初中期导流洞全洞段检修围堰结构制造技术

本发明专利技术公开了一种初中期导流洞全洞段检修围堰结构及其检修方法，属于水利水电工程领域，提供一种对初中期导流洞进行全洞段检修的初中期导流洞全洞段检修围堰结构及检修方法。本发明专利技术通过修筑中隔墙，由中隔墙与初中期导流洞入口两侧对应的边墙之间分别形成左侧明渠段和右侧明渠段；通过在相应的明渠段内放入框格式钢沉箱以及投入粘土袋填充，实现对了相应的明渠段的封堵截流，为初中期导流洞全洞段连同闸室的检修提供检修条件。另外，通过采用本发明专利技术所述的施工方法，能够最大限度地降低围堰施工的难度，缩短施工时间，减少施工工程量，节约施工成本。

Overhaul of cofferdam structure in the whole section of diversion tunnel in the early and middle stages

【技术实现步骤摘要】
初中期导流洞全洞段检修围堰结构
本专利技术涉及水利水电工程领域，尤其涉及一种初中期导流洞全洞段检修围堰结构及其检修方法。
技术介绍
目前，我国西南区域正修筑与规划设计多座坝200m级特高堆石坝水电工程，如双江口312m、两河口295m、如美315m、长河坝240m、猴子岩223.5m、玛尔挡210m等。这些特高堆石坝位于高山峡谷中，河床两侧边坡陡峭，施工导流均采用在山体中开挖相应的导流洞的隧洞导流方案，使上游河道改道经导流洞流入下游河道内。特高堆石坝工程建造过程中，由于坝体很高，坝体无其他泄水通道，只能通过山体内修建导流洞度汛导流，满足施工初、中期安全度汛的需要。部分工程初、中期导流仅设置一条导流洞，如双江口水电站工程初、中期导流度汛阶段只设置有一条导流洞。特高堆石坝工程只设置有一条初中期导流洞运行具有如下特点：①无其他低高程泄流通道，一旦初中期导流洞失事，后果不堪设想；②特高坝工程规模宏大，初中期导流洞运行时间长，运行时间可能长达6年或者更久，长期运行初中期导流洞受到冲刷破坏的风险较大；③初中期导流洞进口引渠通常与河床基本同高，渠前基本拦渣无库容；同时，西南地区流域的河道推移质来量较大，施工期导流洞上游布置有较多渣场和生活营地，均可能产生沿河掉渣情况，可见初中期导流洞极易被冲蚀破坏；基于上述特点，在仅设置有一条初中期导流洞的情况下，发生冲刷破坏的可能性极大，这给工程带来很大的安全隐患。因此，如何对初中期导流洞进行全洞段检修成为水电工程行业关注的关键技术。一般情况下，特高堆石坝工程还需要设置一条生态供水洞保证施工期下游河道的环保流量，生态供水洞进口与初中期导流洞进口高程相近。若想对初中期导流洞进行全洞段检修，生态供水洞是唯一可利用的泄水通道，但生态供水洞洞径偏小，泄流量不大。因此，初中期导流洞进口的截流施工极其困难，成为制约对初中期导流洞进行全洞段检修的关键问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种对初中期导流洞进行全洞段检修的初中期导流洞全洞段检修围堰结构。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：初中期导流洞全洞段检修围堰结构，在初中期导流洞的入口端设置有闸室，所述闸室包括中隔墩和闸门，所述中隔墩将初中期导流洞的入口分割为左侧入口和右侧入口，所述闸门包括设置在中隔墩两侧的左侧闸门和右侧闸门；左侧闸门设置于左侧入口处，右侧闸门设置于右侧入口处；所述初中期导流洞全洞段检修围堰结构还包括中隔墙、左侧框格式钢沉箱和右侧框格式钢沉箱；所述中隔墙沿中隔墩朝上游紧邻地延伸设置，在中隔墙和初中期导流洞入口两侧对应的边墙之间分别形成左侧明渠段和右侧明渠段，在左侧明渠段内设置有左侧框格式钢沉箱，在右侧明渠段内设置有右侧框格式钢沉箱，在左侧框格式钢沉箱和右侧框格式钢沉箱内分别填充有粘土袋。进一步的是：左侧明渠段的宽度沿流向逐渐减小，右侧明渠段的宽度沿流向逐渐减小。