防止發(fā)生氣爆的導(dǎo)流洞結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開的是水利水電工程領(lǐng)域的一種防止發(fā)生氣爆的導(dǎo)流洞結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)流洞結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)流洞，所述導(dǎo)流洞包括進(jìn)水口和封堵區(qū)域，在所述導(dǎo)流洞的進(jìn)水口和封堵區(qū)域之間設(shè)有貫穿洞壁的排氣孔，所述排氣孔位于導(dǎo)流洞的拱頂部位并且遠(yuǎn)離導(dǎo)流洞的淺埋段，排氣孔遠(yuǎn)離導(dǎo)流洞一端的出口的高程應(yīng)高于初期發(fā)電水位，在排氣孔出口處設(shè)有鋼管做成的護(hù)孔結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的有益效果是：通過在導(dǎo)流洞進(jìn)水口與封堵區(qū)域之間設(shè)置排氣孔的結(jié)構(gòu)，當(dāng)堵頭上游洞段的某個薄弱部位被庫水擊穿后，洞內(nèi)的空氣能通過排氣孔排出，能避免產(chǎn)生氣爆或有效減小氣爆的危害，從而保證堵頭在施工期和運(yùn)行期的安全。
【專利說明】防止發(fā)生氣爆的導(dǎo)流洞結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水利水電工程領(lǐng)域，尤其涉及一種防止發(fā)生氣爆的導(dǎo)流洞結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在水電站建設(shè)的時候，為了修筑大壩，需要建筑擋水的上下圍堰，在截流之前需要預(yù)先安排河水的出路，常用的有兩種方法，分別是明渠導(dǎo)流和使用導(dǎo)流洞。明渠導(dǎo)流指的是在河流旁邊開挖另一條河道，截流時水從明渠流走，大壩修筑完成在將明渠截流；導(dǎo)流洞指的是在山體中直接開挖大斷面的隧洞引出河水，大壩修筑完成再將導(dǎo)流洞封堵上。導(dǎo)流洞普遍埋深較淺，地質(zhì)條件較差，導(dǎo)流洞下閘后隨著水庫水位上升，導(dǎo)流洞封堵閘門和堵頭上游的隧洞圍巖將承受越來越大的水頭。對于高封堵水頭導(dǎo)流洞，當(dāng)?shù)谝欢味骂^混凝土澆筑完成后，堵頭上游的洞段的某個薄弱部位可能被高外水壓力擊穿，庫水將涌入導(dǎo)流洞，堵頭下部的排水管排水效果有限，洞內(nèi)集聚的大量空氣無法及時排出，將產(chǎn)生嚴(yán)重的氣爆，危及堵頭的施工安全。對于高擋水水頭導(dǎo)流洞，在堵頭運(yùn)行期間堵頭上游的洞段的某個薄弱部位也可能被高外水壓力擊穿，庫水將涌入導(dǎo)流洞，洞內(nèi)集聚的大量空氣無法及時排出，也將產(chǎn)生嚴(yán)重的氣爆，可能破壞堵頭周邊的灌漿，危及堵頭的運(yùn)行安全。
[0003]傳統(tǒng)的導(dǎo)流洞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒有考慮堵頭前洞段的排氣設(shè)施，在導(dǎo)流洞封堵施工期間，洞內(nèi)的空氣只能通過巖體縫隙緩慢釋放。如果遭遇氣爆，堵頭的施工安全和運(yùn)行安全全靠堵頭結(jié)構(gòu)承擔(dān)，存在一定的安全隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為克服現(xiàn)有導(dǎo)流洞結(jié)構(gòu)中因沒有排氣設(shè)施而易導(dǎo)致氣爆等不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種能有效防止發(fā)生氣爆的導(dǎo)流洞結(jié)構(gòu)。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:防止發(fā)生氣爆的導(dǎo)流洞結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)流洞，所述導(dǎo)流洞包括進(jìn)水口和封堵區(qū)域，其特征是:在所述導(dǎo)流洞的進(jìn)水口和封堵區(qū)域之間設(shè)有貫穿導(dǎo)流洞洞壁的排氣孔，所述排氣孔位于導(dǎo)流洞的拱頂部位。
[0006]進(jìn)一步的是，所述排氣孔不能位于導(dǎo)流洞的淺埋段。
[0007]進(jìn)一步的是，所述排氣孔遠(yuǎn)離導(dǎo)流洞的一端為出口，所述排氣孔出口的高程高于初期發(fā)電水位。
