一种旋流竖井排水隧洞制造技术

本发明专利技术涉及一种旋流竖井排水隧洞。本发明专利技术提供一种用于沟道坡降较大的排水工程时，不会破坏地表建筑物的竖井式地下排水隧洞，包括至少1个排水隧洞和至少1个旋流竖井，且排水隧洞和旋流竖井交错设置，排水隧洞一端具有进水口、另一端具有出水口，排水隧洞内壁底部为斜坡状，且最低处位于出水口一端，旋流竖井上端侧壁设有可用于连接排水隧洞出水口的竖井进水段、下端侧壁设有可用于连接排水隧洞进水口的竖井出水段，竖井进水段内壁底部为斜坡状，且最低处位于靠近旋流竖井的一端，竖井出水段内壁底部为斜坡状，且最低处位于远离旋流竖井的一端。本发明专利技术通过交错设置排水隧洞和旋流竖井，实现全地下结构排水，不会破坏地表建筑物，结构简单，容易施工，且体型光滑连续，运行安全性高。

【技术实现步骤摘要】
一种旋流竖井排水隧洞
本专利技术涉及一种旋流竖井排水隧洞，属于水利水电工程建筑物设计和施工

技术介绍
高山峡谷地区的水利水电工程，通常利用工程区附近的沟道布置渣场堆渣。为保证渣场的安全，需对渣场所在沟道采取沟水处理措施。沟水处理措施主要是新建排水隧洞，使原沟道水流通过排水隧洞绕过渣场排泄至下游。通常的沟水处理方案是排水隧洞接坡面泄水明槽。由于山区沟道坡降较大，故渣场堆渣后，渣场上下游高差较大，而排水隧洞的坡降较小，需布置进出口高差较大的泄水明槽将水流排泄至下游。山区河流场地有限，沿河通常布置有公路和施工场地，泄水明槽布置对这些地表建筑物影响较大，相应带来一些工程问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种用于沟道坡降较大的排水工程时，不会破坏地表建筑物的旋流竖井排水隧洞。为解决上述技术问题本专利技术所采用的技术方案是：一种旋流竖井排水隧洞，包括至少1个排水隧洞和至少1个旋流竖井，且排水隧洞和旋流竖井交错设置，排水隧洞一端具有进水口、另一端具有出水口，排水隧洞内壁底部为斜坡状，且最低处位于出水口一端，旋流竖井上端侧壁设有可用于连接排水隧洞出水口的竖井进水段、下端侧壁设有可用于连接排水隧洞进水口的竖井出水段，竖井进水段内壁底部为斜坡状，且最低处位于靠近旋流竖井的一端，竖井出水段内壁底部为斜坡状，且最低处位于远离旋流竖井的一端。进一步的是：旋流竖井顶端设有通气洞，排水隧洞在进水口顶部设有通气井。进一步的是：竖井进水段内壁底部的坡度大于排水隧洞内壁底部的坡度，竖井进水段内径在进水方向上逐渐缩小，且竖井进水段在与旋流竖井连接处的内径小于旋流竖井在此连接处的内径，竖井进水段内壁的任一侧边与旋流竖井内壁在连接处相切配合。进一步的是：旋流竖井包括涡室段、收缩段、竖井段，涡室段位于旋流竖井顶端，涡室段内径大于竖井段内径，收缩段具有倒锥形孔，涡室段内孔、竖井段内孔通过倒锥形孔连通。进一步的是：竖井出水段内壁与旋流竖井内壁在连接处圆弧过渡。进一步的是：竖井出水段内径在出水方向上逐渐缩小，且竖井出水段在与排水隧洞进水口连接处的内径小于排水隧洞进水口在此连接处的内径。进一步的是：旋流竖井在底端设有消力井。进一步的是：排水隧洞断面、竖井进水段断面均为直墙圆拱形，竖井出水段断面为矩形。进一步的是：涡室段断面、收缩段断面、竖井段断面均为圆形。本专利技术的有益效果是：通过交错设置排水隧洞和旋流竖井，实现全地下结构排水，不会破坏地表建筑物，尤其适用于沟道坡降较大的排水工程，能够较好地解决沟水处理建筑物与其余地表建筑物的布置协调问题，避免了争地协调等工程建设问题。本专利技术结构简单，容易施工，且体型光滑连续，运行安全性高。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是竖井进水段结构示意图；图3是竖井出水段结构示意图；图4是图2的A-A向视图；图5是图2的B-B向视图；图6是图2的C-C向视图；图7是图3的D-D向视图；图8是图3的E-E向视图；图中标记：1-排水隧洞、11-进水口、12-出水口、13-通气井、2-旋流竖井、21-竖井进水段、22-竖井出水段、23-通气洞、24-涡室段、25-收缩段、26-竖井段、27-倒锥形孔、28-消力井。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，本专利技术包括至少1个排水隧洞1和至少1个旋流竖井2，且排水隧洞1和旋流竖井2交错设置，排水隧洞1一端具有进水口11、另一端具有出水口12，排水隧洞1内壁底部为斜坡状，且最低处位于出水口12一端，旋流竖井2上端侧壁设有可用于连接排水隧洞1出水口12的竖井进水段21、下端侧壁设有可用于连接排水隧洞1进水口11的竖井出水段22，竖井进水段21内壁底部为斜坡状，且最低处位于靠近旋流竖井2的一端，竖井出水段22内壁底部为斜坡状，且最低处位于远离旋流竖井2的一端。本专利技术优选为钢筋混凝土结构，排水隧洞1内壁底部的坡度优选为3°～8°，竖井进水段21内壁底部的坡度优选为6°～10°，竖井出水段22内壁底部的坡度优选为3°～8°，旋流竖井2优选为垂直于水平面设置，通过交错设置的排水隧洞1和旋流竖井2，利用水的重力作用，实现全地下结构排水，旋流竖井2的数量和高度可根据施工通道和施工条件来确定。如图1所示，作为本专利技术的一项改进，旋流竖井2顶端设有通气洞23，排水隧洞1在进水口11顶部设有通气井13。通气洞23和通气井13用于连通外界空气，作为补气通道，使得本专利技术在无压工况下工作，能有效地避免空化空蚀破坏，且使得本专利技术可按无压力隧洞进行设计，降低实施成本。如图1、图2、图4、图6所示，作为本专利技术的一项改进，竖井进水段21内壁底部的坡度大于排水隧洞1内壁底部的坡度，竖井进水段21内径在进水方向上逐渐缩小，且竖井进水段21在与旋流竖井2连接处的内径小于旋流竖井2在此连接处的内径，竖井进水段21内壁的任一侧边与旋流竖井2内壁在连接处相切配合。竖井进水段21采用变坡束窄设计，用于水流约束和加速，将排水隧洞1中的水流从其切向引入旋流竖井2，结构更合理，可延长旋流竖井2顶端的使用寿命。如图2所示，作为本专利技术的一项改进，旋流竖井2包括涡室段24、收缩段25、竖井段26，涡室段24位于旋流竖井2顶端，涡室段24内径大于竖井段26内径，收缩段25具有倒锥形27孔，涡室段24内孔、竖井段26内孔通过倒锥形孔27连通，涡室段24卸掉水压后，利用收缩段25约束水流，结构更合理。如图3所示，作为本专利技术的一项改进，竖井出水段22内壁与旋流竖井2内壁在连接处圆弧过渡，减小此处的阻力，延长该部位使用寿命。如图3所示，作为本专利技术的一项改进，竖井出水段22内径在出水方向上逐渐缩小，且竖井出水段22在与排水隧洞1进水口11连接处的内径小于排水隧洞进水口11在此连接处的内径，方便竖井出水段22出水。如图3所示，作为本专利技术的一项改进，旋流竖井2在底端设有消力井28，旋流竖井2高差大，消力井28用于卸压，使得水流以较小压力从竖井出水段22排出。如图6、图7、图8所示，作为本专利技术的一项改进，排水隧洞1断面、竖井进水段21断面均为直墙圆拱形，竖井出水段22断面为矩形。由于竖井出水段22还具有一定水压，优选为按压力隧洞工艺要求施工，矩形断面方便压力隧洞施工，且方便和排水隧洞1进水口11的连接。另外，竖井出水段22与旋流竖井2连接处也优选为按压力隧洞工艺要求施工。本专利技术其它部位可按无压隧洞工艺要求施工，排水隧洞1、竖井进水段21可采用典型的直墙圆拱形断面。如图5所示，作为本专利技术的一项改进，涡室段24断面、收缩段25断面、竖井段26断面均为圆形，方便施工。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋流竖井排水隧洞，其特征在于：包括至少1个排水隧洞(1)和至少1个旋流竖井(2)，且排水隧洞(1)和旋流竖井(2)交错设置，所述排水隧洞(1)一端具有进水口(11)、另一端具有出水口(12)，所述排水隧洞(1)内壁底部为斜坡状，且最低处位于出水口(12)一端，所述旋流竖井(2)上端侧壁设有可用于连接排水隧洞(1)出水口(12)的竖井进水段(21)、下端侧壁设有可用于连接排水隧洞(1)进水口(11)的竖井出水段(22)，所述竖井进水段(21)内壁底部为斜坡状，且最低处位于靠近旋流竖井(2)的一端，所述竖井出水段(22)内壁底部为斜坡状，且最低处位于远离旋流竖井(2)的一端。

