设置在隧洞的顶部；

水平分隔板上与四个举升机构对应的设有四个第一通孔，外支撑柱穿过第一通孔、使水平分隔板搭设在固定平台上，水平分隔板与支承底座之间垂直的设有三个竖直分隔板，竖直分隔板沿隧洞的轴向延伸，竖直分隔板的长度小于水平分隔板的长度，竖直分隔板将水平分隔板与支承底座之间自左向右的依次分隔成第一浇注腔、第二浇注腔、第三浇注腔和第四浇注腔，第一支承结构和第二支承结构上的两个举升机构分别设置在第二浇注腔和第三浇注腔中；水平分隔板与隧洞的顶部之间形成第五浇注腔；

第一浇注腔、第二浇注腔、第三浇注腔和第四浇注腔的进口端和出口端分别设有一个第一端盖，第五浇注腔的进口端和出口端分别设有两个第二端盖，两个第一端盖之间的距离大于两个第二端盖之间的距离；

第一浇注腔、第二浇注腔、第三浇注腔、第四浇注腔和第五浇注腔中均浇筑混凝土。

进一步的，支承底座的上端面与隧洞的底部相齐平，水平分隔板上与三个竖直分隔板对应的设有三排第二通孔，竖直分隔板的底部插入式的设置在预设在支承底座上的第一滑槽中、竖直分隔板的顶部滑入式的设置在预设在水平分隔板的第二滑槽中，楔块穿过第二通孔过盈配合的固定在竖直分隔板顶部的第三通孔中、将竖直分隔板加以锁紧固定。

进一步的，限位支柱的底部插入式的设置在预设在支承底座上的第一插槽中，限位支柱的顶部插入式的设置在预设在固定平台上的第二插槽中，第二插槽的外壁上设有外螺纹，限位支柱的外壁上设有一圈限位环，限位环贴合第二插槽设置，套设在限位支柱上的螺纹套通过螺纹配合固定在第二插槽上。

进一步的，第一端盖包括第一盖体，第一盖体通过紧固件固定在相邻的两个竖直分隔板之间或者竖直分隔板与隧洞的内壁之间，第一盖体的外侧端为圆锥体结构，第一盖体的内侧端上设有塞块，塞块过渡配合的插入相应的第一浇注腔、第二浇注腔、第三浇注腔或第四浇注腔中。

进一步的，第二端盖的底部过盈配合的插入预设在水平分隔板上的插接条中，第二端盖的顶部设有多个第三插接块，第三插接块插入隧洞的顶部。

进一步的，隧洞中还设有多组加强结构；

加强结构包括竖直设置的第一加强柱，第一加强柱的高度大于竖直分隔板的高度，分隔板上设有第四通孔，第一加强柱的底部穿过第四通孔插入隧洞的底部，第一加强柱位于水平分隔板下方的柱体上设有至少两个第一滑套，第一滑套沿隧洞的轴向设置，第一加强柱位于水平分隔板上方的柱体顶部设有一个第二滑套；

每个第一滑套中贯穿的设有一个水平设置的第二加强柱，第二加强柱的两端分别插入两个第一端盖中；每个第二滑套中贯穿的设有一个水平设置的第三加强柱，第三加强柱的两端分别插入两个第二端盖中；

第一加强柱上还设有塞环，塞环压设在第四通孔中起封堵作用。

进一步的，分段式封堵结构的施工方法为：

（1）在非汛期进行施工，施工时将第一支承结构和第二支承结构相互平行的固定在隧洞的底部；将水平分隔板自上而下的套设在外支撑柱上，同时，将两个第二端盖的底部固定在水平分隔板上，将四个第一加强柱分别插入固定在第二浇注腔和第三浇注腔中，使每个举升机构的两侧分别设有一个加强结构；

（2）通过举升机将外支撑柱向上抬升、直至外支撑柱的顶部和第二端盖的顶部贴合隧洞的顶部设置，将限位支柱固定在固定平台的底部与支承底座之间后取下举升机，此时塞环插入第四通孔中；

