高拱坝导流洞永久堵头的检修布置结构的制作方法

本发明涉及一种高拱坝导流洞永久堵头的检修布置结构，相应地，同时涉及一种高拱坝导流洞永久堵头的检修方法，属于水利水电工程中导截流施工技术领域。

背景技术：

在深山峡谷地区的高拱坝建设过程中，围堰全年断流，通过导流洞泄流的施工导流方式应用最多，这些大型导流洞在完成使命后，均需在水库蓄水前采用混凝土永久堵头结构对其进行封堵。封堵完成后，导流洞永久堵头与大坝防渗帷幕形成整体起到坝体防渗作用，其级别与永久挡水建筑物级别一致，安全性和稳定性显得极为重要。因此，导流洞永久堵头需要进行运行监测和检修。同时，高拱坝坝后往往需要设置水垫塘以满足泄洪消能的需要，而水垫塘底板设置有排水廊道，其运行安全和排水效能会受到下游洪水位和导流洞堵头或衬砌漏水的影响。

目前，工程人员利用导流洞施工支洞通道作为永久检修通道，并在下游导流洞出口设置岸塔闸室，当需要检修时，通过导流洞出口闸门下闸抽水后检修，然而该布置结构存在以下不足：

(1)导流洞出口设置岸塔式闸室，工程规模大、投资很高、维护费用高；

(2)导流洞出口闸室经泥沙长年累月的淤积(已有工程出现此情况)，下闸难度大，而且闸门长期置于水下，可能出现损坏漏水现象；

(3)导流洞施工支洞通道往往与水垫塘排水廊道通道相接，为避免导流洞堵头或导流洞衬砌渗水对其影响，确保水垫塘排水廊道正常运行和安全，需要定期抽水，极为繁琐。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述现有背景技术中存在的不足之处，提供一种高拱坝导流洞永久堵头的检修布置结构，该布置结构简单，运行安全，施工方便、节省投资、且检修方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高拱坝导流洞永久堵头的检修布置结构，包括导流洞，导流洞中设置有永久堵头，永久堵头与防渗帷幕相接，导流洞在永久堵头的下游一侧连通施工支洞，导流洞出口处布置有可排水封堵结构，可排水封堵结构包括混凝土封堵体a，混凝土封堵体a的迎水端设置有用于排水和灌浆的廊道，廊道的顶板布置有连通外界的排水竖井，排水竖井的外端布置有竖井平台；施工支洞内布置有检修封堵结构，检修封堵结构包括混凝土封堵体b,混凝土封堵体b与防渗帷幕相接，混凝土封堵体b具有贯穿其本体的检修通道，检修通道内设置有检修挡水闸门。实施时，混凝土封堵体a的长度、竖井平台的高程可按照能抵挡下游100年一遇洪水位计算得到。

进一步的是：竖井平台由山体岩体开挖形成。

进一步的是：廊道的底板布置有集水井，集水井与排水竖井在竖直方向对齐设置。

进一步的是：集水井断面与排水竖井断面均为圆形，集水井直径与排水竖井直径相同。

进一步的是：集水井的底板高程与混凝土封堵体a的底板高程间距为2m～3m。

进一步的是：检修挡水闸门安装于距检修通道迎水端5m～10m处。

另外，本发明还提供一种利用上述高拱坝导流洞永久堵头检修布置结构进行永久堵头检修的方法，检修一般在枯水期进行，检修步骤为：

一、沿排水竖井将水泵抽水管下放至廊道，将导流洞内水流抽干；

二、从施工支洞进入检修封堵结构内的检修通道，打开检修挡水闸门进入导流洞，对导流洞中的永久堵头进行运行监测和检修。

本发明的有益效果是：①非检修期的汛期，在导流洞出口处，依靠可排水封堵结构阻挡下游水位灌入，同时可保证遭遇100年一遇洪水时，可排水封堵结构能够稳定运行，不会滑动，结构安全可靠；竖井平台高程满足高于100年一遇洪水位的要求，可保证遭遇100年一遇洪水时，不会倒灌进入导流洞而影响其他附属建筑物；②非检修期或汛期，检修封堵结构中的检修挡水闸门关闭，这样可以保证上游的导流洞堵头或导流洞衬砌渗水不会进入水垫塘排水廊道而影响其运行。③通过巧妙的结构布置和设计，实现了对高拱坝永久堵头进行定期的监测和检修，布置结构简单可靠，安全性高，节省投资、且施工方便。

