用于高埋深、高地溫、高地應(yīng)力巖爆地區(qū)的發(fā)電引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型技術(shù)涉及隧洞襯砌結(jié)構(gòu)，尤其是一種用于高埋深、高地溫、高地應(yīng)力巖爆地區(qū)的發(fā)電引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外在水工發(fā)電引水隧洞設(shè)計中，為充分利用圍巖的自穩(wěn)能力、承載能力和抗?jié)B能力，減少投資，盡量采用不襯砌或噴錨支護。根據(jù)《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》:11類圍巖、隧洞直徑6?1m時宜采用噴混凝土支護；111類圍巖可采用噴錨掛網(wǎng)等聯(lián)合支護。但對于高埋深、高地應(yīng)力、高地溫有巖爆地區(qū)的發(fā)電引水隧洞，圍巖采用噴錨支護或者是裸洞方式，有如下幾個問題:
[0003]a、裸洞情況下，由于高地應(yīng)力引起巖爆發(fā)生，使得洞壁巖石剝落、掉塊，影響工程的安全運行；
[0004]b、裸洞情況下，由于圍巖高地溫，不襯砌條件下隧洞過水，水溫較低，圍巖在溫度荷載的作用下會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，使原來發(fā)生巖爆經(jīng)應(yīng)力重分布達到穩(wěn)定狀態(tài)的巖體再次失穩(wěn)、剝落，影響工程的安全運行；
[0005]C、噴錨支護情況下，由于高地溫，錨噴效果不好，粘接強度不夠，噴錨支護剝落，圍巖裸露，影響工程的安全運行；
[0006]d、常規(guī)襯砌情況下，由于圍巖高地溫，隧洞過水，水溫較低，襯砌在溫度荷載的作用下會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，襯砌開裂剝落，影響工程的安全運行。
[0007]在隧洞水流速度4m/s時候，塊徑不大于35cm的石塊或者混凝土塊可以被水流帶走，如果進入水輪機，對閥門、機組等產(chǎn)生不利影響導(dǎo)致機械故障或減少閥門機組壽命。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種解決因隧洞掉渣掉塊影響機組安全運行的問題的用于高埋深、高地溫、高地應(yīng)力巖爆地區(qū)的發(fā)電引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種用于高埋深、高地溫、高地應(yīng)力巖爆地區(qū)的發(fā)電引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)，在發(fā)電引水隧洞的巖壁內(nèi)側(cè)固定有一層隔熱材料，在隔熱材料外側(cè)澆筑有一層混凝土襯砌，混凝土襯砌上設(shè)置有兩條榫式永久應(yīng)力釋放縫，在榫式永久應(yīng)力釋放縫中嵌有高壓閉孔板，榫式永久應(yīng)力釋放縫上設(shè)置有銅止水片。
[0010]所述兩條榫式永久應(yīng)力釋放縫位于發(fā)電引水隧洞的上半部。
[0011]所述榫式永久應(yīng)力釋放縫與拱頂夾角為45° -75。。
[0012]所述兩條榫式永久應(yīng)力釋放縫位于同一水平高度。
[0013]所述榫式永久應(yīng)力釋放縫的縫寬為2.0cm0
[0014]所述高壓閉孔板為2cm厚的高壓聚乙烯泡沫板。
[0015]本實用新型的有益效果是:解決了高埋深、高地溫、高地應(yīng)力巖爆地區(qū)發(fā)電引水隧洞洞身及襯砌支護掉渣掉塊問題，從而確保了發(fā)電引水隧洞本身以及機組安全。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型用于高埋深、高地溫、高地應(yīng)力巖爆地區(qū)的發(fā)電引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖2是圖1的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明:
[0019]如圖1、2所示，本實用新型的用于高埋深、高地溫、高地應(yīng)力巖爆地區(qū)的發(fā)電引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)，在發(fā)電引水隧洞的巖壁內(nèi)側(cè)固定有一層隔熱材料3，在隔熱材料3外側(cè)澆筑有一層混凝土襯砌5，混凝土襯砌5上設(shè)置有兩條榫式永久應(yīng)力釋放縫4，在榫式永久應(yīng)力釋放縫4中嵌有高壓閉孔板I，榫式永久應(yīng)力釋放縫4上設(shè)置有銅止水片2。
[0020]所述兩條榫式永久應(yīng)力釋放縫4位于發(fā)電引水隧洞的上半部。
[0021]優(yōu)選，所述榫式永久應(yīng)力釋放縫4與拱頂夾角為45° -75。。所述兩條榫式永久應(yīng)力釋放縫4位于同一水平高度。
[0022]所述榫式永久應(yīng)力釋放縫4的縫寬為2.0cm0所述高壓閉孔板I為2cm厚的高壓聚乙稀泡沫板。
[0023]施工中，首先，將隔熱材料3固定在巖壁上，然后綁扎鋼筋混凝土襯砌5的鋼筋，待鋼筋綁扎完畢后，在拱頂90° -150° (即使榫式永久應(yīng)力釋放縫4與拱頂夾角為45° -75。)位置設(shè)置銅止水片2，并按照榫式永久應(yīng)力釋放縫4的型式放置高壓閉孔板1，接著移動模板臺車，最后澆筑混凝土，本實用新型技術(shù)完成。