（3）将三个竖直分隔板固定在水平分隔板与支承底座之间；

（4）将一个第一端盖固定在第二浇注腔的进口端，排除第二浇注腔中的水后，插入相应的第二加强柱后，将另一个第一端盖固定在第二浇注腔的出口端，在第二浇注腔中浇筑混凝土；

（5）将一个第一端盖固定在第四浇注腔的进口端，排除第四浇注腔中的水后，将另一个第一端盖固定在出口端，在第四浇注腔中浇筑混凝土；

（6）将相应的第三加强柱穿过位于出口端的第二端盖插入第五浇注腔中，在第五浇注腔中浇筑混凝土；

（7）与步骤（4）相同的在第三浇注腔中浇筑混凝土，与步骤（5）相同的在第一浇注腔中浇筑混凝土，即可完成封堵结构的施工。

本发明的有益效果为：

（1）本发明在非汛期的时候进行施工，降低了施工难度和施工风险；

（2）采用模块化设计，降低了工程量，减小了成本，提高了施工的安全性能。

附图说明

图1为本发明径向剖视图。

图2为本发明轴向剖视图。

图3为图1中举升机构放大图。

图4为第一端盖俯视图。

图5为图3中a部分放大图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。

附图标记

隧洞1、第一支承结构2、第二支承结构3、水平分隔板4、支承底座5、第一插接块6、内支撑柱7、外支撑柱8、第一导向槽9、第二导向槽10、第一导向杆11、固定平台12、限位支柱13、第二插接块14、竖直分隔板15、第一浇注腔16、第二浇注腔17、第三浇注腔18、第四浇注腔19、第五浇注腔20、第一端盖21、第二端盖22、第一滑槽23、第二滑槽24、楔块25、第一插槽26、第二插槽27、限位环28、螺纹套29、第一盖体30、塞块31、插接条32、第三插接块33、第一加强柱34、第四通孔35、第一滑套36、第二滑套37、第二加强柱38、第三加强柱39、塞环40、密封圈41。

如图所示一种用于导流隧洞的分段式封堵结构，包括隧洞1，隧洞中设有第一支承结构2、第二支承结构3和水平分隔板4；

第一支承结构和第二支承结构均包括支承底座5，支承底座为长条形结构，支承底座的底部均匀布设多个第一插接块6，支承底座的顶部垂直的设有两个举升机构；第一支承结构和第二支承结构的支承底座相互平行的贴合隧洞的底部设置、使第一插接块插入隧洞的底部，举升机构沿隧洞的径向布设；

举升机构包括内支撑柱7和外支撑柱8，内支撑柱焊接或通过紧固件连接固定在支承底座上，内支撑柱上设有顶部开口的第一导向9槽，外支撑柱中设有顶部开口的第二导向槽10、内支撑柱间隙配合的插入第二导向槽中，使外支撑柱可上下移动的套设在内支撑柱的外部，第二导向槽中设有第一导向杆11，第一导向杆插入第一导向槽中；

外支撑柱的底部向外翻折的形成固定平台12，固定平台的底部与支承底座之间均布多个限位支柱13，外支撑柱的顶部设有第二插接块14，第二插接块插入式的设置在隧洞的顶部；

水平分隔板上与四个举升机构对应的设有四个第一通孔，外支撑柱穿过第一通孔、使水平分隔板搭设在固定平台上，水平分隔板与支承底座之间垂直的设有三个竖直分隔板15，竖直分隔板沿隧洞的轴向延伸，竖直分隔板的长度小于水平分隔板的长度，竖直分隔板将水平分隔板与支承底座之间自左向右的依次分隔成第一浇注腔16、第二浇注腔17、第三浇注腔18和第四浇注腔19，第一支承结构和第二支承结构上的两个举升机构分别设置在第二浇注腔和第三浇注腔中；水平分隔板与隧洞的顶部之间形成第五浇注腔20；

第一浇注腔、第二浇注腔、第三浇注腔和第四浇注腔的进口端和出口端分别设有一个第一端盖21，第五浇注腔的进口端和出口端分别设有两个第二端盖22，两个第一端盖之间的距离大于两个第二端盖之间的距离；