进一步的是：左侧明渠段的横截面呈倒梯形，右侧明渠段的横截面呈倒梯形。进一步的是：所述初中期导流洞全洞段检修围堰结构还包括混凝土子堰，所述混凝土子堰设置于中隔墙上部。进一步的是：中隔墙的顶高程为Hz，混凝土子堰的顶高程为Hn，左侧框格式钢沉箱和右侧框格式钢沉箱的顶高程均为Hk，左侧闸门和右侧闸门中其中一侧下闸时洞前设计水位为H1，左侧闸门和右侧闸门同时下闸时洞前设计水位为H2，且满足如下关系：Hz＝H1+0.5m；Hn＝Hk；Hn＝H2+0.5m。进一步的是：H1和H2取在检修施工时间段内五年一遇的最大泄流量所对应的洞前设计水位。另外，本专利技术还提供一种初中期导流洞全洞段检修方法，采用上述本专利技术所述的初中期导流洞全洞段检修围堰结构，包括如下步骤：A、在初中期导流洞入口端的闸室施工完毕后，紧邻中隔墩并沿中隔墩朝上游延伸地修筑中隔墙，中隔墙顶高程设为Hz；B、下闸初中期导流洞的左侧闸门，此时河道水流从右侧闸门和生态导流洞过流，此阶段对应的初中期导流洞洞前设计水位设为H1，且满足Hz＝H1+0.5m；C、采用吊车将左侧框格式钢沉箱放入左侧明渠段中部，并向左侧框格式钢沉箱中抛入粘土袋进行填充，以阻断左侧明渠段，左侧框格式钢沉箱的顶高程为Hk；D、在中隔墙顶部堆筑混凝土子堰，混凝土子堰顶高程为Hn，并且满足Hn＝Hk；E、下闸初中期导流洞的右侧闸门，此时河道水流从生态导流洞过流；F、采用吊车将右侧框格式钢沉箱放入右侧明渠段中部，并向右侧框格式钢沉箱中抛入粘土袋进行填充，以阻断右侧明渠段，右侧框格式钢沉箱的顶高程为Hk；G、进行初中期导流洞全洞段检修：开启左侧闸门和右侧闸门，并进行洞内抽排水，然后对闸室内的门槽和底坎进行检修，以及对初中期导流洞洞身段进行全段检修；H、检修完毕后，拆除混凝土子堰、左侧框格式钢沉箱和右侧框格式钢沉箱。进一步的是：在步骤H中，采用长臂反铲挖掘机拆除混凝土子堰以及长臂反铲挖掘机能挖掘范围内的粘土袋；对于长臂反铲挖掘机挖掘范围以外的粘土袋，采用吊车吊挂圆锥形钢体，并利用圆锥形钢体的尖端刺破粘土袋，使得粘土袋内的土体逐渐被水流带走，最后吊出相应左侧框格式钢沉箱和右侧框格式钢沉箱。进一步的是：初中期导流洞的检修安排在初中期导流洞下闸封堵施工前一年的枯期时间段内进行。进一步的是：初中期导流洞与生态导流洞同高程设置。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的初中期导流洞全洞段检修围堰结构，通过修筑中隔墙，由中隔墙与初中期导流洞入口两侧对应的边墙之间分别形成左侧明渠段和右侧明渠段；通过在相应的明渠段内放入框格式钢沉箱以及投入粘土袋填充，克服了传统截流施工的思维，巧妙的利用明渠段楔形进口本身强大的抵抗力作用，以及粘土袋具有一定的柔性可自动协调变形等优势，这样便实现了对相应明渠段的封堵截流，进而实现在初中期导流洞的入上游处进行封堵截流；为初中期导流洞全洞段连同闸室的检修提供检修条件；实现了初中期导流洞全洞段检修；拓展发挥了生态供水洞的泄水功能。另外，通过进一步设置混凝土子堰，通过合理设置各部分的顶高程参数，充分利用围堰结构在施工过程中洞前水位的变化情况，同时通过采用本专利技术所述的施工方法，能够最大限度地降低围堰施工的难度，缩短施工时间，减少施工工程量，节约施工成本。附图说明图1为本专利技术所述的初中期导流洞全洞段检修围堰结构的俯视图；图2为图1中A-A所示转折剖面对应的剖视图；图3和图4分别为不同施工过程内图2中B-B所示剖面对应的剖视图；图中标记为：初中期导流洞1、闸室2、中隔墩3、左侧入口4、右侧入口5、左侧闸门6、右侧闸门7、中隔墙8、左侧框格式钢沉箱9、右侧框格式钢沉箱10、边墙11、左侧明渠段12、右侧明渠段13、混凝土子堰14、生态导流洞15、圆锥形钢体16。