【技术特征摘要】
1.一种旋流竖井排水隧洞，其特征在于：包括至少1个排水隧洞(1)和至少1个旋流竖井(2)，且排水隧洞(1)和旋流竖井(2)交错设置，所述排水隧洞(1)一端具有进水口(11)、另一端具有出水口(12)，所述排水隧洞(1)内壁底部为斜坡状，且最低处位于出水口(12)一端，所述旋流竖井(2)上端侧壁设有可用于连接排水隧洞(1)出水口(12)的竖井进水段(21)、下端侧壁设有可用于连接排水隧洞(1)进水口(11)的竖井出水段(22)，所述竖井进水段(21)内壁底部为斜坡状，且最低处位于靠近旋流竖井(2)的一端，所述竖井出水段(22)内壁底部为斜坡状，且最低处位于远离旋流竖井(2)的一端；所述竖井进水段(21)内壁底部的坡度大于排水隧洞(1)内壁底部的坡度，所述竖井进水段(21)内径在进水方向上逐渐缩小，且竖井进水段(21)在与旋流竖井(2)连接处的内径小于旋流竖井(2)在此连接处的内径，所述竖井进水段(21)内壁的任一侧边与旋流竖井(2)内壁在连接处相切配合；所述旋流竖井(2)包括涡室段(24)、收缩段(25)、竖井段(26)，所述涡室段(24)位于旋流竖井(2)顶端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，刘亚洲，秦光辉，曹华，李翔，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51