一种岩塞高速水流冲碴的施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种岩塞高速水流冲碴的施工方法，该方法步骤如下1）先预置水平塞体，具体为：①砖砌内模，②钢套筒安装，③ 砖砌外，④ 塞体混凝土浇筑2)爆破时，隧洞开挖至预置水平岩塞后，进行混凝土衬砌，当混凝土强度达到设计强度后即可进行岩塞爆破,引水隧洞水平设置，该引水隧洞的轴线与预置岩塞体的轴线重合。采用本发明，其安全性好，由于未设置聚碴坑，岩塞爆破后的石碴能够顺光滑的洞壁被冲出隧洞，隧洞内不会遗留不稳定的石碴，这样就保证了后期运行的安全；并且其水流条件好、节省投资缩短了工期、易于岩塞爆破的实施。
【专利说明】一种岩塞高速水流冲碴的施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种岩塞爆破的施工方法，具体涉及一种不冲碴型的岩塞爆破的施工方法。
【背景技术】
[0002]在需要从已有水库、胡泊进行引水发电、灌溉、泄洪或降低水库水位等目的，将饮水或泄洪隧洞打至库底或湖底后，预留一块岩体(又称岩塞)用爆破法炸除的工程称为岩塞爆破。
[0003]岩塞爆破后作为水工建筑物的进水口，过水条件好与运行期岩体稳定是工程获取成功的必要条件。其次，塞口岩石覆盖层薄、便于施工、岩石地质构造较为简单、节理裂隙不甚发育以及爆破时不影响其他水工建筑物的安全等是其选取的重要条件。
[0004]目前，塞体形状一般采取倒圆锥体，即迎水面的尺寸大于洞内塞口直径。根据岩塞爆后的冲碴方式，可设计有聚碴坑的岩塞和冲碴型岩塞。参见附图1和附图2。从图中可以看出一般岩塞均设置在引水洞的上面，并且由于设置聚碴坑，岩塞爆破后的石碴有时不能顺洞壁被冲出隧洞，隧洞内容易遗留不稳定的石碴。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种水平岩塞无聚碴坑的岩塞爆破的施工方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下:一种岩塞高速水流冲碴的施工方法，其关键技术在于:该方法步骤如下:
1)先预置水平塞体，具体为:
①砖砌内模在已衬砌好的隧洞进口附近用水泥砂衆砌筑490mm砖墙，以此作为塞体混凝土烧筑内模；
②钢套筒安装
采用壁厚16_的钢套筒作为混凝土塞体模板，使钢套筒水平放置，钢套筒轴线与隧洞轴线重合，钢套筒形状为锥台形的瓶塞状，钢套筒位于下游侧的直径2m，位于上游侧的直径3m，所述钢套筒安放完成后，在其内壁铺设一层油毡；
③砖砌外模
安放并固定好钢套筒后，在钢套筒上游侧砌筑490mm厚水泥砂浆砖墙作为混凝土预置塞体外模；
④塞体混凝土烧筑
上述准备工作完成后即可进行塞体混凝土的浇筑；
2)爆破时，隧洞开挖至预置水平岩塞后，进行混凝土衬砌，当混凝土强度达到设计强度后即可进行岩塞爆破，引水隧洞水平设置，该引水隧洞的轴线与预置岩塞体的轴线重合。
[0007]采用上述技术方案所产生的有益效果如下: 1、安全性好
由于未设置聚碴坑，岩塞爆破后的石碴能够顺光滑的洞壁被冲出隧洞，隧洞内不会遗留不稳定的石碴，这样就保证了后期运行的安全；如果设置聚碴坑，由于聚碴坑周围洞体断面远大于设计断面，不但支护难度大得多，而且还存在一定的安全隐患。
[0008]由于引水口周围岩体在预置岩塞体之前已经进行了处理，处于稳定状态，在进行岩塞爆破时一般不会出现滑坡塌落的危险；预置岩塞体及隧洞衬砌均预先进行了灌浆，水渗漏少，施工安全；预置岩塞体稳定，有利于施工的安全；由于是预置岩塞体，减少了深水作业工作量，降低了深水作业的危险性，保证了施工安全；
2、水流条件好
由于未设置聚碴坑，岩塞后部的隧洞均能进行混凝土衬砌工作，这样岩塞后部的水流通道将非常通畅，无不利的水流条件，有利于隧洞及相应建筑物的安全运行；
3、节省投资缩短了工期
由于不设置聚碴坑，减少了聚碴坑的开挖工程量以及石碴的倒运费用，而且缩短了工期。
[0009]4、易于岩塞爆破的实施
由于是预置混凝土岩塞体，其材质单一，因此使得爆破参数的设计变得简单；岩塞体尺寸精确，易于控制钻孔角度深度；岩塞体置于钢套筒内，施工时不用打周边孔，减小了钻孔数量及劳动强度；预置岩塞断面尺寸小，爆破工程量小，降低了施工的难度；