附图说明

图1为本发明的导流洞出口处可排水封堵结构布置纵剖面；

图2为可排水封堵结构堵头断面示意图；

图3为排水竖井断面示意图；

图4为检修封堵结构布置平面示意图；

图5为检修封堵结构堵头断面图；

图6为检修封堵结构平面详图。

图中标记为：1-可排水封堵结构、2-检修封堵结构、3-导流洞出口处、4-施工支洞、5-防渗帷幕、11-廊道、12-竖井平台、13-排水竖井、14-集水井、15-混凝土封堵体a、21-检修通道、22-检修挡水闸门、23-混凝土封堵体b、6-永久堵头、7-水平施工缝、8-原衬砌。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图1～图6所示，高拱坝导流洞永久堵头的检修布置结构，包括导流洞，导流洞中设置有永久堵头6，永久堵头6与防渗帷幕5相接，导流洞在永久堵头2的下游一侧连通施工支洞4，导流洞出口处3布置有可排水封堵结构1，可排水封堵结构1包括混凝土封堵体a15，混凝土封堵体a15的迎水端设置有用于排水和灌浆的廊道11，廊道11的顶板布置有连通外界的排水竖井13，排水竖井13的外端布置有竖井平台12；施工支洞4内布置有检修封堵结构2，检修封堵结构2包括混凝土封堵体b23,混凝土封堵体b23与防渗帷幕5相接，混凝土封堵体b23具有贯穿其本体的检修通道21，检修通道21内设置有检修挡水闸门22。

优选地，竖井平台12由山体岩体开挖形成；廊道11的底板布置有集水井14，集水井14与排水竖井13在竖直方向对齐设置。集水井14断面与排水竖井13断面均为圆形，集水井14直径与排水竖井13直径相同。集水井14的底板高程与混凝土封堵体a15的底板高程间距为2m～3m。检修挡水闸门22安装于距检修通道21迎水端5m～10m处。

以西南地区某世界级高拱坝工程为例，混凝土封堵体a15的设计长度按照能抵挡下游100年一遇洪水位计算得到，根据相关规程规范计算得长度为15m；可排水封堵结构1内设排水和灌浆的廊道11，尺寸为3m×4m(宽×高)；可排水封堵结构1上方设置的竖井平台12由山体岩体开挖形成，竖井平台12高程为410m，满足高于100年一遇洪水位407m的要求，从竖井平台12往下开挖贯通廊道11至离可排水封堵结构1底板2m的距离形成排水竖井13和集水井14；排水竖井13和集水井14为圆形，直径均为2m。检修通道21内距检修通道迎水端5m处安装检修挡水闸门22，尺寸为3m×4m(宽×高)。

另外，本发明还提供一种利用上述高拱坝导流洞永久堵头检修布置结构进行永久堵头检修的方法，检修一般在枯水期进行，检修步骤为：

一、由于导流洞出口高程较低，导流洞堵头内或导流洞衬砌渗水会流入下游导流洞出口处，此时沿排水竖井13将水泵抽水管下放至廊道11，将导流洞内水流抽干以方便检修；

二、从施工支洞4进入检修封堵结构2内的检修通道21，打开检修挡水闸门22进入导流洞，对导流洞中的永久堵头6进行运行监测和检修。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种高拱坝导流洞永久堵头的检修布置结构，相应地，同时涉及一种高拱坝导流洞永久堵头的检修方法，属于水利水电工程中导截流施工技术领域。本发明的检修布置结构包括可排水封堵结构和检修封堵结构，可排水封堵结构布置于导流洞出口处，包括廊道、竖井平台、排水竖井和集水井，检修封堵结构布置于施工支洞内，包括检修通道和检修挡水闸门。检修方法为先通过设置的排水竖井将导流洞内水流抽干，再通过检修通道开启检修闸门进入导流洞，最终实现对永久堵头的监测和检修。本发明提供了一种既方便导流洞永久堵头监测检修、又不影响水垫塘排水廊道的安全运行的布置结构，结构简单可靠，安全性高，节省投资、且施工方便。

技术研发人员：张超;黎昀;冯菊
受保护的技术使用者：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2017.05.16
技术公布日：2017.07.21