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1至图4中所示，本专利技术所述的初中期导流洞全洞段检修围堰结构，在初中期导流洞1的入口端设置有闸室2，所述闸室包括中隔墩3和闸门，所述中隔墩3将初中期导流洞1的入口分割为左侧入口4和右侧入口5，所述闸门包括设置在中隔墩3两侧的左侧闸门6和右侧闸门7；左侧闸门6设置于左侧入口4处，右侧闸门7设置于右侧入口5处；所述初中期导流洞全洞段检修围堰结构还包括中隔墙8、左侧框格式钢沉箱9和右侧框格式钢沉箱10；所述中隔墙8沿中隔墩3朝上游紧邻地延伸设置，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.初中期导流洞全洞段检修围堰结构，在初中期导流洞(1)的入口端设置有闸室(2)，所述闸室包括中隔墩(3)和闸门，所述中隔墩(3)将初中期导流洞(1)的入口分割为左侧入口(4)和右侧入口(5)，所述闸门包括设置在中隔墩(3)两侧的左侧闸门(6)和右侧闸门(7)；左侧闸门(6)设置于左侧入口(4)处，右侧闸门(7)设置于右侧入口(5)处；其特征在于：所述初中期导流洞全洞段检修围堰结构还包括中隔墙(8)、左侧框格式钢沉箱(9)和右侧框格式钢沉箱(10)；所述中隔墙(8)沿中隔墩(3)朝上游紧邻地延伸设置，在中隔墙(8)和初中期导流洞(1)入口两侧对应的边墙(11)之间分别形成左侧明渠段(12)和右侧明渠段(13)，在左侧明渠段(12)内设置有左侧框格式钢沉箱(9)，在右侧明渠段(13)内设置有右侧框格式钢沉箱(10)，在左侧框格式钢沉箱(9)和右侧框格式钢沉箱(10)内分别填充有粘土袋。

【技术特征摘要】
1.初中期导流洞全洞段检修围堰结构，在初中期导流洞(1)的入口端设置有闸室(2)，所述闸室包括中隔墩(3)和闸门，所述中隔墩(3)将初中期导流洞(1)的入口分割为左侧入口(4)和右侧入口(5)，所述闸门包括设置在中隔墩(3)两侧的左侧闸门(6)和右侧闸门(7)；左侧闸门(6)设置于左侧入口(4)处，右侧闸门(7)设置于右侧入口(5)处；其特征在于：所述初中期导流洞全洞段检修围堰结构还包括中隔墙(8)、左侧框格式钢沉箱(9)和右侧框格式钢沉箱(10)；所述中隔墙(8)沿中隔墩(3)朝上游紧邻地延伸设置，在中隔墙(8)和初中期导流洞(1)入口两侧对应的边墙(11)之间分别形成左侧明渠段(12)和右侧明渠段(13)，在左侧明渠段(12)内设置有左侧框格式钢沉箱(9)，在右侧明渠段(13)内设置有右侧框格式钢沉箱(10)，在左侧框格式钢沉箱(9)和右侧框格式钢沉箱(10)内分别填充有粘土袋。2.如权利要求1所述的初中期导流洞全洞段检修围堰结构，其特征在于：左侧明渠段(12)的宽度沿流向逐渐减小，右侧明渠段(13)的宽度沿流向逐渐减小。3.如权利要求1所述的初中期导流洞全洞段检修围堰结构，其特征在于：左侧明渠段(12)的横截面呈倒梯形，右侧明渠段(13)的横截面呈倒梯形。4.如权利要求1至3中任意一项所述的初中期导流洞全洞段检修围堰结构，其特征在于：所述初中期导流洞全洞段检修围堰结构还包括混凝土子堰(14)，所述混凝土子堰(14)设置于中隔墙(8)上部。5.如权利要求4所述的初中期导流洞全洞段检修围堰结构，其特征在于：中隔墙(8)的顶高程为Hz，混凝土子堰(14)的顶高程为Hn，左侧框格式钢沉箱(9)和右侧框格式钢沉箱(10)的顶高程均为Hk，左侧闸门(6)和右侧闸门(7)中其中一侧下闸时洞前设计水位为H1，左侧闸门(6)和右侧闸门(7)同时下闸时洞前设计水位为H2，且满足如下关系：Hz＝H1+0.5m；Hn＝Hk；Hn＝H2+0.5m。6.如权利要求5所述的初中期导流洞全洞段检修围堰结构，其特征在于：H1和H2取在检修施工时间段内五年一遇的最大泄流量所对应的洞前设计水位。7.初中期导流洞全洞段检修方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，陈世全，李永红，何兴勇，王永刚，
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