一种适合TBM连续施工的引水下层排水廊道系统的制作方法

本技术涉及一种适合tbm连续施工的引水下层排水廊道，适用于水利水电工程。

背景技术：

1、水电站压力管道普遍采用钢板衬砌进行设计，众所周知钢板衬砌有强度高、受内水条件好、防渗性好等众多优势，但也有抗外水压力差的致命弱点。尤其对于引水下平洞，外水水头均非常高，因此降低引水下平洞附近的地下水位就显得十分重要。排水廊道的开挖断面一般都很小，使用钻爆法施工难度很大，安全和施工进度难以保障。因此近些年有少数电站引进了较为先进的tbm法进行排水廊道的施工，这样就极大程度上解决了安全和进度两大难题。从目前的资料来看，如中国实用新型专利《适于tbm施工的压力管道中平洞与排水廊道的布置结构》（cn215715116u）和《结合tbm施工的压力管道中平洞与排水廊道的布置结构》（cn215210913u）都是研究引水中平洞外排水的布置，对于引水下平洞的排水廊道研究较少。又如《一种用于tbm施工的抽蓄电站复杂空间排水廊道》（202222958377.0）虽然研究的是引水下平洞排水廊道的布置，但是其方案适合的是“3洞6机”方案，并不适合“2洞4机”方案，又如虽然有些方案研究的是“2洞4机”布置的引水下平洞排水廊道的布置，但是此方案中的排水廊道并不能采用tbm连续施工，tbm在施工过程中需要“倒车”，加大了施工难度，延长了施工时间。

2、因此，对于采用tbm机械施工引水下平洞排水廊道时，要不就是不能保证tbm的连续施工，要不就是方案不适合“2洞4机”的引水系统布置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是：提供一种适合tbm连续施工的引水下层排水廊道系统。此结构的优势在于既可以保证采用tbm机械对引水下平洞连续施工，又可以保证方案适合“2洞4机”的布置。

2、一种适合tbm连续施工的引水下层排水廊道系统，其特征在于所述引水下层排水廊道系统包括依次并列的第一引水下层排水廊道、第二引水下层排水廊道和第三引水下层排水廊道；各引水下层排水廊道的下游侧均与厂房上层排水廊道相连接，各引水下层排水廊道的上游侧与纵向廊道连接，所述厂房上层排水廊道以及纵向廊道设置为适于引水下层排水廊道tbm交通洞开挖机械tbm通过；所述纵向廊道位于引水竖井上游侧；

3、其中，第二引水下层排水廊道和第三引水下层排水廊道的下游侧设置为相互连接的tbm第一连续转弯掉头段，所述第二引水下层排水廊道和第三引水下层排水廊道的上游侧设置为相互连接的tbm第二连续转弯掉头段，所述厂房上层排水廊道与tbm第一连续转弯掉头段相切连通，纵向廊道与tbm第二连续转弯掉头段相切连通；

4、所述第一引水下层排水廊道的下游侧和上游侧分别设置为与厂房上层排水廊道和纵向廊道连接的tbm第一转弯段和tbm第二转弯段。

5、进一步地，所述引水下层排水廊道位于引水下平洞的上方，所述引水下平洞包括并列的第一引水下平洞和第二引水下平洞，第一引水下层排水廊道和第二引水下层排水廊道分别位于第一引水下平洞左右侧的上方；第二引水下层排水廊道和第三引水下层排水廊道分别位于第二引水下平洞左右侧的上方。

6、进一步地，从第一引水下层排水廊道至纵向廊道，再至纵向廊道与tbm第二连续转弯掉头段的相切部位为升坡结构；从纵向廊道与tbm第二连续转弯掉头段的相切部位至第三引水下层排水廊道，直到厂房上层排水廊道与tbm第一连续转弯掉头段的相切部位为降坡结构；从厂房上层排水廊道与tbm第一连续转弯掉头段的相切部位至第二引水下层排水廊道，直到纵向廊道与tbm第二连续转弯掉头段的相切部位为升坡结构。

7、进一步地，从各引水下层排水廊道向着相邻两条引水下层排水廊道中间区域设置多条倾斜向上的第一排水孔，从第一引水下层排水廊道和第三引水下层排水廊道向下设置多条第二排水孔，使得2条引水下平洞均位于排水孔形成的封闭的排水空间之下。

