本发明专利技术涉及一种电厂循环水系统隧洞口支护结构及施工方法，包括钢拱架，所述钢拱架的一部呈弧状，其特征在于：在隧洞口的顶部和两侧的附近区域各设置若干个水泥搅拌桩，形成水泥浆搅拌加固区；在隧洞口顶部设置若干条注浆锚杆，形成洞顶注浆锚杆加固结构；在隧洞口顶部的圆弧区域处设置若干条长管，形成长管棚结构；在隧洞口外进洞通道的两侧设置若干条挡土灌注桩，形成隧洞口外进洞通道的挡土支护；通过混凝土将钢拱架、水泥浆搅拌加固区、注浆锚杆加固结构、长管棚结构和挡土支护连接为一体，构成电厂循环水系统的隧洞口支护结构。本发明专利技术在隧洞口的一定范围内开挖软土，采用专门的技术措施对隧洞口有限范围的软土进行加固，形成安全的隧洞口结构，不需要调整隧洞口位置，不需要改变隧洞路线，具有工程投资少、设计和施工方便等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电厂循环水系统隧洞口支护结构及施工方法，适用于沿海火力发电厂或核电厂的循环水系统。属于电厂循环水系统
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技术介绍
目前，在沿海火力发电厂或核电厂工程中，循环水系统一般采用直流供水系统，SP在海域取水，经过电厂冷热能量交换循环后，再排放回海域。由于厂址地形地质条件的特点，以及考虑技术和经济条件等因素，不少电厂工程的循环水取水或排水通道需要采用穿越山体内的隧洞来实现。电厂循环水系统取、排水隧洞由于采用自流方式取排水的需要，隧洞标高一般均位于海(河)水面以下，相应地，此时的地下隧洞位于地下水位以下。由于受到电厂厂区循环水系统管道路线布置要求和地形地质条件的限制，有时隧洞口需要布置在如淤泥质土、松散回填土等软土地基地质条件较差的地方，而且隧洞轴线与洞口山坡坡面不是正交而是斜交。在这种自然条件下，隧洞口将处于地下水丰富、地质条件差、受隧洞口周围边坡影响大的复杂环境条件。一般情况下，为了隧洞口的结构安全和方便进行洞口支护加固，要求隧洞轴线与隧洞口山坡坡面基本垂直。为了减少隧洞口临时加固投资，隧洞口位置都尽量选择在地质条件较好的地方。如果遇到淤泥质土、松散回填土等软土地基，而且隧洞轴线与隧洞口山坡坡面斜交，这种地形地质条件由于存在坍塌安全问题无法直接作为隧洞口进行施工，通常情况下有两种处理技术方案:一是，采用避开软土地段，调整隧洞口位置，甚至调整隧洞路线，将隧洞口放置在地质条件较好的位置，而且隧洞轴线与洞口山坡坡面基本正交，并开挖出与隧洞轴线相垂直的隧洞口正立面。采用这种处理方案优点是直接避开软土地段，技术简单。缺点是，必须是现场地形、地质、周边环境和工程条件允许，如果有较多的限制条件，则可能会引起较大的社会、工程影响或甚至明显增加工程造价。二是，将软土土体挖除，然后就地调整隧洞口位置，将隧洞口放置在地质条件较好的位置，而且开挖形成隧洞口山坡坡面与隧洞轴线正交。这种处理技术方案优点是不需要或仅是局部调整隧洞路线，软土土方开挖技术简单。缺点是在某些现场情况下，软土土体挖除后，会引起山体边坡稳定问题，需要进行山体削坡开挖处理，进行边坡加固，甚至引起边坡上方的公路需要改道，建构筑物迁移赔偿等问题，处理这些问题的难度有时会非常大，费用可能会非常高。在电厂工程中，由于受到电厂循环水系统布置的要求和周围环境限制，在取排水隧洞路线和洞口位置不可能改变情况下，鉴于采用上述常用的技术方案存在的缺点，现提出一种新的技术方案，即一种电厂循环水系统隧洞口支护结构。