竖井式水电站厂房结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种竖井式水电站厂房结构，属于涉及水利水电工程技术领域，提供一种适用于台地地形类条件下的竖井式水电站厂房结构；所述竖井式水电站厂房结构，包括依次设置的引水隧洞、发电厂房和尾水隧洞，所述引水隧洞和尾水隧洞均设置于地下，并且引水隧洞的下游端以及尾水隧洞的上游端分别与发电厂房相连；所述发电厂房的上端从地表穿出，并且在发电厂房的上端口部设置有支撑顶板。本实用新型专利技术竖井式水电站厂房结构是一种新型厂房结构，尤其适用于台地地形类地质条件下。可有效地降低在此类地形条件下的水电站厂房施工成本以及施工难度，并且降低后期水电站厂房的安全隐患。

Building structure of shaft type hydropower station

The utility model discloses a shaft type hydropower station belongs to structure, relates to the technical field of water conservancy and Hydropower Engineering, provides a platform for terrain conditions of shaft type hydropower station powerhouse structure; the shaft type hydropower station structure comprises a diversion tunnel, the powerhouse and the tailrace tunnel. The diversion tunnel and the tailrace tunnel is located underground, and the downstream end of the diversion tunnel and the tailrace tunnel of the upstream end are respectively connected with the power plant; the power plant from the upper surface piercing, and in the upper port of the power plant is provided with a supporting roof. The building structure of the utility model shaft type hydropower station is a new type of workshop structure, and is especially suitable for the geological conditions of the platform terrain. It can effectively reduce the construction cost and construction difficulty of the hydropower plant under the condition of this kind of terrain, and reduce the hidden danger of the plant in the later stage of the hydropower station.

