一种预置式的取水口施工方法

摘要

本发明公开了一种预置式的取水口施工方法，该方法步骤如下：在施工的引水隧洞取水口位置先开挖引渠，然后对引水口四周岩体进行处理；然后开挖一段水平隧洞并进行衬砌；在隧洞进口预置一混凝土塞体堵塞隧洞进口，这样即可为今后规划的引水工程做好了先期准备。采用本发明，由于引水口周围岩体在预置岩塞体之前已经进行了处理，处于稳定状态，在进行岩塞爆破时一般不会出现滑坡塌落的危险，安全性好，缩短了后期引水工程施工工期，节省投资，且易于岩塞爆破的实施。

权利要求

1.一种预置式的取水口施工方法，其特征在于，该方法步骤如下：

1）引渠修建、洞脸及边坡处理

进洞之前开挖边坡水平长度18m，呈梯形引渠，底宽3m，开挖边坡1:0.75，进洞长度5m，人工开挖洞脸边坡比1:0.3，两侧边坡坡比1:0.5，开挖断面岩体多呈强风化状，人工边坡未采取任何防护措施；

2）隧洞成型及衬砌

隧洞洞径3.1m，衬砌采用C25混凝土，衬砌厚度0.45m，在隧洞4四周布设直径50mm的灌浆管；隧洞进洞长度5m，衬砌支护长度4m，预留1m长度的缓冲段；并设置加紧环；

3）砖砌内膜

在已衬砌好的隧洞进口附近用水泥砂浆砌筑490mm砖墙，该砖墙仅作为模板使用，厚度可调，砖墙薄时需加强外部支撑，以此作为塞体混凝土浇筑内模；

4）钢套筒安装

此处采用壁厚16mm的钢套筒作为混凝土塞体模板，钢套筒水平放置，钢套筒轴线与隧o洞轴线重合，钢套筒轴线与水平面的夹角为0；钢套筒外观形状为锥台形的瓶塞状，钢套筒下游侧直径2m，钢套筒上游侧直径3m；钢套筒放置位置要精确、稳固；钢套筒安放完成后，在钢套筒内壁铺设一层油毡；

5）砖砌外模

安放并固定好钢套筒，在钢套筒上游侧砌筑490mm厚水泥砂浆砖墙作为混凝土预置塞体外模，砖墙外侧做适当支撑，该砖墙仅作为模板使用，厚度可调，砖墙薄时需加强外部支撑；

6）塞体混凝土浇筑

所有准备工作完成后即可进行塞体混凝土的浇筑，塞体采用C15强度混凝土；

7）灌浆

为了避免水库蓄水后水的渗漏对后续工作的影响，对隧洞衬砌、岩塞体套筒内外两侧进行灌浆；

拆除时，按常规的施工方法。

说明书

一种预置式的取水口施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种引水工程取水口的施工方法，具体涉及一种取水口预置岩塞体的施工方法，其是有计划的针对未来修建引水渠开凿取水口实施的安全可靠的施工方法。

背景技术

[0002] 为了取水、灌溉，发电、泄洪以及放空水库等目的，需要在天然湖泊或已建成的水库中修建引水洞或泄洪洞，而这些隧洞的进口常位于水面以下数十米深处。如按常规方法施工，需要在湖中修筑围堰，将要施工的进水口围住，再把围堰内的水抽干，然后才能进行进水口开挖、衬砌等施工项目。如果水库或湖泊很深，则围堰也需要修筑的很高，这样的围堰修筑和清除都是十分困难的，有时甚至是不可能的。随着爆破技术的发展，已经找到了一个不用围堰修筑水下进水口的方法，这就是水下岩塞爆破。

[0003] 当采用水下岩塞爆破技术修建水下进水口时，首先是按照常规的施工方法修建隧洞，而在靠近库底或湖底处，预留一定厚度的岩石（即岩塞），最后采用爆破的方法，一次炸除预留的岩塞形成进水口。