5、引水口水流条件好
由于塞体预置在钢套筒内，岩塞爆破后，钢套筒不会被炸掉，而是作为进水口的一部分保留下来，其形状规则。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是有聚磁坑岩塞爆破不意图；
图2是冲碴型岩塞爆破示意图；
图3是本发明水平岩塞无聚碴坑爆破示意图；
图4是本发明的塞体的施工示意图；
图5是图4的A-A首I]视不意图；
图6是图5的B-B剖视示意图(即塞体断面布置图)；
其中，图1中，100、岩塞A，200、聚碴坑，300、引水洞A，400、临时堵塞段，500、闸门井； 图2中，101、岩塞B，102、缓冲碴坑，103、引水洞B，104、闸门井，105、启闭机室；
图3中，11、引水隧洞，12、封堵门，13、水库，14、闸门井，15、工作平台；
图4-图6中，1、外模，2、塞体，3、喷浆管，4、隧洞，5、砌砖封口，6、内模，7、钢套筒，8、钢管，9、加紧环，10、砼支撑。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明进行进一步的说明。
[0012]参见附图4-附图6，该施工方法需要先施工水平的岩塞，具体为:
1、砖砌内膜6 在已衬砌好的隧洞进口附近用水泥砂衆砌筑490mm砖墙(该砖墙仅作为模板使用，厚度可调，砖墙薄时需加强外部支撑)，以此作为塞体混凝土浇筑内模6。
[0013]2、钢套筒7安装
此处采用壁厚16_(壁厚可调)的钢套筒7作为混凝土塞体2模板，钢套筒7水平放置，钢套筒7轴线与隧洞4轴线重合，钢套筒7轴线与水平面的夹角为0°。钢套筒7外观形状为锥台形的瓶塞状，钢套筒7下游侧直径2m，钢套筒7上游侧直径3m。钢套筒7放置位置要精确、稳固。钢套筒7安放完成后，在钢套筒7内壁铺设一层油毡。
[0014]3、砖砌外模I
安放并固定好钢套筒7，在钢套筒7游侧砌筑490_厚(该砖墙仅作为模板使用，厚度可调，砖墙薄时需加强外部支撑)水泥砂浆砖墙作为混凝土预置塞体2外模，砖墙外侧做适当支撑。
[0015]4、塞体2混凝土烧筑
所有准备工作完成后即可进行塞体混凝土的浇筑，塞体2采用C15强度混凝土。
[0016]参见附图1-附图3，当后续需要引水时，开挖，隧洞开挖至预置水平塞体2后，进行混凝土衬砌，当混凝土强度达到设计强度后即可进行岩塞爆破；要精心设计。引水隧洞11水平设置，该引水隧洞11的轴线与预置塞体2的轴线重合。
[0017]由于预置塞体2材质单一，均为素混凝土，通过对爆破参数的科学控制，可将爆破石碴块度控制在一定的范围内，然后利用水库的高压水流将岩塞爆破石碴顺利泻出隧洞。由于石碴块度能得到有效地控制，石碴在流经隧洞时对隧洞壁的损害可控制在允许的范围内。
【权利要求】
1.一种岩塞高速水流冲碴的施工方法，其特征在于:该方法步骤如下: 1)先预置塞体(2)，具体为: ①砖砌内模(6) 在已衬砌好的隧洞(4)进口附近用水泥砂浆砌筑砖墙，以此作为塞体混凝土浇筑内模(6)； ②钢套筒(7)安装 采用壁厚10?20mm的钢套筒(7)作为混凝土塞体模板，使钢套筒(7)水平放置，钢套筒(7)轴线与隧洞(4)轴线重合，钢套筒(7)形状为锥台形的瓶塞状，钢套筒(7)位于下游侧的直径2m，位于上游侧的直径3m，所述钢套筒(7)安放完成后，在其内壁铺设一层油毡； ③砖砌外模(I) 安放并固定好钢套筒(7)后，在钢套筒(7)上游侧砌筑水泥砂浆砖墙作为混凝土预置塞体外模(I)； ④塞体混凝土烧筑 上述准备工作完成后进行塞体(2)混凝土的浇筑； 2)爆破时，隧洞开挖至预置水平塞体(2)后，进行混凝土衬砌，当混凝土强度达到设计强度后即可进行岩塞爆破，引水隧洞(11)水平设置，该引水隧洞(11)的轴线与预置塞体(2)的轴线重合。
【文档编号】E02B9/00GK104480895SQ201410620037
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】刘冶峰, 李进亮, 邢彦波, 韩利锐, 默宝琴, 陈智勇, 贺磊, 曹永刚, 李平, 鲁立军 申请人:河北省水利工程局