[0008]進(jìn)一步的是，所述排氣孔出口處設(shè)有鋼管做成的護(hù)孔結(jié)構(gòu)。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:通過在導(dǎo)流洞進(jìn)水口與封堵區(qū)域之間設(shè)置排氣孔的結(jié)構(gòu)，當(dāng)堵頭上游洞段的某個薄弱部位被庫水擊穿后，洞內(nèi)的空氣能通過排氣孔排出，能避免產(chǎn)生氣爆或有效減小氣爆的危害，從而保證堵頭在施工期和運(yùn)行期的安全。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011〕 圖中標(biāo)記為，1-導(dǎo)流洞，2-進(jìn)水口，3-封堵區(qū)域，4~排氣孔，5-出口，6-護(hù)孔結(jié)構(gòu)。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型在原有導(dǎo)流洞的基礎(chǔ)上，在導(dǎo)流洞進(jìn)水口 2和封堵區(qū)域3之間設(shè)置了貫穿導(dǎo)流洞洞壁的排氣孔4，所述排氣孔4位于導(dǎo)流洞1的拱頂部位。排氣孔4應(yīng)在導(dǎo)流洞下閘后開始施工，根據(jù)現(xiàn)場情況可以設(shè)置2?3個排氣孔，孔徑應(yīng)足夠大，并且排氣孔4的位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離導(dǎo)流洞的淺埋段，因?yàn)檫@些部位洞壁較薄，容易被高外水壓力擊穿，如果再在上面開排氣孔將進(jìn)一步降低洞壁的承載能力，有可能產(chǎn)生更嚴(yán)重的事故。
[0014]為了使排氣孔4達(dá)到最好得排氣效果，排氣孔的出口 5應(yīng)高于水庫的初期發(fā)電水位，因?yàn)樗畮焖辉谏蠞q到初期發(fā)電水位這段時間內(nèi)是洞壁最容易被高外水壓力擊穿的時候，若果排氣孔出口 5低于初期發(fā)電水位，當(dāng)水位已經(jīng)漫過排氣孔出口 5時導(dǎo)流洞被擊穿，這時排氣孔便不能起到排氣的效果。
[0015]由于一些山體表面可能有質(zhì)地較軟的砂巖或泥土，排氣孔有可能被堵塞，所以在排氣孔的出口 5的位置設(shè)有采用鋼管制成的護(hù)孔結(jié)構(gòu)6，該護(hù)孔結(jié)構(gòu)能防止排氣孔出口 5被堵塞，另外，如果水流上漲過快，還可以在護(hù)孔結(jié)構(gòu)6處加設(shè)更長得鋼管以提高排氣孔的高程以適應(yīng)更高水位下導(dǎo)流洞被擊穿的情況。
[0016]本實(shí)用新型的工作過程是:導(dǎo)流洞下閘后，如果在水庫水位低于排氣孔出口 5高程時洞身被擊穿，涌水進(jìn)入洞內(nèi)后，隨著洞內(nèi)水位上升，洞內(nèi)空氣將從排氣孔4排出，將大大降低氣爆產(chǎn)生的強(qiáng)度甚至避免產(chǎn)生氣爆(與洞內(nèi)水位上升的速度有關(guān))；如果孔口高程低于正常蓄水位，當(dāng)庫水位達(dá)到孔口高程后，庫水將順著孔口流入洞內(nèi)，這個過程是一個灌水和排氣的過程，如果水位上升足夠緩慢，則可以完全排出洞內(nèi)的空氣，即使導(dǎo)流洞被擊穿，也可以避免發(fā)生氣爆，如果水位上升速度較快，洞內(nèi)空氣可能來不及完全排出，因?yàn)槎磧?nèi)空氣已經(jīng)大量減少，即使此時導(dǎo)流洞被擊穿，也可以大大減小氣爆對堵頭的影響；如果排氣孔出口 5高程高于正常蓄水位，可以在堵頭施工完成后，通過向孔內(nèi)注水的方式排出洞內(nèi)的空氣避免產(chǎn)生氣爆。
【權(quán)利要求】
1.防止發(fā)生氣爆的導(dǎo)流洞結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)流洞(I)，所述導(dǎo)流洞(I)包括進(jìn)水口(2)和封堵區(qū)域(3)，其特征是:在所述導(dǎo)流洞(I)的進(jìn)水口(2)和封堵區(qū)域(3)之間設(shè)有貫穿導(dǎo)流洞(I)洞壁的排氣孔(4)，所述排氣孔(4)位于導(dǎo)流洞(I)的拱頂部位。
2.如權(quán)利要求1所述的防止發(fā)生氣爆的導(dǎo)流洞結(jié)構(gòu)，其特征是:所述排氣孔(4)不能位于導(dǎo)流洞(I)的淺埋段。
3.如權(quán)利要求1所述的防止發(fā)生氣爆的導(dǎo)流洞結(jié)構(gòu)，其特征是:所述排氣孔(4)遠(yuǎn)離導(dǎo)流洞(I)的一端為出口(5)，所述排氣孔出口(5)的高程高于初期發(fā)電水位。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的防止發(fā)生氣爆的導(dǎo)流洞結(jié)構(gòu)，其特征是:所述排氣孔(4)的出口(5)處設(shè)有鋼管做成的護(hù)孔結(jié)構(gòu)(6)。
【文檔編號】E02B8/06GK204199255SQ201420636162
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】李萬軍, 肖平西, 易文明, 周德彥, 劉國勇 申請人:中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司