一种老坝或病坝的再生方法技术

本发明专利技术公开了一种老坝或病坝的再生方法，属水利电力工程领域。水利电力工程中的混凝土大坝经运行一段时间后均会出现不同程度老化，严重时影响大坝正常运行，危害极大，但目前尚无治本的补救措施。本发明专利技术的再生方法是在原坝坝体中开挖交通洞、工作井后，再开挖防渗墙基础隧道，然后在防渗墙基础隧道中逐层浇筑、开挖、浇筑，最后形成一面或多面新的防渗墙，以新材料的防渗墙置换已老化的原坝坝体材料，达到从治本上解决大坝的老化问题。本发明专利技术的再生方法是在不影响大坝正常运行的情况下采用已有设备和技术施工，施工方案直观、投资少、加固效果好、有利于推广应用，具有巨大的社会效益、安全效益和经济效益。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属水利水电工程领域。
技术介绍
水利水电工程中的混凝土拦河大坝运行一段时间后，在渗流作用下混凝土性能会逐渐降低，渗漏现象逐渐严重，坝体、坝基扬压力偏高；有些大坝由于混凝土质量等原因渗流也比较严重，寒冷地区由于渗流还会造成大坝表层混凝土冻胀破坏；也有一部分大坝由于碱骨料反应等原因混凝土质量也在逐步衰变等等，这些情况使大坝整体性能变差，防洪抗震能力下降，稳定性差，影响大坝的安全运行，危害极大，对上述急需采取工程措施予以补救的大坝本专利技术统称为老坝或病坝。目前，对老坝或病坝采取工程措施予以加固或维修的方法，大致有以下几种1、对大坝上游面水上部分的加固，主要采用浇筑普通钢筋混凝土、沥青防渗混凝土、土工膜防渗等方法，施工比较容易，但仅限于水上部分的维修；2、对大坝上游面水下部分的加固，采用土工膜防渗方法，利用潜水员和部分机械进行施工，施工难度相当大费用高，且加固维修效果差；3、其它工程措施，如在坝体内灌浆起到一定的防渗效果、采用坝体排水方法、为了降低坝体扬压力，开设坝体排水廊道、钻设坝体排水孔等等，均属局部维修，效果不佳；4、在上述措施无能为力时，也有考虑在大坝寿命到达之前，放弃对大坝的维修，在其上下游某位置重建大坝，重建新大坝后再拆除已有大坝，重建新坝投资可观，拆除旧坝损失巨大，而且重建大坝期间下游防洪是非常难解决的问题，严重威胁下游广大人民群众的生命财产安全；5、放空水库实施补救措施，但是有条件能放空水库，在无水条件下实施补救的大坝是极少数的。因此，目前还没有更好的对老坝或病坝实施大面积的防渗加固修补技术，即没有从治本上解决大坝老化和延长寿命的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提出一种对于正在运行中的老坝或病坝，在大坝运行的情况下，从治本上解决大坝老化、延长寿命使其再生的施工方法。实现本专利技术目的的是在需维修的老坝或病坝的原坝坝体中修筑与原坝坝体紧密相结合的防渗墙，修筑该防渗墙的方法包括下述步骤(1)开挖交通洞在大坝下游面向坝体内开挖水平走向的隧道，作为施工用的交通洞，交通洞挖至准备修筑的防渗墙的断面处；(2)开挖工作井在交通洞中准备修筑的防渗墙的断面处开挖竖直的作为施工作业面的工作井，工作井的高度大于或等于准备修筑的防渗墙的高度；(3)开挖防渗墙基础隧道在工作井底部准备修筑的防渗墙的最低位置，沿坝体轴线方向开挖长度为准备修筑的防渗墙的长度的防渗墙基础隧道；(4)浇筑防渗墙第一层在防渗墙基础隧道内浇筑防渗混凝土或其它防渗材料形成防渗墙第一层，浇筑的高度为防渗墙基础隧道高度减去顶部预留的用于施工作业所需的振捣空间高度；(5)开挖防渗墙隧道在防渗墙第一层凝固具有一定强度后，在防渗墙基础隧道上面再向上开挖一层防渗墙隧道；(6)浇筑防渗墙第二层在防渗墙第一层上面浇筑防渗混凝土或其它防渗材料形成防渗墙第二层，浇筑的高度仍保证在防渗墙隧道中留有用于施工作业所需的振捣空间高度；(7)继续开挖防渗墙隧道并浇筑防渗墙第三层在防渗墙第二层凝固具有一定强度后，继续向上开挖防渗墙隧道并浇筑防渗墙第三层，浇筑的高度仍保证在防渗墙隧道中留有施工作业作需的振捣空间高度；(8)继续开挖防渗墙隧道并浇筑防渗墙反复重复(5)、(6)、(7)所述施工步骤，直至防渗墙达到所需高度。所述的防渗墙基础隧道、防渗墙隧道的横断面形状及具体尺寸，应根据不同的大坝结构情况、施工能力以及现场的实际情况等参数设计计算后决定。一般横断面为等宽长方形，宽度约1-4米，每次的开挖高度约2-6米。防渗墙隧道的横断面也可为异形或其它几何形状，以增加防渗墙与原有坝体的结合强度。为了提高大坝的防渗能力和改善坝体质量使其彻底再生，根据所维修的大坝的具体情况防渗墙可并排连续或间隔修筑若干面。为保证防渗墙与原有坝体的良好结合，防渗墙基础隧道、防渗墙隧道形成后要根据实际情况对隧道的上下游二个侧面分别作排水处理，特别要对上游面集中漏水点作专门处理。为保证在防渗墙施工中的排水，工作井底部低于准备修筑的防渗墙的最低位置，开挖有积水排水井。为了提高防渗墙的施工速度和作业方便，可在准备修筑的防渗墙的两端分别开挖交通洞、工作井，交通洞也可利用原大坝中已有的廊道。