[0004] 采用水下岩塞爆破技术，由于省去了工程量大的围堰工程，具有造价低、施工速度快的优点，在修建水下进水口工程中得到了越来越多的应用。一般的取水口是斜向上的，施工非常麻烦，排水困难。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种安全性高、易于岩塞爆破的预置式的取水口施工方法。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种预置式的取水口施工方法，该方法步骤如下：

[0007] 1）在施工的引水隧洞取水口位置先开挖引渠，然后对引水口四周岩体进行处理；

[0008] 2）然后开挖一段水平隧洞并进行衬砌；

[0009] 3）在隧洞进口预置一混凝土塞体堵塞隧洞进口，这样即可为今后规划的引水工程做好了先期准备。

[0010] 所述步骤3）中塞体的施工方法为:

[0011] 1) 砖砌内模

[0012] 在已衬砌好的隧洞进口附近用水泥砂浆砌筑490mm砖墙，以此作为塞体混凝土浇筑内模；

[0013] 2 ) 钢套筒安装

[0014] 采用壁厚16mm的钢套筒作为混凝土塞体模板，使钢套筒水平放置，钢套筒轴线与隧洞轴线重合，钢套筒形状为锥台形的瓶塞状，钢套筒位于下游侧的直径2m，位于上游侧的直径3m，所述钢套筒安放完成后，在其内壁铺设一层油毡；

[0015] 3 ) 砖砌外模

[0016] 安放并固定好钢套筒后，在钢套筒上游侧砌筑490mm厚水泥砂浆砖墙作为混凝土预置塞体外模；

[0017] 4 ) 塞体混凝土浇筑

[0018] 上述准备工作完成后即进行塞体混凝土的浇筑。

[0019] 所述步骤1）具体包括引渠修建、洞脸及边坡处理；

[0020] 进洞之前开挖边坡，该边坡水平长度18m，呈梯形引渠，底宽3m，开挖边坡比1:0.75，进洞长度5m，人工开挖洞脸边坡比1:0.3，两侧边坡比1:0.5。

[0021] 所述步骤2）具体包括：隧洞成型及衬砌，

[0022] 其中，隧洞洞径3.1m，衬砌采用C25混凝土，衬砌厚度0.45m，在隧洞四周布设直径50mm的灌浆管，隧洞进洞长度5m，衬砌支护长度4m，预留1m长度的缓冲段。

[0023] 在所述步骤3）中用混凝土塞体堵塞隧洞进口后， 对隧洞衬砌、岩塞体套筒内外两侧进行灌浆。

[0024] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

[0025] 1、安全性好

[0026] 由于引水口周围岩体在预置岩塞体之前已经进行了处理，处于稳定状态，在进行岩塞爆破时一般不会出现滑坡塌落的危险；预置岩塞体及隧洞衬砌均预先进行了灌浆，水渗漏少，施工安全；预置岩塞体稳定，有利于施工的安全；由于是预置岩塞体，减少了深水作业工作量，降低了深水作业的危险性，保证了施工安全；

[0027] 2、缩短了后期引水工程施工工期，节省投资

[0028] 由于预先开挖了部分隧洞，修建了引渠，修整了引水口前部边坡洞脸，对于后期的引水工程来讲，只需要将预置岩塞爆除即可完成引水项目，而不必花费大量资金进行取水口部位的深水勘测，几乎不用设计取水口部位的水下施工任务。取水口预置岩塞施工相对于一般岩塞爆破缩短了施工工期，节省了投资；

[0029] 3、易于岩塞爆破的实施

[0030] 由于是预置混凝土岩塞体，其材质单一，因此使得爆破参数的设计变得简单；岩塞体尺寸精确，易于控制钻孔角度深度；岩塞体置于钢套筒内，施工时不用打周边孔，减小了钻孔数量及劳动强度；预置岩塞断面尺寸小，爆破工程量小，降低了施工的难度；

[0031] 4、引水口水流条件好

[0032] 由于塞体预置在钢套筒内，岩塞爆破后，钢套筒不会被炸掉，而是作为进水口的一部分保留下来，其形状规则；另外浇筑塞体前在钢套筒内铺设一层油毡，塞体爆破后，不会有混凝土粘连现象，因此爆破后形成的引水洞洞壁光滑水流条件良好，而且后期运行稳定无隐患。

