通水及通气钢管与通讯光缆管同时穿越的水工隧洞结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水工隧洞结构，具体的说是涉及一种含有通水钢管、通气钢管及通讯光缆管同时穿越的水工隧洞结构。
【背景技术】
[0002]水工隧洞是在山体中或地下开凿的过水洞，水工隧洞可用于输水、发电、供水、泄水、灌溉、施工导流和通航，水工隧洞是水利枢纽中的重要组成部分之一，隧洞线路必须与水利枢纽的建设任务相适应，并须根据地形、工程地质和水文地质、水文等条件选定。
[0003]输水隧洞一般是用作水源输送，其封堵体是水工建筑物的重要组成部分，其施工也是工程建设中的重要环节之一，在水工隧洞封堵体的设计与施工中应克服以下问题:
[0004](1)水工隧洞封堵体的体型应尽量简单，且具有较强的承载能力，其构造应当合理，工程质量应当持久、稳定；
[0005](2)封堵体属大体积混凝土，应最大程度减少回填灌浆工作量；
[0006](3)从现有技术来看，沿顶部和周边缝漏水是造成封堵体设计施工失败和失事的主要原因之一，因此封堵体应当重视回填灌浆的施工方式和配合。
[0007]在水工隧洞封堵体施工中，有时会遇到通水钢管、通气光管和通讯光缆管同时穿越水工隧洞的情形，具体的说，水工隧洞一端为水源，例如作为输出水源的水库，水工隧洞的另一端分为两个部分，一部分为作为受让方的低水位水库，另一部分作为受让方的高水位水库，这时在水工隧洞的施工中，需要有自流水钢管和压水水管同时穿越，自流水钢管的水在自身重力下输往低水位水库，压水钢管的水在一定压力下输往高水位水库，同时，通讯光缆通过水工隧洞通往高水位水库，在所述的工程要求下，需要设计一种含有通水钢管、通气钢管及通讯光缆管同时穿越的水工隧洞结构，还需要针对封堵体的特殊要求设计一种混凝土封堵体施工方法。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于针对上述技术缺陷，提供一种含有通水钢管、通气钢管与通讯光缆管同时穿越的水工隧洞结构，本实用新型需要解决的技术问题是，使水工隧洞内自流水钢管的水在自身重力下输往低水位水库，压水钢管的水在一定压力下输往高水位水库，通讯光缆管通过水工隧洞通往高水位水库，同时应用本实用新型的水工隧洞封堵体具有较强的承载能力，在长久使用后不会出现沿顶部和周边缝隙的漏水现象，水工隧洞作为大体积混凝土工程，整体构造合理，工程坚固、质量稳定。
[0009]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下所述:一种通水钢管、通气钢管与通讯光缆管同时穿越的水工隧洞结构，包括一城门型水工隧洞，其特征在于，所述的水工隧洞一端为靠近供水源的混凝土封堵体，另一端为靠近低水位受水方的放水阀门，在水工隧洞内一侧还设置有一条通往高水位受水方的隧洞支路，所述的隧洞支路一端设置有支路堵头，所述靠近供水源的混凝土封堵体以及靠近低水位受水方的放水阀门和隧洞支路一端的支路堵头三者之间在水工隧洞内构成一个密封蓄水区，所述靠近供水源的混凝土封堵体上穿越有一根自流水钢管、一根压水钢管、一根通讯光缆管以及一根通气钢管，所述的自流水钢管一端通向供水源，另一端穿越混凝土封堵体后将水源排入密封蓄水区，所述的压水钢管一端通向供水源，另一端通过混凝土封堵体后穿越密封蓄水区以及隧洞支路，并穿越隧洞支路的堵头将水源输往高水位受水方，所述的通讯光缆管穿越混凝土封堵体、密封蓄水区以及隧洞支路并伸出隧洞支路的堵头，所述的通气钢管一端通往水工隧洞外，一端通过混凝土封堵体通往密封蓄水区。
[0010]根据上述结构的本实用新型，所述的供水源为水库或者水厂，所述的低水位受水方和高水位受水方为水库或者水厂。
[0011]根据上述结构的本实用新型，所述的自流水钢管和压水钢管并列设置于水工隧洞底部，所述的通讯光缆管设置于自流水钢管和压水钢管之间，所述的通气钢管设置于水工隧洞顶部。
[0012]根据上述结构的本实用新型，所述的靠近低水位受水方的放水阀门控制密封蓄水区的水源在自身重力下流向低水位受水方。
[0013]根据上述结构的本实用新型，所述的压水钢管内水源在外加压力下，将水源输往高水位受水方。
[0014]根据上述结构的本实用新型，所述的通讯光缆管内部设置有通讯光缆。
[0015]根据上述技术方案的通水钢管、通气钢管与通讯光缆管同时穿越的水工隧洞封堵体施工方法，包括如下技术步骤:
[0016]1)钢管架设与施工:在具有支路的水工隧洞内进行自流水钢管、压水钢管、通讯光缆管与通气钢管的架设与施工，所述的自流水钢管和压水钢管并列设置于水工隧洞底部，所述的通讯光缆管设置于自流水钢管与压水钢管之间，所述的通气钢管设置于水工隧洞顶部；
[0017]2)围岩固结灌浆:为减少水工隧洞内密封蓄水区的渗流压力，在封堵体的长度范围内，在隧洞工作面上进行围岩固结灌浆，通过对破碎的或者不连续的岩体灌入水泥浆，使其形成整体，加强岩石的力学性能和抗渗性，在本步骤中，按照定孔、钻孔、冲洗、灌浆以及封孔的顺序，进行围岩固结灌浆；
