沟水处理排水洞的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水电站工程构造，尤其是一种针对高山峡谷地区支流沟谷的用于沟水处理排水洞。本实用新型提供了一种消除主体工程施工期间安全隐患的用于沟水处理的排水洞，包括纵坡、设置在纵坡内的上平洞和高出水口，纵坡内还设置有涡室、竖井和低出水口；涡室设置在上平洞和高出水口之间，并与上平洞和高出水口连通；竖井的上端与涡室连通，竖井向下延伸后与低出水口连通；高出水口内设置有可拆卸的临时封堵体，临时封堵体的上部设置有通气孔。沟水处理排水洞设置高低出水口后，排水洞纵坡不必设置过陡，便于施工和检修。设置低出水口解决了常规排水洞出水口台阶防护常被冲毁、对出水口附近的道路和桥梁、临建设施及生产人员造成的安全隐患。
【专利说明】沟水处理排水洞
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种水电站工程构造，尤其是一种针对高山峡谷地区支流沟谷的沟水处理排水洞。
【背景技术】
[0002]在高山峡谷地区建筑水电站工程时，当在临近挡水坝处有支流沟谷汇入时，考虑水能利用，一般情况下，坝址将选在沟谷下游侧；由于近坝区可利用的施工场地及少，而工程建设中有大量的弃渣需要堆存，还需布置各类施工工厂等临建设施，因此，常利用坝址上游侧的支流沟谷作为弃渣场，高山峡谷地区的支流沟谷多为常年流水、切割较深且纵坡较大，一旦堆渣，必将沟谷全部截断，部分前期开挖的弃渣形成场地后，将在渣场顶部布置后续施工所需的各类施工临建设施，受沟谷纵坡较大、堆渣容量要求及蓄水水位等因素影响，沟谷内布置的大部分临建设施及弃渣所形成的场地将位于库水位以上(形成永久渣场)，因此，在此类沟谷利用前，需对沟谷进行沟水处理，沟水处理方式多采用挡水坝+排水洞。
[0003]目前，工程上一般采用一坡到底的排水洞，即排水口排出的水直接沿坡面流入主江中，排水洞进水口布置受沟谷利用范围和沟水处理挡水坝位置限制，进水口高程相对固定；排水洞出水口设置高程受排水洞纵坡和出口水位限制，在便于排水洞自身施工和检修的前提下，尽可能加大纵坡，以使排水洞出水口尽可能和下游河道水位衔接；如排水洞已按满足施工要求的最大纵坡布置，排水洞出水口高程距下游河道高差仍较大时，为保证出水口安全，常在出水口设置台阶消能设施。根据以往工程运行情况看，采用以上布置方案的排水洞施工难度较大，出水口防护工程量大且运行期间需多次修复，主体工程蓄水前，排水洞运行将对出水口附近(或下方)的道路和桥梁、临建设施及生产人员造成较大的安全隐患，如采取避让出水口布置道路(即绕行或交通隧洞下穿排水洞出口)和临建设施，又将导致整个工程的投资增加等缺点。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种消除主体工程施工期间安全隐患的沟水处理排水洞。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的沟水处理排水洞，包括纵坡、设置在纵坡内的上平洞和高出水口，所述纵坡内还设置有涡室、竖井和低出水口 ；所述涡室设置在上平洞和高出水口之间，并与上平洞和高出水口连通；所述竖井的上端与涡室连通，所述竖井向下延伸后与低出水口连通；所述高出水口内设置有可拆卸的临时封堵体，所述临时封堵体的上部设置有通气孔。
[0006]进一步的是，所述纵坡内还设置有消力井，所述消力井连接在竖井的下端，并位于竖井和低出水口连接处之下。
[0007]进一步的是，所述纵坡内还设置有通气孔，所述通气孔的两端分别与高出水口和低出水口连通。
[0008]进一步的是，所述低出水口的排水端口高度在设置在主江汛期高水位和常水位之间。
[0009]进一步的是，所述纵坡上设置有场内道路，所述场内道路位于低出水口之上。
[0010]本实用新型的有益效果是:沟水处理排水洞设置高低出水口后，排水洞纵坡不必设置过陡，便于施工和检修。低出水口满足工程施工期的沟水引排，设置低出水口解决了常规排水洞出水口台阶防护常被冲毁、对出水口附近(或下方)的道路和桥梁、临建设施及生产人员造成的安全隐患，例如汛期洪水可能冲毁台阶防护，进而危及道路和桥梁、临建设施等安全，高原或寒冷地区冬季可能产生雾化，造成路面结冰；节省工程投资，即取消出口开挖和台阶防护工程量、节省绕行交通隧洞工程量。设置高出水口解决了水库蓄水后，低出水口易发生淤堵和不具备检修的弊端，满足工程永久期的沟水引排和水能利用要求。沟水处理排水洞设置高低出水口可保证施工期和永久期的运行安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的剖面图。
[0012]图2是本实用新型高出水口部分的剖面图。
[0013]图3是本实用新型低出水口部分的剖面图。
[0014]图中零部件、部位及编号:上平洞1、涡室2、高出水口 3、临时封堵体4、竖井5、消力井6、低出水口 7、场内道路8、通气孔9、消力井通气孔10。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0016]如图1所示，本实用新型包括纵坡、设置在纵坡内的上平洞I和高出水口 3，所述纵坡内还设置有涡室2、竖井5和低出水口 ；所述涡室2设置在上平洞I和高出水口 3之间，并与上平洞I和高出水口 3连通；所述竖井5的上端与涡室2连通，所述竖井5向下延伸后与低出水口 7连通；所述高出水口 3内设置有可拆卸的临时封堵体4，所述临时封堵体4的上部设置有通气孔9。临时封堵体4主要是为了防止涡室2内的水从高出水口 3排出。