[0024]在實際運用過程中，首先，由于隔熱材料的存在，使得高地溫不易傳導(dǎo)到襯砌之上，顯著降低襯砌溫度，減少水流與襯砌的溫差，從而降低溫度應(yīng)力；其次應(yīng)力釋放縫的存在，使得由于溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力得以釋放，防止襯砌開裂掉渣；另外應(yīng)力釋放縫采用榫型，保證了在溫度應(yīng)力作用下，縫隙張開時，襯砌本身的穩(wěn)定；還有，止水銅片的存在，解決隧洞內(nèi)水外滲及外水內(nèi)滲問題；最后由于襯砌本身的防護作用，確保了巖爆產(chǎn)生的掉塊不會掉入發(fā)電引水隧洞中。綜上所述，本實用新型解決了高埋深、高地溫、高地應(yīng)力有巖爆地區(qū)發(fā)電引水隧洞洞身及襯砌支護掉渣掉塊問題，從而確保了發(fā)電引水隧洞本身以及機組安全。
[0025]以上所述實例僅用于說明本實用新型的技術(shù)思想及特點，其目的在于本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，不能僅以本實例來限定本實用新型的專利范圍，即凡本實用新型所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本實用新型的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于高埋深、高地溫、高地應(yīng)力巖爆地區(qū)的發(fā)電引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于，在發(fā)電引水隧洞的巖壁內(nèi)側(cè)固定有一層隔熱材料(3)，在隔熱材料(3)外側(cè)澆筑有一層混凝土襯砌(5)，混凝土襯砌(5)上設(shè)置有兩條榫式永久應(yīng)力釋放縫(4)，在榫式永久應(yīng)力釋放縫(4)中嵌有高壓閉孔板(I)，榫式永久應(yīng)力釋放縫(4)上設(shè)置有銅止水片(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高埋深、高地溫、高地應(yīng)力巖爆地區(qū)的發(fā)電引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述兩條榫式永久應(yīng)力釋放縫(4)位于發(fā)電引水隧洞的上半部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于高埋深、高地溫、高地應(yīng)力巖爆地區(qū)的發(fā)電引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述榫式永久應(yīng)力釋放縫(4)與拱頂夾角為45° -75。。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于高埋深、高地溫、高地應(yīng)力巖爆地區(qū)的發(fā)電引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述兩條榫式永久應(yīng)力釋放縫(4)位于同一水平高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高埋深、高地溫、高地應(yīng)力巖爆地區(qū)的發(fā)電引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述榫式永久應(yīng)力釋放縫(4)的縫寬為2.0cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于高埋深、高地溫、高地應(yīng)力巖爆地區(qū)的發(fā)電引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述高壓閉孔板(I)為2cm厚的高壓聚乙烯泡沫板。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于高埋深、高地溫、高地應(yīng)力巖爆地區(qū)的發(fā)電引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)，在發(fā)電引水隧洞的巖壁內(nèi)側(cè)固定有一層隔熱材料，在隔熱材料外側(cè)澆筑有一層混凝土襯砌，混凝土襯砌上設(shè)置有兩條榫式永久應(yīng)力釋放縫，在榫式永久應(yīng)力釋放縫中嵌有高壓閉孔板，榫式永久應(yīng)力釋放縫上設(shè)置有銅止水片。本實用新型解決了高埋深、高地溫、高地應(yīng)力及巖爆地區(qū)發(fā)電引水隧洞洞身及襯砌支護掉渣掉塊問題，從而確保了發(fā)電引水隧洞本身以及機組安全。
【IPC分類】E21D11-10
【公開號】CN204476427
【申請?zhí)枴緾N201520138493
【發(fā)明人】王立成, 崔海濤, 丁秀霞, 遲守旭, 任杰, 吳桂蘭, 苗青, 李梅, 孟繁杰, 趙立民
【申請人】中水北方勘測設(shè)計研究有限責任公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月11日