[0018]3)混凝土封堵体和水工隧洞的接触面凿毛、键槽施工:为确保封堵体与二次衬砌结构的表面结合良好，在封堵体与二次衬砌的结合面进行凿毛和加工键槽，凿毛处理和加工键槽的范围为混凝土封堵体区域内的混凝土底板、边墙、拱顶，凿毛采用人工凿子凿毛，在工作面凿出若干凹凸不平效果，增大结合面粗糙度，加工的键槽为全断面环形键槽结构，键槽纵向间距1.0m，所述的键槽和凿毛凹槽彼此交错无规则排列；
[0019]4)回填灌浆管埋设:回填灌浆是指对混凝土封堵体顶部与二次衬砌结构键的空隙，用水泥浆填充，使封堵体和衬砌结构结合为整体共同抵御外力，防止渗漏，本工序在拱部中心角120°范围内，做回填灌浆管的埋设；
[0020]5)混凝土分块浇筑:在施工部位进行封堵体的混凝土浇筑施工，施工方法是分步骤进行混凝土分块浇筑，第一次浇筑底部L型混凝土浇筑块，所述的L型混凝土浇筑块高过自流水钢管和压水钢管，第二次浇筑L型混凝土浇筑块上部的空间，所述上部空间分为前、中、后三部分混凝土浇筑块，按照后、中、前的顺序进行浇筑，所述的后、中部分浇筑块位于L型混凝土浇筑块的低位区，所述前部分浇筑块位于L型混凝土浇筑块的高位区，所述前、中、后三部分浇筑块越过通气钢管充填整个水工隧洞界面；
[0021]6)在混凝土分块浇筑的同时安装纵向止水钢板:为阻断因分层混凝土浇筑可能产生的渗流通道，在混凝土分块浇筑的同时设置止水钢板，所述的止水钢板分为三块，一块纵向设置于后部分混凝土浇筑块和L型混凝土浇筑块的交接处，一块纵向设置于中部分混凝土浇筑块和L型混凝土浇筑块的交接处，第三块纵向设置于前部分混凝土浇筑块和L型混凝土浇筑块的交接处；
[0022]7)回填灌浆:在混凝土浇筑前，按照设计要求，已经在水工隧洞拱顶布设回填灌浆管，待混凝土浇筑完成，即可进行回填灌浆，对拱顶的空洞以及周边的空洞进行填塞，至此，含有通水钢管、通气钢管与通讯光缆管同时穿越的水工隧洞封堵体施工完毕。
[0023]根据上述技术方案的本实用新型，其特征还在于，所述围岩固结灌浆步骤中，定位工序是在封堵体全断面确定钻孔的位置，所述的孔位横向间距1.5米，纵向间距1.5米；钻孔工序是采用YT28风钻，孔径为Φ32πιπι，固结灌浆孔深度为入岩2.5m ;冲洗工序是在灌浆前针对裂隙采用压力水进行冲洗，冲洗水压采用灌浆压力的80%，冲洗时间至回水变清为止；灌浆工序是在灌浆压力0.5?1.0ΜΡΑ下全孔一次灌注；封孔工序是采用压力封孔，待灌浆结束后采用0.5:1水泥浆进行封孔，当注入率小于0.4L/min持续20min后结束封孔，并将孔口抹平。
[0024]根据上述技术方案的本实用新型，其特征还在于，在混凝土封堵体和水工隧洞的接触面凿毛、键槽施工工序中，二次衬砌是隧道工程施工在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌。
[0025]根据上述结构以及施工方法的本实用新型，所述的自流水钢管在水工隧洞内将水源排入密封蓄水区，然后水工隧洞的另一端设置放水阀门，通过控制放水阀门可以使密封蓄水区的水在自身重力下流向低水位水库；所述的压水钢管整体性穿越所述的密封蓄水区，在一定的外加管内水压下，压水钢管里的水源被输往高水位水库；由于密封蓄水区的设置，本实用新型在混凝土封堵体上还设置有一段通气钢管，所述通气钢管可以排出密封蓄水区的多余气体和气泡，保证输水工作的顺利和工程质量。
[0026]所述的混凝土封堵体以及封堵体内混凝土的分层次，分块施工，保障了封堵体对密封蓄水区的封堵效果，所述封堵体内止水钢板的设置，以及回填灌浆的施工方式保障了封堵体和水工隧洞接触面的密切结合同时有效防止了封堵体不会沿顶部和周边缝隙漏水。
[0027]根据上述结构及施工方法的本实用新型，其有益效果在于:应用本实用新型的水工隧洞封堵体具有较强的承载能力，在长久使用后不会出现沿顶部和周边缝隙的漏水现象，水工隧洞作为大体积混凝土工程，整体构造合理，工程坚固、质量稳定。
【附图说明】
[0028]下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述:
[0029]图1为本实用新型水工隧洞的结构示意图；
[0030]图2为图1中A-A向剖面图；
[0031]图3为图1中B-B向剖面图；
[0032]图4为图1中C-C向剖面图；
[0033]图5为本实用新型混凝土封堵体纵剖面图；
[0034]图6为图5中D-D向剖面图。
[0035]在图中，1、水工隧洞；2、混凝土封堵体；3、隧洞支路；4、放水阀门；5、自流水钢管；
6、压水钢管；7、通气钢管；8、L型混凝土浇筑块；9、后部分浇筑块；10、中部分浇筑块；11、前部分浇筑块；12、止水钢板；13、回填灌浆管；14.通讯光缆管；15、支路堵头；16、密封