【技术实现步骤摘要】
竖井式水电站厂房结构
本技术涉及水利水电工程
，尤其涉及一种竖井式水电站厂房结构及其施工方法；尤其适用于在台地地形条件下的水电厂房结构。
技术介绍
水利水电工程的建设，最关键的问题是根据实际水文、地形、地质等条件，考虑结构安全、技术先进、经济节约的需要，合理布置主要的水工枢纽建筑物。其中水电站厂房是水利水电工程中最重要的水工建筑物之一，因此对水电站厂房的合理布置至关重要。由于坝址物理条件的限制，或者是由于工程枢纽总体布置的要求，部分水电站厂房需要远离河床，不能采用河床式水电站厂房结构形式将其布置在河床内。这种情况下，通常在地面开阔，地基承载力较好的地段，可以采取布置地面厂房形式，形成地面式水电站厂房结构；而在高山峡谷区，地形陡峭，岩体完整性较好的地段，则可以采取布置地下厂房形式，形成地下式水电站厂房结构。然而，当厂址实际地理条件为台地地形类的情况时，由于此类地形条件通常存在地表岩体的破碎情况严重、岩体强度低、岩体厚度不够等情况；若采用地下厂房形式，其可能存在地下厂房顶部的岩石厚度不够或者岩石破碎、强度较低，存在较大的安全隐患，因此一般不宜采取布置地下厂房的形式。在这种情况下，目前常规做法是对厂址对应的山体部分区域进行开挖，以获得较大的厂房建筑布置平地，然后再修建地面厂房；但是开挖后会导致厂房后边坡较高，而高边坡的稳定性较差，存在较大的安全隐患；而且此类开挖工程量通常非常巨大，会极大地增加施工难度以及施工成本。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是提供一种适用于台地地形类条件下的竖井式水电站厂房结构及其施工方法；可有效地降低在此类地形条件下的水电站厂房施工成本以及施工难度，并且降低后期水电站厂房的安全隐患。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：竖井式水电站厂房结构，包括依次设置的引水隧洞、发电厂房和尾水隧洞，所述引水隧洞和尾水隧洞均设置于地下，并且引水隧洞的下游端以及尾水隧洞的上游端分别与发电厂房相连；所述发电厂房的上端从地表穿出，并且在发电厂房的上端口部设置有支撑顶板。进一步的是：在位于发电厂房的上端口部四周设置有深入到地下一定深度的锚固结构。进一步的是：所述锚固结构为锚杆。进一步的是：在位于发电厂房的上端口部四周的岩体内填充有固结灌浆体。进一步的是：在位于发电厂房的上端口部，并且靠近上坡侧设置有挡水坎和/或排水沟；当同时设置有挡水坎和排水沟时，所述排水沟位于挡水坎的上坡侧。进一步的是：在支撑顶板上预留有采光孔和/或通风孔。另外，本技术还提供一种竖井式水电站厂房结构施工方法，其为针对本技术所述的竖井式水电站厂房结构的施工方法，包括如下步骤：步骤一，在开挖发电厂房部分对应的坑穴前，在发电厂房的上端口部对应区域的四周设置锚固结构和/或进行固结灌浆以在位于发电厂房的上端口部四周的岩体内形成固结灌浆体；步骤二，步骤一施工完成后，再从发电厂房对应区域的地表向下开挖，形成上部开口的坑穴。进一步的是：在上述步骤二中，当发电厂房对应部分的坑穴分别开挖至与引水隧洞或者尾水隧洞对应位置时，进行对引水隧洞和尾水隧洞的开挖；或者待发电厂房对应部分的坑穴整体开挖完成后再分别进行对引水隧洞和尾水隧洞的开挖。进一步的是：在上述步骤二中，当发电厂房对应部分的坑穴开挖深度达到10米时，停止进一步开挖；之后在已开挖形成的坑穴的上端口部进行支撑顶板的施工；待支撑顶板施工完成后，再继续对坑穴进行进一步开挖。进一步的是：在步骤二中，在进行发电厂房对应部分的坑穴的开挖过程中，每开挖一层后先对该层对应的坑穴四周岩壁进行锚固施工，待该层的锚固施工完成后再进行下一层的开挖施工；其中上述中对一层的高度可取值为1m～5m。本技术的有益效果是：本技术竖井式水电站厂房结构，是一种不同于现有河床式水电站厂房、地下式水电站厂房和地面式水电站厂房的新型厂房结构，尤其适用于台地地形类地质条件下。竖井式水电站厂房结构通过将发电厂房的顶部直接从地表穿出，这样解决了地下式厂房在台地地形类地质条件下顶部岩体不稳定的问题，确保了安全性；同时相对于地面式水电站厂房而言，由于避免了大面积的开挖工作量，因此减低了施工难度以及施工成本。另外，为了进一步解决采用本技术所述的竖井式水电站厂房结构的情况下可能带来的困难，本技术进一步通过设置有相应的锚固结构以及通过灌浆后形成固结灌浆体，可提高发电厂房的上端口部四周的岩体稳定性，进一步确保了水电站厂房整体的稳定性和安全性。另外，本技术所述的施工方法，其针对台地地形类地质条件而进行施工，可在该类地质条件下形成本技术所述的新型的水电站厂房结构，并且还可通过预先对发电厂房的上端口部对应区域的四周设置锚固结构和/或进行固结灌浆以提高该区域内的岩体稳定性，为后续的开挖施工以及开挖后的坑穴的上端口部边沿的岩体稳定性提供保障，同时有效地解决了此类地质条件下的竖井开挖可能存在一定困难问题以及后期的岩体稳定性问题。附图说明图1为本技术所述的竖井式水电站厂房结构的剖视图；图2为本技术所述的竖井式水电站厂房结构的俯视图；图3为图1中局部区域A的放大示意图；图中标记为：引水隧洞1、发电厂房2、尾水隧洞3、锚固结构4、固结灌浆体5、挡水坎6、排水沟7、采光孔8、通风孔9、支撑顶板10、山体11、下游河道12。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。如图1至图3中所示，本技术所述的竖井式水电站厂房结构，包括依次设置的引水隧洞1、发电厂房2和尾水隧洞3；其中，引水隧洞1是用于从上游河道内引水至发电厂房2进行发电做功，经发电机组后，水流再从尾水隧洞3排至下游河道12内；引水隧洞1的下游端以及尾水隧洞3的上游端均应当分别与发电厂房2相连，引水隧洞1的上游端应当与上游河道相连，尾水隧洞3的下游端应当与下游河道12相连。发电厂房2是主要用于安装相应的发电机组等设备的区域。上述引水隧洞1和尾水隧洞3通常均设置于地下，如参照附图1中所示，将引水隧洞1和尾水隧洞3均设置在相应的山体11内部。本技术中将发电厂房2的上端从地表穿出，即形成相应的上端口部结构，并且在发电厂房2的上端口部设置有支撑顶板10。这样，相对于地下式水电站厂房而言，其发电厂房2对应的顶部岩体已被完全去除，因此避免了因其顶部的岩石厚度不够或者岩石破碎、强度较低而存在较大的安全隐患的问题；同时通过在发电厂房2的上端口部设置支撑顶板10，起到了一定的遮蔽效果，同时也可起到对口部四周岩体的支撑作用。更优选的，考虑到在发电厂房2的上端口部四周的岩体在开挖过程中以及开挖后可能存在较差的稳定性；因此，为了进一步提高该部分岩体的稳定性，本技术进一步可在位于发电厂房2的上端口部四周设置有深入到地下一定深度的锚固结构4；锚固结构4具体可采用为锚杆形式、锚索形式或者锚杆加锚索的复合形式进行锚固。至于锚固结构4的锚固深度，锚固区域范围等则可根据具体的地质条件进行设置，具体并没有严格限制。另外，除了采用上述锚固结构4的方式提高位于发电厂房2的上端口部四周的岩体稳定性以外，本技术也可进一步通过在位于发电厂房2的上端口部四周的岩体内通过注浆填充后形成固结灌浆体5来提高该部分岩体的稳定性；并且可采用高压混凝土注浆方式进行注浆。另外，考虑到通本文档来自技高网...

【技术保护点】
竖井式水电站厂房结构，包括依次设置的引水隧洞(1)、发电厂房(2)和尾水隧洞(3)，所述引水隧洞(1)和尾水隧洞(3)均设置于地下，并且引水隧洞(1)的下游端以及尾水隧洞(3)的上游端分别与发电厂房(2)相连；其特征在于：所述发电厂房(2)的上端从地表穿出，并且在发电厂房(2)的上端口部设置有支撑顶板(10)。

【技术特征摘要】
1.竖井式水电站厂房结构，包括依次设置的引水隧洞(1)、发电厂房(2)和尾水隧洞(3)，所述引水隧洞(1)和尾水隧洞(3)均设置于地下，并且引水隧洞(1)的下游端以及尾水隧洞(3)的上游端分别与发电厂房(2)相连；其特征在于：所述发电厂房(2)的上端从地表穿出，并且在发电厂房(2)的上端口部设置有支撑顶板(10)。2.如权利要求1所述的竖井式水电站厂房结构，其特征在于：在位于发电厂房(2)的上端口部四周设置有深入到地下一定深度的锚固结构(4)。3.如权利要求2所述的竖井式水电站厂房结构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：幸享林，
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：新型
国别省市：四川,51