附图说明

[0033] 图1是本发明的塞体的施工示意图；

[0034] 图2是图1的A-A剖视示意图；

[0035] 图3是图1的B-B剖视示意图（即塞体断面布置图）;

[0036] 其中，1、外模，2、塞体，3、喷浆管，4、隧洞，5、砌砖封口，6、内模，7、钢套筒，8、钢管，9、加紧环，10、砼支撑。

具体实施方式

[0037] 下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

[0038] 参见附图1和附图3，本发明具体的施工步骤如下：

[0039] 1、引渠修建、洞脸及边坡处理

[0040] 进洞之前开挖边坡水平长度18m，呈梯形引渠，底宽3m，开挖边坡1:0.75，进洞长度5m，人工开挖洞脸边坡比1:0.3，两侧边坡坡比1:0.5，开挖断面岩体多呈强风化状，人工边坡未采取任何防护措施。

[0041] 2、隧洞成型及衬砌。

[0042] 隧洞4洞径3.1m，衬砌采用C25混凝土，衬砌厚度0.45m。另外，在隧洞4四周布设直径50mm的灌浆管3。隧洞进洞长度5m，衬砌支护长度4m，预留1m长度的缓冲段。并设置加紧环9。

[0043] 3、砖砌内膜6

[0044] 在已衬砌好的隧洞进口附近用水泥砂浆砌筑490mm砖墙（该砖墙仅作为模板使用，厚度可调，砖墙薄时需加强外部支撑），以此作为塞体混凝土浇筑内模6。

[0045] 4、钢套筒7安装

[0046] 此处采用壁厚16mm(壁厚可调)的钢套筒7作为混凝土塞体2模板，钢套筒7水o平放置，钢套筒7轴线与隧洞4轴线重合，钢套筒7轴线与水平面的夹角为0。钢套筒7外观形状为锥台形的瓶塞状，钢套筒7下游侧直径2m，钢套筒7上游侧直径3m。钢套筒7放置位置要精确、稳固。钢套筒7安放完成后，在钢套筒7内壁铺设一层油毡。

[0047] 5、砖砌外模1

[0048] 安放并固定好钢套筒7，在钢套筒7游侧砌筑490mm厚（该砖墙仅作为模板使用，厚度可调，砖墙薄时需加强外部支撑）水泥砂浆砖墙作为混凝土预置塞体2外模，砖墙外侧做适当支撑。

[0049] 6、塞体混凝土浇筑

[0050] 所有准备工作完成后即可进行塞体混凝土的浇筑，塞体2采用C15强度混凝土。

[0051] 7、灌浆

[0052] 为了避免水库蓄水后水的渗漏对后续工作的影响，对隧洞衬砌、岩塞体套筒内外两侧进行灌浆。

[0053] 拆除时，按常规的施工方法即可，应注意安全施工。实施例

[0054] 2005年底，河北省提出《白洋淀及上游地区生态环境建设总体规划》。规划提出，从2005～2014年，历时10年，将投资80.5亿元，实施26项治理工程，彻底改变“华北之肾”白洋淀及其上游脆弱的生态环境。在这个总体规划中，最被看好的是保定市与亚洲开发银行的合作项目。该项目又称白洋淀流域生态环境综合管理和环境保护工程。该合作项目的核心子项目之一，即王快西大洋水库连通工程。工程的关键为从王快水库修建一条引水隧洞。由于当时王快水库除险加固工程正在进行中，库水位很低，这样就使该预置式的取水口施工方法成为可能。

[0055] 采用本发明，施工时，在规划的王快西大洋水库连通工程引水隧洞取水口位置先开挖引渠，然后对引水口四周岩体进行处理，之后开挖一段水平隧洞并进行衬砌，最后在隧洞进口预置一塞体堵塞隧洞进口，这样就为今后规划的引水工程做好了先期准备。