本专利技术的再生方法也适用于对其它类型坝体的维修。本专利技术的再生方法可有效的使多年的老坝或病坝得到再生，继续使用为民造福。与现有技术相比本专利技术具有突出的有益效果1、本专利技术的再生方法可以从治本上解决老坝或病坝的大面积老化渗水问题，改善坝体质量，增加坝体强度，真正使老坝或病坝再生；2、在本专利技术的再生方法中的各个施工步骤，均可采用现有的设备或技术实现，施工难度不大；3、本专利技术的再生方法施工投资相对较少，而产生的经济效益巨大；4、本专利技术的再生方法是在不影响大坝正常运行的情况下完成的，节约了大量资金，保证了下游人民群众的生命财产安全，具有广泛的社会效益和安全效益；5、本专利技术的再生方法施工方案直观，效果突出，有利于推广应用。附图说明附图1是本专利技术的再生方法的施工示意图。图2(包括图2-1——图2-7)是图1中坝体沿交通洞、工作井中心线的剖面施工步骤示意图。图3是图2-7中A-A向剖视图。图4是本专利技术一个实施例的施工示意图。图5是图4中完成防渗墙施工后沿交通洞、工作井中心线的剖面示意图。图6是本专利技术中防渗墙的几种排列方式的坝体剖面示意图。图中1坝体，2坝体上游面，3坝体下游面，4(F)防渗墙，5交通洞，6工作井，7防渗墙基础隧道，8积水排水井，9水平排水孔，10防渗墙隧道。具体实施例方式下面结合附图和给出的实施例对本专利技术作进一步描述，但本专利技术不限于实施例，本专业普通技术人员根据实际情况，对再生方法中的具体施工步骤作某些修改和调整均应在本专利技术的保护范围之内。本专利技术的再生方法是在需要维修的老坝或病坝的原坝坝体中修筑与原坝坝体紧密相结合的防渗墙，以防渗墙的新材料置换老坝或病坝中的原有材料，增强老坝或病坝的防渗性，改善坝体质量，增加坝体强度，使老坝或病坝再生，从根本上延长大坝的寿命。具体施工步骤结合图1、图2、图3详细说明如下(1)在大坝下游面3的底部向坝体1内开挖水平走向的隧道，作为施工用的交通洞5，交通洞挖至准备修筑的防渗墙4的断面处；(2)在交通洞中准备修筑的防渗墙的断面处开挖竖直的作为施工作业面的工作井6，工作井的高度大于或等于准备修筑的防渗墙的高度，在工作井的底部低于准备修筑的防渗墙的最低位置，开挖有积水排水井8；(3)在工作井底部准备修筑的防渗墙的最低位置，沿坝体轴线方向开挖防渗墙基础隧道7(参照图2-1)，防渗墙基础隧道的长度等于准备修筑的防渗墙的长度L(参照图2-7)，在防渗墙基础隧道的另一端还可再开挖交通洞、工作井，以提高施工效率；(4)在防渗墙基础隧道内浇筑防渗混凝土或其它防渗材料形成防渗墙第一层F1，浇筑的最高高度h2为防渗墙基础隧道高度h减去顶部预留的用于施工作业所需的振捣空间高度h1(参照图2-2)；(5)在防渗墙第一层F1凝固具有一定强度后，在防渗墙基础隧道上面再向上开挖一层防渗墙隧道10(参照图2-3)；(6)在防渗墙第一层F1上面浇筑防渗混凝土或其它防渗材料形成防渗墙第二层F2，浇筑的高度仍保证在防渗墙隧道中留有用于施工作业所需的振捣空间高度h1(参照图2-4)；(7)在防渗墙第二层F2凝固具有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种老坝或病坝的再生方法，其特征在于包括下述步骤：　　　　（１）开挖交通洞：在大坝下游面向坝体内开挖水平走向的交通洞，交通洞挖至准备修筑的防渗墙的断面处；　　　　（２）开挖工作井：在交通洞中准备修筑的防渗墙的断面处开挖竖直的工作井，工作井的高度大于或等于准备修筑的防渗墙的高度；　　　　（３）开挖防渗墙基础隧道：在工作井底部准备修筑的防渗墙的最低位置，沿坝体轴线方向开挖长度为准备修筑的防渗墙的长度的防渗墙基础隧道；　　　　（４）浇筑防渗墙第一层：在防渗墙基础隧道内浇筑防渗混凝土或其它防渗材料形成防渗墙第一层，浇筑的高度为防渗墙基础隧道高度减去顶部预留的用于施工作业所需的振捣空间高度；　　　　　（５）开挖防渗墙隧道：在防渗墙第一层凝固具有一定强度后，在防渗墙基础隧道上面再向上开挖一层防渗墙隧道；　　　　（６）浇筑防渗墙第二层：在防渗墙第一层上面浇筑防渗混凝土或其它防渗材料形成防渗墙第二层，浇筑的高度仍保证在防渗墙隧道中留有用于施工作业所需的振捣空间高度；　　　　（７）继续开挖防渗墙隧道并浇筑防渗墙第三层：在防渗墙第二层凝固具有一定强度后，继续向上开挖防渗墙隧道并浇筑防渗墙第三层，浇筑的高度仍保证在防渗墙隧道中留有施工作业作需的振捣空间高度；　　　　（８）继续开挖防渗墙隧道并浇筑防渗墙：反复重复（５）、（６）、（７）所述施工步骤，直至防渗墙达到所需高度。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昌林，陈艺征，王凤钰，
申请(专利权)人：陈昌林，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]