一种岩基心墙土石坝下放空埋管装置的制作方法

本发明属于水利水电工程领域，特别涉及一种岩基心墙土石坝下放空埋管装置。

背景技术：

在水利水电工程建设中，采用心墙土石坝是常用的坝型之一，为了确保工程安全，往往需要修建放空建筑物，在某些特殊情况下，通过放空建筑物将水库库水放空，传统的技术一般采用在两岸修建放空隧洞，由于放空洞进口位于水库死水位以下，因此隧洞一般需要在进口设置有压短管进口，将有压流转变为无压流后进入无压段，隧洞出口下游一般设置底流消能工，或者挑流、窄缝等消能工，也有采用有压洞的布置方式，在出口设置闸门室，闸门室下游设置消能工。

上述技术需要进口支护锁口，隧洞开挖，一次支护、二次混凝土衬砌，进水塔或闸室、下游消能工开挖及混凝土浇注等施工工序，存在隧洞开挖施工难度大、造价高等问题，特别是隧洞通过不良地质段时，往往存在较大塌方等风险；另外，两岸地形一般较河床高，因此，为了满足进口放空需要，往往需要开挖进口明渠段，进一步加大了造价。

另外,与本技术类似的坝下埋管方案,传统技术往往直接在土石坝内埋设,对于土石坝来讲，坝下埋管是需要特别重视的建筑物，其主要问题在于埋管与周边土石材料结合问题，特别是穿越防渗体段时，如何保证防渗体完整性，处理不当时，容易产生沿管道外侧的管涌破坏。

本发明提出了一种用在基岩上槽挖后埋设钢管,实现放空功能的坝下埋管方案，避免了上述隧洞方案存在的问题。

技术实现要素：

为了克服现有不能保证防渗体完整性，在处理不当时，容易产生沿管道外侧的管涌破坏的问题，本发明提供一种岩基心墙土石坝下放空埋管方法，本发明采用下游锥形消能阀技术，简化了消能工，更加有效的解决了消能问题，避免了隧洞方案的施工风险,降低了工程造价,加快了进度。

本发明采用的技术方案为：

一种岩基心墙土石坝下放空埋管装置，包括进口高程、进口段、心墙前基岩埋管段、心墙底部段、心墙后基岩埋管段、检修阀、消能阀、阀门室和心墙土石坝，所述的进口高程位于心墙土石坝底部，所述的心墙底部段位于心墙土石坝底部中间，所述的心墙前基岩埋管段和心墙后基岩埋管段分别位于心墙底部段两侧；所述的心墙前基岩埋管段与进口段连接，所述的心墙后基岩埋管段通过检修阀与阀门室连接，所述的消能阀设在检修阀与阀门室之间。

所述的进口段的进口为竖井式，设置为喇叭型进口。

所述的进口高程设在水库库底，且高于泥沙淤积高程和不小于有压式进水口的最小淹没深度。

所述的心墙前基岩埋管段的底部开挖高程应位于强风化线中下部或更低，如位于强风化中上部时应进行基础固结灌浆，灌浆深度为3米到5米，基槽开挖尺寸按照埋管外周混凝土包裹厚度不小于50cm确定，上部回填至坝基开挖线。

所述的心墙后基岩埋管段与检修阀设置有心墙下游软基段，所述的心墙下游软基段与检修阀之间设置有伸缩节。

所述的消能阀为锥形消能阀。

所述的检修阀为检修蝶阀。

所述的进口段与心墙前基岩埋管段通过弯管连接，弯管的弯曲角度为90°-180°。

本发明的有益效果为：

本发明避免了隧洞方案的施工风险,降低了工程造价,加快了进度;

本发明避免了传统坝下埋管带来的管涌风险。

本发明在下游采用了锥形消能阀，简化了消能工，更加有效的解决了消能问题。

以下将结合附图进行进一步的说明。

附图说明

图1为本发明纵剖面示意图。

图中，附图标记为：1、进口段；2、心墙前基岩埋管段；3、心墙底部段；4、心墙后基岩埋管段；5、心墙下游软基段；6、伸缩节；7、检修阀；8、消能阀；9、阀门室；10、心墙土石坝。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有不能保证防渗体完整性，在处理不当时，容易产生沿管道外侧的管涌破坏的问题，本发明提供如图1所示的一种岩基心墙土石坝下放空埋管装置，本发明采用下游锥形消能阀技术，简化了消能工，更加有效的解决了消能问题，避免了隧洞方案的施工风险,降低了工程造价,加快了进度。

