两条或多条并排隧洞斜井或竖井错落布置方法
【专利摘要】本发明涉及一种两条或多条并排隧洞斜井或竖井错落布置方法，属于水利水电工程的施工方法每条隧洞的上平段一端分别连接进水口，另一端与各自的上弯点连接，该上弯点另一端与上斜井或竖井段连接，该斜井或竖井段分别与各自的中平段连接，该各自的中平段的长度相等，该中平段与下斜井或竖井段连接，该下斜井或竖井段分别与各自的下水平段连接，各自的下水平段长度不同，中下平段施工支洞的中部有按隧洞的数量分岔，每个分岔前端分别与各中平段连接。本发明布置型式简单，运行安全可靠，施工方便，对于两条或多条并排布置、纵剖面上采用一级或一级以上斜井或竖井布置的输水隧洞，具有很好的应用前景。
【专利说明】两条或多条并排隧洞斜井或竖井错落布置方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水利水电工程的施工方法，适用于两条或多条并排布置，且纵剖面上 采用一级或一级以上斜井或竖井布置的输水隧洞。
【背景技术】
[0002]水利水电工程输水系统的输水方式，一般采用“一洞一机”、“一洞多机”、“二洞多 机”、“多洞多机”等布置方式，需要根据地形地质条件、洞径、衬砌型式、材料、电站运行方 式、首部和尾部建筑物布置、分期投入运行的可能性、施工条件以及工期和造价等因素综合 确定。由于引水系统和尾水系统所承受的压力水头相差较大，地形地质条件及长度也有一 定差别，进、出水口的布置也不会完全相同，因此，引水系统与尾水系统的输水方式不一定 完全相同。对于输水系统输水方式的选择，很多工程考虑以上诸多因素并结合工程自身的 特点，需要采用“两洞多机”布置，甚至“多洞多机”布置，即输水系统采用两条或多条隧洞 并排布置。
[0003]输水隧洞纵剖面上、下平段的连接方式，应根据输水系统其它建筑物的布置、地形 地质条件、水力条件、施工和检修等因素综合确定。由于受进、出水口位置、机组安装高程和 隧洞长度的限制，很多工程的输水隧洞不可避免地采用一级或一级以上斜井或竖井布置。
[0004]目前很多工程受以上诸多因素及工程自身特点的限制，输水隧洞采用两条或多条 并排布置，纵剖面上采用一级或一级以上斜井或竖井布置。
[0005]水利水电工程中两条或多条并排布置的输水隧洞施工，一般采取一条施工支洞贯 穿输水隧洞的方案，其三维示意图如图1，但该方案往往存在如下问题:
(I)封堵体稳定问题
对于高水头，且引水隧洞采用钢筋混凝土衬砌的工程，中平段或下平段水头较高，两洞 间施工支洞封堵体07长度受机组间距限制，封堵体稳定很难满足要求。
[0006](2)占用直线工期问题
施工支洞封堵段06、07施工时受封堵顺序限制，工期占用较长，甚至直接影响发电的 直线工期。
[0007]( 3 )封堵体渗漏问题
在充排水试验以及运行过程中，封堵体顶拱及与围岩接缝处不可避免地漏水，而两洞 间的封堵体07受作业空间和通道的限制，渗漏处理非常困难。
[0008](4)下斜井或竖井的检查与维修问题
对于采用二级或以上的斜井或竖井布置的输水隧洞，上斜井或竖井02-1可以利用上 平段进行检查与维修，但要实现下斜井或竖井02-2的检查与维修，需要在中平洞03设置检 修门及检修通道，采用常规的一条施工支洞05贯穿输水隧洞，检修通道的布置非常困难。
[0009]综上所述，鉴于目前水利水电工程输水隧洞采用两条或多条并排布置，且纵剖面 上采用一级或一级以上斜井或竖井布置比较普遍的情况，急需解决高内水压力钢筋混凝土 衬砌下平段的施工支洞封堵不稳定、工期紧张、封堵体渗漏处理困难等问题，以及对于采用二级或以上斜井、竖井布置的工程如何在中平洞布置检修门与检修通道的问题。