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，是为了克服目前软土地基隧洞口常采用的避开软土地段调整隧洞口位置方案存在工程投资大、增加征地面积、增加电厂运行费用等缺陷，或挖除软土土体调整隧洞口位置方案存在洞口边坡上方公路改道或建构筑物迁移处理难度大和费用高等缺点，提出一种电厂循环水系统隧洞口支护结构，具有投资较省、施工方便、对隧洞周围边坡、建构筑物和环境没有影响等特点。本专利技术的目的之二，是为了提供一种电厂循环水系统隧洞口支护结构的施工方法。本专利技术的目的之一可以通过采取如下技术方案达到:一种电厂循环水系统的隧洞口支护结构，包括钢拱架，所述钢拱架的上部呈弧状，其结构特点在于:在隧洞口的顶部和两侧的附近区域各设置若干个水泥搅拌桩，形成水泥浆搅拌加固区；在隧洞口顶部设置若干根注浆锚杆，形成洞顶注浆锚杆加固结构；在隧洞口顶部的圆弧区域设置若干根注浆钢管，形成长管棚结构；在隧洞口外进洞通道的两侧设置若干根挡土灌注桩，形成隧洞口外进洞通道的挡土支护；钢拱架、水泥浆搅拌加固区、注浆锚杆加固结构、长管棚结构和 挡土支护组成一体，联合发挥作用，构成电厂循环水系统的隧洞口支护结构。本专利技术的目的之一还可以通过采取如下技术方案达到:[0011 ] 进一步地，在隧洞口处可以设置洞口护拱。进一步地，设置在隧洞口外进洞通道的挡土支护中，可以在每二根灌注桩之间设置一根止水旋喷桩。进一步地，在构造隧洞口外进洞通道的挡土支护时，两侧的挡土灌注桩可以通过采用临时钢支撑进行支撑。进一步地，在隧洞口外进洞通道，高于隧洞口钢拱架顶部的位置，可以设置混凝土支撑，以加强隧洞口外进洞通道两侧挡土支护的挡土支撑。进一步地，在隧洞口外进洞通道两侧挡土支护的顶部可以各设置一根桩顶混凝土Mο本专利技术的目的之二可以通过采取如下技术方案达到:一种电厂循环水系统隧洞口支护结构的施工方法，其特征在于包括如下步骤:I)首先在隧洞顶部和隧洞两侧采用水泥搅拌桩进行加固，使隧洞周围形成一个硬壳层，设置若干个水泥搅拌桩，形成水泥浆搅拌加固区；2)采用挡土灌注桩施工隧洞口外进洞通道两侧的挡土桩基，为隧洞口外进洞通道垂直开挖形成挡土支护，挡土灌注桩之间的间隙采用止水旋喷桩止水；3)在两排挡土灌注桩之间设置水平混凝土支撑和临时钢支撑，混凝土支撑为永久支撑，其位置应高于隧洞顶部，以避免影响隧洞后续的衬砌施工机械进出；4)在隧洞顶部向下放坡开挖，边开挖边采用注浆锚杆加固坡面，一直开挖施工到隧洞顶部，形成洞顶注浆锚杆加固结构；采用注浆锚杆加固坡面，起到进一步加强开挖边坡的安全；5)在步骤4)的基础上继续向下开挖到长管棚底部以下，然后施工长管棚，长管棚的长度穿过软土层进入硬土层内不少于3m，形成长管棚结构，以达到加强支护隧洞周围土体的作用；6)开始洞口开挖，边向前开挖边采用钢拱架进行支护，这样循环施工到整个洞口开挖支护施工完毕，形成隧洞口结构；7)施工隧洞口钢筋混凝土洞口护拱，洞口护拱沿隧洞轴线方向的长度一般5?IOm0隧洞口钢筋混凝土洞口护拱结构刚度和强度较大，起到进一步加强隧洞口的支护安全性。本专利技术的目的之二还可以通过采取如下技术方案达到:进一步地，所述钢拱架采用型钢制作而成。一般采用槽钢，槽钢规格大小根据地质条件和隧洞开挖直径进行支护安全核算确定。钢拱架支撑长管棚，长管棚托住上部土体，联合作用，形成隧洞口开挖断面的支护结构体系，防止隧洞口周围土体坍塌失稳。进一步地，步骤I)中对隧洞顶部和隧洞两侧软土采用水泥搅拌桩进行加固时，力口固厚度不少于半个开挖洞径而且不少于3m。确保隧洞内开挖时不会发生坍塌的安全隐患，起到一定的安全土拱作用。进一步地，进洞通道既是隧洞施工的通道，也是隧洞口与隧洞外相连接的隧洞外涵洞施工基槽。由于隧洞外地基是软土，而且通道侧面不能放坡，所以，在通道两侧设置挡土灌注桩，确保隧洞外通向隧洞口的进洞通道开挖不会影响到通道一侧山体边坡的安全。