第一浇注腔、第二浇注腔、第三浇注腔、第四浇注腔和第五浇注腔中均浇筑混凝土。

进一步的，支承底座的上端面与隧洞的底部相齐平，水平分隔板上与三个竖直分隔板对应的设有三排第二通孔，竖直分隔板的底部插入式的设置在预设在支承底座上的第一滑槽23中、竖直分隔板的顶部滑入式的设置在预设在水平分隔板的第二滑槽24中，楔块25穿过第二通孔过盈配合的固定在竖直分隔板顶部的第三通孔中、将竖直分隔板加以锁紧固定。

进一步的，限位支柱的底部插入式的设置在预设在支承底座上的第一插槽26中，限位支柱的顶部插入式的设置在预设在固定平台上的第二插槽27中，第二插槽的外壁上设有外螺纹，限位支柱的外壁上设有一圈限位环28，限位环贴合第二插槽设置，套设在限位支柱上的螺纹套29通过螺纹配合固定在第二插槽上。

进一步的，第一端盖包括第一盖体30，第一盖体通过紧固件固定在相邻的两个竖直分隔板之间或者竖直分隔板与隧洞的内壁之间，第一盖体的外侧端为圆锥体结构，第一盖体的内侧端上设有塞块31，塞块的侧壁上设有一圈密封圈41，塞块过渡配合的插入相应的第一浇注腔、第二浇注腔、第三浇注腔或第四浇注腔中。

进一步的，第二端盖的底部过盈配合的插入预设在水平分隔板上的插接条32中，第二端盖的顶部设有多个第三插接块33，第三插接块插入隧洞的顶部。

进一步的，隧洞中还设有多组加强结构；

加强结构包括竖直设置的第一加强柱34，第一加强柱的高度大于竖直分隔板的高度，分隔板上设有第四通孔35，第一加强柱的底部穿过第四通孔插入隧洞的底部，第一加强柱位于水平分隔板下方的柱体上设有三个第一滑套36，第一滑套沿隧洞的轴向设置，第一加强柱位于水平分隔板上方的柱体顶部设有一个第二滑套37；

每个第一滑套中贯穿的设有一个水平设置的第二加强柱38，第二加强柱的两端分别插入两个第一端盖中；每个第二滑套中贯穿的设有一个水平设置的第三加强柱39，第三加强柱的两端分别插入两个第二端盖中；

第一加强柱上还设有塞环40，塞环压设在第四通孔中起封堵作用。

进一步的，分段式封堵结构的施工方法为：

（1）在非汛期进行施工，施工时将第一支承结构和第二支承结构相互平行的固定在隧洞的底部；将水平分隔板自上而下的套设在外支撑柱上，同时，将两个第二端盖的底部固定在水平分隔板上，将四个第一加强柱分别插入固定在第二浇注腔和第三浇注腔中，使每个举升机构的两侧分别设有一个加强结构；

（2）通过举升机将外支撑柱向上抬升、直至外支撑柱的顶部和第二端盖的顶部贴合隧洞的顶部设置，将限位支柱固定在固定平台的底部与支承底座之间后取下举升机，此时塞环插入第四通孔中；

（3）将三个竖直分隔板固定在水平分隔板与支承底座之间；

（4）将一个第一端盖固定在第二浇注腔的进口端，排除第二浇注腔中的水后，插入相应的第二加强柱后，将另一个第一端盖固定在第二浇注腔的出口端，在第二浇注腔中浇筑混凝土；

（5）将一个第一端盖固定在第四浇注腔的进口端，排除第四浇注腔中的水后，将另一个第一端盖固定在出口端，在第四浇注腔中浇筑混凝土；

（6）将相应的第三加强柱穿过位于出口端的第二端盖插入第五浇注腔中，在第五浇注腔中浇筑混凝土；

（7）与步骤（4）相同的在第三浇注腔中浇筑混凝土，与步骤（5）相同的在第一浇注腔中浇筑混凝土，即可完成封堵结构的施工。