【发明内容】
[0010]本发明提供一种两条或多条并排隧洞斜井或竖井错落布置方法，以解决高内水压力钢筋混凝土衬砌下平段的施工支洞封堵不稳定、工期紧张、封堵体渗漏处理困难等问题，以及对于采用二级或以上斜井、竖井布置的工程如何在中平洞布置检修门与检修通道的问题。
[0011]本发明采取的技术方案是包括下列步骤: 两条或多条并排布置的高水头钢筋混凝土衬砌隧洞，纵剖面采用斜井或竖井错落布置，所述错落布置的各隧洞的上平段长度不同，每条隧洞的上平段一端分别连接进水口，另一端与各自的上弯点连接，该上弯点另一端与上斜井或竖井段连接，该斜井或竖井段分别与各自的中平段连接，该各自的中平段的长度相等，该中平段与下斜井或竖井段连接，该下斜井或竖井段分别与各自的下水平段连接，各自的下水平段长度不同，该下水平段分别与出水口连接；中平段施工支洞的中部有按隧洞的数量分岔，每个分岔前端分别与各中平段连接，下平段施工支洞的中部有按隧洞的数量分岔，每个分岔前端分别与各下平段连接。
[0012]本发明的中平段施工支洞5的中部各分岔与周边隧洞的距离L要满足:
L≥P/Ι临界
其中:
P:内水压力；
I?:岩体临界水力梯度，完整岩石:15~20 ;节理裂隙闭合的岩体:8~10 ;张性节理裂隙密集带和断层破碎带:3~5。
[0013]本发明的优点是:
(1)两条或多条并排布置的高水头钢筋混凝土衬砌隧洞，纵剖面采用斜井或竖井错落布置，中平段施工支洞、下平段施工支洞分岔分别与中平段、下平段相连，解决了两洞间封堵体长度因受机组间距限制，无法满足封堵稳定要求的难题；
(2)中平段施工支洞、下平段施工支洞各支岔分别与输水隧洞相连，封堵施工时不受由内向外的封堵施工顺序限制，解决了封堵工期紧张问题；与远端隧洞相连的施工支洞封堵体接缝灌浆的预埋管可以不用跨过近端封堵体，因而缩短了预埋管的长度，保证了接缝灌浆的质量与效果；同时针对施工支洞布置方向与机组发电顺序的问题，解决了施工支洞需要布置在后发电隧洞一侧的限制，使施工支洞的布置更具有灵活性；
(3)在输水系统充排水试验时或运行过程中，如果施工支洞封堵体发生渗漏需要处理时，若采用一条施工支洞贯穿输水隧洞的方案，则两洞间封堵体的处理，均需要自进人孔进入隧洞内来施工，因此受作业空间和设备的限制，处理起来非常困难。采用本发明施工支洞分岔分别与输水隧洞相连，在处理封堵体渗漏时，可以在施工支洞封堵体外侧采用延长封堵体长度和加强灌浆等措施来处理，降低了处理难度，而且保证了处理的效果；
(4)采用二级或以上的斜井或竖井时，需要在中平段设置检修门和检修通道，用于下斜井、竖井的充排水试验和后期放空时的检查、维修。对于两条或多条并排布置的输水隧洞，若采用一条施工支洞贯穿两输水隧洞，要实现远端输水隧洞的检查与维修非常困难，检修通道需要跨过近端输水隧洞，这就需要自近端输水隧洞下部或上部跨过，会造成施工支洞与近端输水隧洞相交部位的开挖断面增大较多，因而需要加强交叉部位的支护措施以保持稳定；另外，由于施工通道自输水隧洞下部或上部通过，检查和检修设备运至检修隧洞内比较困难，而且检修通道内的排水也较为困难。通过调整上斜井、竖井错落布置，使中平段施工支洞分岔分别与各中平段相连，再分别进行封堵，在各封堵体内预留检修通道，有效地解决了中平段布置检修通道困难的问题；