根据桩基安全需要，可在两排挡土灌注桩之间设置水平混凝土支撑和临时钢支撑，混凝土支撑为永久支撑，其位置应高于隧洞顶部，以避免影响隧洞后续的衬砌施工机械进出。隧洞直径较大时，临时钢支撑的位置常常位于隧洞直径范围(隧洞顶部以下)，一般会影响隧洞后续的衬砌施工机械进出和隧洞外涵洞施工，所以，临时钢支撑在隧洞开挖完成，隧洞衬砌施工机械进场和隧洞外涵洞上半部结构施工之前拆除。本专利技术具有如下突出的有益效果:1、本专利技术由于是在隧洞口的一定范围内开挖软土，采用专门的技术措施对隧洞口有限范围的软土进行加固，配合洞口进行专门的支护，从而形成安全的隧洞口结构，满足隧洞进洞施工的空间和安全要求，对隧洞周围的公路边坡及建筑不构成影响，不需要调整隧洞口位置，不需要改变隧洞路线，对电厂循环水水流路线没有影响。采用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电厂循环水系统的隧洞口支护结构，包括钢拱架(10)，所述钢拱架的上部呈弧状，其特征在于：在隧洞口(11)的顶部和两侧的附近区域各设置若干个水泥搅拌桩，形成水泥浆搅拌加固区(1)；在隧洞口顶部设置若干根注浆锚杆，形成洞顶注浆锚杆加固结构(2)；在隧洞口顶部的圆弧区域设置若干根注浆钢管，形成长管棚结构(3)；在隧洞口外进洞通道的两侧设置若干根挡土灌注桩，形成隧洞口外进洞通道的挡土支护(4)；钢拱架(10)、水泥浆搅拌加固区(1)、注浆锚杆加固结构(2)、长管棚结构(3)和挡土支护(4)组成一体，联合发挥作用，构成电厂循环水系统的隧洞口支护结构。
【技术特征摘要】
1.一种电厂循环水系统的隧洞口支护结构，包括钢拱架(10)，所述钢拱架的上部呈弧状，其特征在于:在隧洞口(11)的顶部和两侧的附近区域各设置若干个水泥搅拌桩，形成水泥浆搅拌加固区(I);在隧洞口顶部设置若干根注浆锚杆，形成洞顶注浆锚杆加固结构(2);在隧洞口顶部的圆弧区域设置若干根注浆钢管，形成长管棚结构(3);在隧洞口外进洞通道的两侧设置若干根挡土灌注桩，形成隧洞口外进洞通道的挡土支护(4);钢拱架(10)、水泥浆搅拌加固区(I)、注浆锚杆加固结构(2)、长管棚结构(3)和挡土支护(4)组成一体，联合发挥作用，构成电厂循环水系统的隧洞口支护结构。2.根据权利要求1所述的一种电厂循环水系统的隧洞口支护结构，其特征在于:在隧洞口处设置洞口护拱(5)。3.根据权利要求1或2所述的一种电厂循环水系统的隧洞口支护结构，其特征在于:设置在隧洞口外进洞通道的挡土支护(4)中，在每二根灌注桩之间设置一根止水旋喷桩(6)。4.根据权利要求1或2所述的一种电厂循环水系统的隧洞口支护结构，其特征在于:在构造隧洞口外进洞通道的挡土支护(4)时，两侧的挡土灌注桩通过采用临时钢支撑(7)进行支撑。5.根据权利要求1或2所述的一种电厂循环水系统的隧洞口支护结构，其特征在于:在隧洞口外进洞通道，高于隧洞口钢拱架(10)顶部的位置，设置混凝土支撑(8)，以加强隧洞口外进洞通道两侧挡土支护(4)的挡土支撑。6.根据权利要求1或2所述的一种电厂循环水系统的隧洞口支护结构，其特征在于:在隧洞口外进洞通道两侧挡土支护(4)的顶部各设置一根桩顶混凝土梁(9)。7.一种电厂循环水系统隧洞口支护结构的施工方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖泽球，卢钦先，汤东升，任灏，李乐，徐荣彬，何小华，王晓村，李维文，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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