[0017]上述结构可以采用以下方式施工:排水洞的上平洞1、高出水口 3和低出水口 7洞段均采用常规方法开挖、衬砌，涡室2和高出水口 3作为施工涡室2的通道，竖井5采用天井钻机先开挖导井、后自上而下扩挖的方式开挖，混凝土经高出水口 3受料斗由真空溜管入仓，滑模浇筑。排水洞全部施工结束后，对高出水口 3进行临时封堵，临时封堵体4顶部预留润室通气孔9,待水库畜水后,再拆除闻出水口 3的临时封堵体4。
[0018]上述结构具体采用下列方式运行:在水库主体工程完成前，利用临时封堵体4封堵高出水口 3，支流沟水通过上平洞1、涡室2和竖井5后，从低出水口 7排入主江；在水库主体工程完成蓄水后，拆除临时封堵体4，沟水由上平洞1、涡室2、高出水口 3排至水库内。
[0019]与传统一坡到底的排水洞不同，本实用新型的排水洞设置有高出水口 3和低出水口 3，在主体工程完成前，利用低出水口 3排出沟水，这样的好处就是，水并不沿纵坡面流动，这样水流的冲击就不会影响到纵坡下部的道路、桥梁、临建设施及生产人员；而在此时，高出水口 3被临时封堵体4封堵，其只能通过通气孔9排出涡室2内的空气，而不能排水，高出水口 3在此时能够通过排出空气而帮助涡室2内形成旋流，达到良好的消能作用。本实用新型随便增加了竖井5、低出水口 7等额外的构造，但是却省去了传统排水洞的台阶消能设施，也无需加大纵坡。这样的成本反而小于传统的排水洞。在水库主体工程完成蓄水后，拆除临时封堵体4,沟水由上平洞1、涡室2、高出水口 3排至水库内。而低出水口 3和竖井5等构造就被淹没在水里，自动废弃。这样就完美的解决了王体工程施工完成如后的沟水排放要求。
[0020]为了更好的消能，避免竖井5和低出水口 7被冲坏，如图1所示，所述纵坡内还设置有消力井6，所述消力井6连接在竖井5的下端，并位于竖井5和低出水口 7连接处之下。
[0021]为了便于水流流动，如图1所示，所述纵坡内还设置有消力井通气孔10，所述消力井通气孔10的两端分别与高出水口 3和低出水口 7连通。消力井通气孔10可以通过高出水口 3排出消立井6和低出水口 7内的空气，有利于水流。
[0022]具体的，所述低出水口 7的排水端口高度在设置在主江汛期高水位和常水位之间。
[0023]如图1，在采用本实用新型后，由于低出水口 7直接连接至主江，因此纵坡底部的道路、桥梁、临建设施及生产人员均可以设置低出水口 7之上，以避免被水流冲击，例如纵坡上设置有场内道路8，所述场内道路8位于低出水口 7之上。
[0024]排水洞纵坡、上平洞1、高出水口 3和低出水口 7按满足自身施工和检修要求设置。在临近上平洞I的末端、岩石较完整洞段设置涡室2、竖井5及消力井6消能，消力井6连接低出水口 7，低出水口 7与水库蓄水前的天然河道衔接,满足工程施工期间的沟水引排,在水库正常蓄水高程设置高出水口 3，高出水口 3与涡室2、上平洞I连接，高出水口 3施工期间作为施工支洞，排水洞施工结束后对高出水口 3进行临时封堵，并预留通气孔9，沟水由上平洞1、涡室2、竖井5、消力井6、低出水口 7弓丨排，水库蓄水后，低出水口 7淹在水下，易发生淤堵、不具备检修条件，此时拆除高出水口 3内的临时封堵体4，沟水由上平洞1、涡室2、高出水口 3排至库内，低出水口 7自行废弃，上平洞I与库水位衔接。
【权利要求】
1.沟水处理排水洞，包括纵坡、设置在纵坡内的上平洞(I)和高出水口(3)，其特征在于:所述纵坡内还设置有涡室(2)、竖井(5)和低出水口(7);所述涡室(2)设置在上平洞(I)和高出水口⑶之间，并与上平洞⑴和高出水口(3)连通；所述竖井(5)的上端与涡室(2)连通，所述竖井(5)向下延伸后与低出水口(7)连通；所述高出水口(3)内设置有可拆卸的临时封堵体(4)，所述临时封堵体(4)的上部设置有通气孔(9)。
2.如权利要求1所述的沟水处理排水洞，其特征在于:所述纵坡内还设置有消力井(6)，所述消力井(6)连接在竖井(5)的下端，并位于竖井(5)和低出水口(7)连接处之下。
3.如权利要求1所述的沟水处理排水洞，其特征在于:所述纵坡内还设置有消力井通气孔(10)，所述消力井通气孔(10)的两端分别与高出水口(3)和低出水口(7)连通。
4.如权利要求1所述的沟水处理排水洞，其特征在于:所述低出水口(7)的排水端口高度在设置在主江汛期高水位和常水位之间。
5.如权利要求1至4任一权利要求所述的沟水处理排水洞，其特征在于:所述纵坡上设置有场内道路(8)，所述场内道路⑶位于低出水口(7)之上。
【文档编号】E02B8/06GK204080759SQ201420531983
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】王永刚, 雷运华, 银登林, 薛云飞, 黎昀, 何兴勇, 郭长江, 易文明, 张超 申请人:中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司