8、进一步地，各引水下层排水廊道、厂房上层排水廊道断面为直径3.5m的圆形。

9、进一步地，所述升坡结构的坡比1%；所述降坡结构的坡比1%。

10、进一步地，引水下层排水廊道的上游侧纵向廊道与最近的引水竖井距离30m 以上，且引水竖井的位置位于引水下层排水廊道的中点的上游侧。

11、本实用新型具有以下有益效果：

12、可以适用采用tbm机械对引水下平洞连续施工，避免tbm在施工过程中的“倒车”，提高了工作效率。

13、适合“2洞4机”的引水系统布置，排水效果好。

技术特征：

1.一种适合tbm连续施工的引水下层排水廊道系统，其特征在于所述引水下层排水廊道系统包括依次并列的第一引水下层排水廊道（21）、第二引水下层排水廊道（22）和第三引水下层排水廊道（23）；各引水下层排水廊道的下游侧均与厂房上层排水廊道（1）相连接，各引水下层排水廊道的上游侧与纵向廊道（20）连接，所述厂房上层排水廊道（1）以及纵向廊道（20）设置为适于引水下层排水廊道tbm交通洞开挖机械tbm通过；所述纵向廊道（20）位于引水竖井（4）上游侧；

2.根据权利要求1所述的一种适合tbm连续施工的引水下层排水廊道系统，其特征在于所述引水下层排水廊道位于引水下平洞的上方，所述引水下平洞包括并列的第一引水下平洞（31）和第二引水下平洞（32），第一引水下层排水廊道（21）和第二引水下层排水廊道（22）分别位于第一引水下平洞（31）左右侧的上方；第二引水下层排水廊道（22）和第三引水下层排水廊道（23）分别位于第二引水下平洞（32）左右侧的上方。

3.根据权利要求1所述的一种适合tbm连续施工的引水下层排水廊道系统，其特征在于，从第一引水下层排水廊道（21）至纵向廊道（20），再至纵向廊道（20）与tbm第二连续转弯掉头段的相切部位为升坡结构；从纵向廊道（20）与tbm第二连续转弯掉头段的相切部位至第三引水下层排水廊道（23），直到厂房上层排水廊道（1）与tbm第一连续转弯掉头段的相切部位为降坡结构；从厂房上层排水廊道（1）与tbm第一连续转弯掉头段的相切部位至第二引水下层排水廊道（22），直到纵向廊道（20）与tbm第二连续转弯掉头段的相切部位为升坡结构。

4.根据权利要求2所述的一种适合tbm连续施工的引水下层排水廊道系统，其特征在于从各引水下层排水廊道向着相邻两条引水下层排水廊道中间区域设置多条倾斜向上的第一排水孔（51），从第一引水下层排水廊道（21）和第三引水下层排水廊道（23）向下设置多条第二排水孔（52），使得2条引水下平洞均位于排水孔形成的封闭的排水空间之下。

5.如权利要求1所述的一种适合tbm连续施工的引水下层排水廊道系统，其特征在于各引水下层排水廊道、厂房上层排水廊道断面为直径3.5m的圆形。

6.如权利要求3所述的一种适合tbm连续施工的引水下层排水廊道系统，其特征在于所述升坡结构的坡比1%；所述降坡结构的坡比1%。

7.如权利要求1所述的一种适合tbm连续施工的引水下层排水廊道系统，其特征在于引水下层排水廊道的上游侧纵向廊道与最近的引水竖井距离30m 以上，且引水竖井的位置位于引水下层排水廊道的中点的上游侧。

技术总结
本技术提供了一种适合TBM连续施工的引水下层排水廊道系统，包括依次并列的第一、第二和第三引水下层排水廊道；第二和第三引水下层排水廊道的下游侧设置为相互连接的TBM第一连续转弯掉头段，所述第二和第三引水下层排水廊道的上游侧设置为相互连接的TBM第二连续转弯掉头段，厂房上层排水廊道与TBM第一连续转弯掉头段相切连通，纵向廊道与TBM第二连续转弯掉头段相切连通；第一引水下层排水廊道的下游侧和上游侧分别设置为与厂房上层排水廊道和纵向廊道连接的TBM第一和第二转弯段。本技术适用采用TBM机械对引水下平洞连续施工，避免TBM在施工过程中的“倒车”，提高工作效率，并且，适合“2洞4机”的引水系统布置，排水效果好。

技术研发人员：吴都,李高会,倪春飞
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：20230920
技术公布日：2024/6/2