引水隧道施工方法及引水隧道系统技术方案

一种引水隧道施工方法，包含以下步骤：(A)钻凿地道，该地道具有连通到陆面的第一端，及接近但未连通高压水域的第二端。(B)在该地道邻近该第二端处设置闸门，将该地道分为靠近陆面的第一段与位在该闸门相反在第一段的侧的第二段，且第一段的长度远大在第二段。(C)在至少该第一段注水。(D)连通第二段与高压水域，并开启该闸门，形成连通该陆面与该高压水域的引水隧道。钻凿地道后，通过在至少该第一段注水，能对在连通第二段与高压水域时的高压海水有对应的水压与之抗衡，减少破坏引水隧道及相关设施的可能性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种引水隧道施工方法，特别是指一种高压水域引水隧道施工方法及引水隧道系统。
技术介绍
参阅图1，现有的深层海水取水工程，首先，在欲汲取深层海水的海域10附近接近海岸的陆地地面12上设定钻入点13。接着，将水平定向钻机14设置在钻入点13上方，然后将水平钻机14调整倾斜角，偏斜置放在陆地地面12上，并向地层15钻凿以形成取水通道16，然后经由此取水通道16向地层15内钻凿直到海平面11下达预定深度。接着，以与海平面11成平行的方向水平向前钻进，直到钻穿海床17，完成钻凿工程。然而，在最后钻穿海床17的步骤时，由于取水点18附近的海域10为具有高压的海洋深层水，钻炸岩壁后，导引海洋深层水进入取水通道16时，若无适度的处理，大量海水涌入很可能破坏取水通道16及相关设施。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的，即在提供一种可避免高压海水造成破坏的引水隧道施工方法。于是，本专利技术引水隧道施工方法，包含以下步骤:(A)钻凿地道，该地道具有连通到陆面的第一端，及接近但未连通高压水域的第二端。(B)在该地道邻近该第二端处设置闸门，将该地道分为靠近陆面的第一段与位在该闸门相反在第一段的侧的第二段，且第一段的长度远大在第二段。(C)在至少该第一段注水。(D)连通第二段与高压水域，并开启该闸门，形成连通该陆面与该高压水域的引水隧道。其中，步骤(D)是在第二端先行布置一个或多个未贯通的小孔，且在靠近外部高压水域的炸药先行引爆，炸开小孔靠近高压水域的未贯通的岩壁，使高压水域以小量水先行注入第二段，再全面连通第二段与高压水域，并开启该闸门，形成连通该陆面与该高压水域的引水随道。其中，在步骤(C)的前先在该地道的第二端进行炸药设置，步骤(C)还在该第二段注水，步骤(D)是以爆破方式连通该高压水域，若爆破失败，则抽除第二段中注入的水体，再次进行炸药设置，再次在第二段注水后，再重新爆破，若有安全疑虑，则废弃该第二段，抽除该第一段的水体，在同水平深度另行重新挖掘，设置另第二段，反复进行直到成功连通地道与高压水域，成为可引水的引水隧道。其中，步骤(D)中是设置抽水单元以抽除第二段中注入的水体。其中，步骤(A)还钻凿平行该引水隧道延伸而用以维护及通风的辅助隧道，及连接该引水隧道与该辅助随道的连络道。其中，步骤(D)连通第二段与高压水域的方式，是先在该地道的第二端以由第二端往高压水域方向呈辐射状的方式进行炸药设置后，在靠近高压水域的炸药先、接近第二端的炸药后，由外而内逐步进行爆破，以将爆破产生的岩土往高压水域排出。本专利技术的另目的，即在提供一种引水隧道系统。本专利技术引水隧道系统专利技术包含引水隧道及闸门。引水随道，端连通到陆面，端连通到高压水域；及 闸门，将该引水隧道分为靠近陆面的第一段与位在该闸门相反在第一段的侧的第二段，且第一段的长度远大在第二段，用以关闭与开放该引水隧道的第一段与第二段的连通。该地道端连通到陆面，端连通到高压水域。该闸门将该地道分为靠近陆面的第一段与位在该闸门相反在第一段的侧的第二段，且第一段的长度远大在第二段，用以关闭与开放该地道的第一段与第二段的连通。所述引水隧道系统，还包含至少可抽除第二段中注入的水体的抽水单元，平行该引水隧道延伸而用以维护及通风的辅助隧道，及连接该引水隧道与该辅助随道的连络道。其中，该引水隧道是倾斜往下延伸到预定垂直深度处，再往高压水域方向水平延伸，该闸门设置在该引水隧道的水平延伸处。其中，该第二段是以呈锥状向外开展的开口与高压水域连通。本专利技术的优点在于:钻凿地道后，通过在至少该第一段注水，能对在连通第二段与尚压水域时的尚压海水有对应的水压与的抗衡，减少破坏引水隧道及相关设施的可能性。【附图说明】图1是不意图说明先前技术深层海水取水工程； 图2是流程图说明本专利技术引水隧道施工方法的较佳实施例； 图3是示意图说明该较佳实施例； 图4是局部放大示意图，说明该较佳实施例施工中的状态； 图5是局部放大示意图，说明该较佳实施例施工中的状态； 图6是示意图，说明该较佳实施例完成后的状态。【具体实施方式】参阅图2与图3，本专利技术引水隧道施工方法的较佳实施例包含以下步骤: 步称SI—钻凿地道20，该地道20具有连通到陆面7的第一端27，及接近但未连通高压水域8的第二端28。在本实施例中该高压水域8为海中深约300公尺的海洋深层水水源，但视需求也可调整钻凿深度。该地道20是以长度与深度比10:1的比例倾斜往下延伸3000公尺到垂直深度300公尺处，再往高压水域8方向水平延伸，末端形成该第二端28，该第二端28与该高压水域8的距离约5到8公尺。基于维护与通风的考虑，还会再钻凿平行该引水隧道20延伸而用以维护及通风的辅助隧道5，及连接该引水隧道20与该辅助隧道5的连络道6。但辅助隧道5非必需，其差异容后说明。步骤S2—在该地道20邻近该第二端28的水平延伸处设置闸门3，将该地道20分为靠近陆面7的第一段21与位在该闸门3相反在第一段21的侧的第二段22。第一段21的长度如前述约3000公尺，远大在约30公尺的第二段22。连络道是设在该闸门3处，方便维护。步骤S3—在至少该第一段21注水。需要说明的是，除了关闭闸门3并在该第一段21注水后直接进入步骤S4的方式以外，还有两种也在第二段22注水的实施态样。—种是如图4所示，在第二端28先以先进的钻孔技术先行布置一个或多个未贯通的小孔221，并在以由第二端28往高压水域8方向呈辐射状的方式设置炸药222，炸药222最接近高压水域8部分，与高压水域8相距约0.6到I公尺。爆破时在靠近外部高压水域8的炸药222先行引爆，炸开小孔221与高压水域8间未贯通的岩壁，使该第二段22以小孔221与高压水域8部分连通，高压水域8以小量当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引水隧道施工方法，包含以下步骤：(A) 钻凿一地道，该地道具有连通到陆面的第一端，及接近但未连通高压水域的第二端；(B)在该地道邻近该第二端处设置闸门，将该地道分为靠近陆面的第一段与位在该闸门相反在第一段的侧的第二段，且第一段的长度远大在第二段；(C)在至少该第一段注水；(D)连通第二段与高压水域，并开启该闸门，形成连通该陆面与该高压水域的引水隧道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王新建，武传胜，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南;41