(5)两条或多条并排布置的高内水头钢筋混凝土衬砌隧洞，采用斜井、或竖井错落布置，可以有效地避开断层破碎带等不利地质条件的影响。例如在输水系统布置过程中，斜井、竖井洞段围岩遇有断层破碎带等不利地质条件，通过采取斜井、竖井错落布置，可以使斜井、竖井均可以布置在围岩地质条件相对较好区域，而且可以通过拉大相邻斜井或竖井间距离，增加相邻斜井、竖井间的岩体厚度及渗径，保证了相邻斜井、竖井间的强度稳定和渗透稳定。[0014]本发明布置型式简单，运行安全可靠，施工方便，对于两条或多条并排布置、纵剖面上采用一级或一级以上斜井或竖井布置的输水隧洞，具有很好的应用前景。本发明是一种非常经济实用的输水隧洞布置型式。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是现有技术的布置示意图；
图2本发明的三维示意图；
图3本发明的平面布置示意图。
[0016]图4本发明两条隧洞的纵剖面布置示意图，不包括各施工支洞。
【具体实施方式】
[0017]两条或多条并排布置的高水头钢筋混凝土衬砌隧洞，纵剖面采用斜井或竖井错落布置，所述错落布置的各隧洞的上平段I长度不同，每条隧洞的上平段I 一端分别连接进水口 7，另一端与各自的上弯点6连接，该上弯点6另一端与上斜井或竖井段2连接，该斜井或竖井段2分别与各自的中平段3连接，该各自的中平段3的长度相等，该中平段3与下斜井或竖井段8连接，该下斜井或竖井段8分别与各自的下水平段4连接，各自的下水平段4 长度不同，该下水平段4分别与出水口 9连接；中平段施工支洞5的中部有按隧洞的数量分岔501，每个分岔前端分别与各中平段连接，下平段施工支洞10的中部有按隧洞的数量分岔1001，每个分岔前端分别与各下平段连接。
[0018]本发明的中平段施工支洞5的中部各分岔与周边隧洞的距离L要满足:
L≥P/I临界
其中:
P:内水压力；
I iisjj1:岩体临界水力梯度，一般的，完整岩石:15~20 ;节理裂隙闭合的岩体:8~10 ; 张性节理裂隙密集带和断层破碎带:3~5。
【权利要求】
1.一种两条或多条并排隧洞斜井或竖井错落布置方法，其特征在于:包括下列步骤: 两条或多条并排布置的高水头钢筋混凝土衬砌隧洞，纵剖面采用斜井或竖井错落布置，所述错落布置的各隧洞的上平段长度不同，每条隧洞的上平段一端分别连接进水口，另一端与各自的上弯点连接，该上弯点另一端与上斜井或竖井段连接，该斜井或竖井段分别与各自的中平段连接，该各自的中平段的长度相等，该中平段与下斜井或竖井段连接，该下斜井或竖井段分别与各自的下水平段连接，各自的下水平段长度不同，该下水平段分别与出水口连接；中平段施工支洞的中部有按隧洞的数量分岔，每个分岔前端分别与各中平段连接，下平段施工支洞的中部有按隧洞的数量分岔，每个分岔前端分别与各下平段连接。
2.根据权利要求1所述的一种两条或多条并排隧洞斜井或竖井错落布置方法，其特征在于:中平段施工支洞的中部各分岔与周边隧洞的距离L要满足: L≤P/Ι临界 其中: P:内水压力； I?:岩体临界水力梯度，完整岩石:15~20 ;节理裂隙闭合的岩体:8~10 ;张性节理裂隙密集带和断层破碎带:3~5。`
【文档编号】E02B9/06GK103498456SQ201310486549
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2013年10月17日
【发明者】金正浩, 马军, 宋守平, 祁世京, 张建辉, 景健伟, 于生波, 范景春, 刘洋, 王晓丽, 张喜武, 徐智桓, 郑奕芳, 夏辉, 姜树立, 李志远, 曲景涛, 王辉伟, 唐国峰, 尹和松, 于长征, 蔡光哲, 贾志刚, 范永, 吕君卓 申请人:中水东北勘测设计研究有限责任公司