一种岩基心墙土石坝下放空埋管装置，包括进口高程、进口段1、心墙前基岩埋管段2、心墙底部段3、心墙后基岩埋管段4、检修阀7、消能阀8、阀门室9和心墙土石坝10，所述的进口高程位于心墙土石坝10底部，所述的心墙底部段3位于心墙土石坝10底部中间，所述的心墙前基岩埋管段2和心墙后基岩埋管段4分别位于心墙底部段3两侧；所述的心墙前基岩埋管段2与进口段1连接，所述的心墙后基岩埋管段4通过检修阀7与阀门室9连接，所述的消能阀8设在检修阀7与阀门室9之间。

本发明在下游采用了消能阀8，简化了消能工，更加有效的解决了消能问题。

本发明提供的出口检修阀7及锥形的消能阀8：各阀门设备应按照水力计算并与厂家共同合理选定型号，配置相应的电气控制、自动化运行设备。应布置阀门室9，阀门室9尺寸结构应满足检修、运行、抗浮、防渗、防冲、抗滑稳定等功能要求。本发明中提供的心墙底部段3：该段位于心墙底部，管周回填混凝土应与上部心墙基座混凝土浇筑为整体，应在底部帷幕灌浆完成后实施，确保防渗封闭性。

实施例2：

基于实施例1的基础上，本实施例中，所述的进口段1的进口为竖井式，设置为喇叭型进口。

所述的进口高程设在水库库底，且高于泥沙淤积高程和不小于有压式进水口的最小淹没深度。

所述的进口段1与心墙前基岩埋管段2通过弯管连接，弯管的弯曲角度为90°-180°。

本发明中提供的进口段1:进口为竖井式，设置喇叭型进口,进口高程接近水库库底,同时应结合泥沙淤泥情况综合论证,如果低于泥沙淤积高程,则应结合模型试验,确定其排沙效果及运行方式，进口段1采用90°-180°的弯管与心墙前基岩埋管段2连接。本发明中采用100°的弯管进行连接。

所述的心墙前基岩埋管段2的底部开挖高程应位于强风化线中下部或更低，如位于强风化中上部时应进行基础固结灌浆，灌浆深度为3米到5米，基槽开挖尺寸按照埋管外周混凝土包裹厚度不小于50cm确定，上部回填至坝基开挖线。

本发明中提供的心墙前基岩埋管段2，其底部开挖高程应位于强风化线中下部或更低，如位于强风化中上部时应进行基础固结灌浆，灌浆深度为3米到5米，基槽开挖尺寸按照埋管外周混凝土包裹厚度不小于50cm确定，上部回填至坝基开挖线。心墙后基岩埋管段4：形式要求与心墙前基岩埋管段2一致。

所述的心墙后基岩埋管段4与检修阀7设置有心墙下游软基段5，所述的心墙下游软基段5与检修阀7之间设置有伸缩节6。

本发明提供的软基管道段5根据实际地形地质条件有选择的采用,如果下游段基岩出露高程较高(即覆盖层不大于5米左右),可以直接连接下游出口检修阀7及锥形的消能阀段8,否则应设置软基管道段5,同时应在软基段起始部位设置伸缩节6，并按照行业要求在起始段、转弯段、出口阀门段设置镇墩。

所述的消能阀8为锥形消能阀。

所述的检修阀7为检修蝶阀。

本发明提供的出口检修阀7及锥形的消能阀8：各阀门设备应按照水力计算并与厂家共同合理选定型号，配置相应的电气控制、自动化运行设备。应布置阀门室9，阀门室9尺寸结构应满足检修、运行、抗浮、防渗、防冲、抗滑稳定等功能要求。

本发明中提供的心墙底部段3：该段位于心墙底部，管周回填混凝土应与上部心墙基座混凝土浇筑为整体，应在底部帷幕灌浆完成后实施，确保防渗封闭性。

本发明避免了隧洞方案的施工风险,降低了工程造价,加快了进度;避免了传统坝下埋管带来的管涌风险。

本发明采用下游锥形消能阀技术，简化了消能工，更加有效的解决了消能问题。采用有压埋管技术，平面布置可随意转弯，以便有效适应地形地质变化，有利于降低造价。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的装置结构及系统方法均为本行业的公知技术和常用方法，这里不再一一叙述。