水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，属于水利工程混凝土施工技术领域。水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，包括曲线针梁，所述曲线针梁的外表面滑动设置有曲体模板装置，所述曲线针梁的两端通过支撑结构与隧洞相连接。本发明专利技术技术可靠、工厂化制造，隧洞内现场安装，施工工效高，进度快，成本低，大大降低工人劳动强度，并提高了施工中的机械化水平。

【技术实现步骤摘要】
水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置
本专利技术涉及水利工程混凝土施工
，尤其涉及水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置。
技术介绍
据统计，我国水能资源可开发装机容量约6.6亿kw，年发电量约3万亿kWh。我国抽水蓄能电站建设，自20世纪60年代后期开始起步，且建设规模较小；到20世纪80年代，随着在广东、华东、华北等东部地区一批大型抽水蓄能电站的建设，将我国抽水蓄能发展推向新的高度。截至2017年，我国抽水蓄能电站装机容量已居世界第一，在运规模2849万千瓦，在建规模达3871万千瓦。到2020年，运行总容量达4000万千瓦；到2025年达到9000万千瓦左右；常规的水电站与抽水蓄能电站前景广阔。我国的水电站建设中，引水式电站占有相当的比例。引水隧洞，作为抽水蓄能电站充放水系统的部分，包括输水斜井及竖井。斜井斜直段和竖井垂直段，采用滑模技术已得到很好的应用，而斜井或竖井的上、下弯段混凝土快速衬砌技术一直没有得到很好的解决，成为水电站施工的一道技术难题。传统的技术方法是，在加工厂制造弧带钉制曲面木模板、人工立模架设、浇筑混凝土。该技术，方法陈旧，施工时劳动强度大，施工工期长，成本费用大，安全风险高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中，水电站引水隧洞斜、竖井的上下弯段施工中，混凝土衬砌方法陈旧，施工时劳动强度大，工期长，成本费用大，安全风险高的问题，而提出的水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，包括曲线针梁，所述曲线针梁的外表面滑动设置有曲体模板装置，所述曲线针梁的两端通过支撑结构与隧洞相连接；所述曲线针梁的曲率与隧洞中心半径、曲率一致；所述曲线针梁的长度大于所述曲体模板装置的两倍以上。优选的，所述曲线针梁采用方形钢桁架结构。优选的，所述支撑结构在所述曲线针梁的两端各设置一组；其中一组所述支撑结构设置在已衬砌浇筑混凝土的洞壁上，另一组所述支撑结构设置在已开挖的隧洞岩壁上。优选的，所述支撑结构由若干个千斤顶组成，若干个所述千斤顶设置在所述曲线针梁的上下左右四个侧面。优选的，所述千斤顶的外表面转动连接有可调节丝杆，所述可调节丝杆的另一端与所述曲线针梁的外表面转动连接。优选的，所述曲体模板装置由曲体模板块和模板台车组成，所述模板台车设置在所述曲线针梁的外表面滑动，所述曲体模板块通过千斤顶与所述模板台车相连接。优选的，所述曲体模板块由四块拼接组成，所述曲体模板块在所述千斤顶的伸缩作用下可伸展、张开模板面，或收缩、脱模。优选的，所述曲体模板装置的内侧面开设有贯穿至外侧的浇筑孔；所述浇筑孔靠近所述曲体模板装置安装状态下的最高点设置。优选的，在所述曲线针梁移动方向的前端设置有第一卷扬机，所述第一卷扬机固定设置在已开挖的隧洞岩壁上，所述第一卷扬机通过绳索牵引所述曲线针梁。优选的，所述曲线针梁位于移动方向的前端一侧设置有第二卷扬机，所述第二卷扬机通过绳索牵引所述曲体模板装置。与现有技术相比，本专利技术提供了水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，具备以下有益效果：1、本专利技术，技术可靠、工厂化制造，隧洞内现场安装，施工工效高，进度快，成本低，大大降低工人劳动强度，并提高了施工中的机械化水平。2、本专利技术，曲体模板装置套制于曲线针梁上，曲线针梁和曲体模板装置分别随第一卷扬机、第二卷扬机的机械牵引移动，能够实现短节段多循环使用；在上、下弯段半径一致时，翻身实现互用，进一步节约施工成本。3、本专利技术，以钢代木，节约大量的木制模板使用，且可复用程度高，安全环保；整体行走就位的混凝土衬砌施工，与搭设支架木模板安拆施工相比，安全风险低。该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本专利技术技术可靠、工厂化制造，隧洞内现场安装，施工工效高，进度快，成本低，大大降低工人劳动强度，并提高了施工中的机械化水平；曲体模板装置套制于曲线针梁上，曲线针梁和曲体模板装置分别随第一卷扬机、第二卷扬机的机械牵引移动，能够实现短节段多循环使用；在上、下弯段半径一致时，翻身实现互用，进一步节约施工成本；以钢代木，节约大量的木制模板使用，且可复用程度高，安全环保；整体行走就位的混凝土衬砌施工，与搭设支架木模板安拆施工相比，安全风险低。附图说明图1为本专利技术的使用状态示意图；图2为本专利技术位于下弯部的使用状态示意图；图3为图2中A处的放大结构示意图；图4为曲线针梁的结构示意图；图5为曲体模板装置的部分剖视结构示意图；图6为曲线针梁和曲体模板装置的部分剖视结构示意图；图7为图4中B-B处的剖视结构示意图；图8为图2中C-C处的剖视结构示意图；图9为曲体模板装置的收缩状态结构示意图；图10为本专利技术位于上弯部的使用状态结构示意图。图中：1、曲线针梁；2、曲体模板装置；201、曲体模板块；202、模板台车；3、支撑结构；4、千斤顶；5、可调节丝杆；6、第一卷扬机；7、第二卷扬机。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。请参阅图1-10，水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，包括曲线针梁1，曲线针梁1的外表面滑动设置有曲体模板装置2，曲线针梁1的两端通过支撑结构3与隧洞相连接。其中，曲线针梁1的曲率与隧洞中心半径、曲率一致；两端的支撑结构3将曲线针梁1的轴线调整至于隧洞的轴线相重合；曲体模板装置2沿着曲线针梁1进行滑动移动，完成不同位置的模板支撑与混凝土浇筑施工。曲线针梁1的长度大于曲体模板装置2的两倍以上。优选的，将曲线针梁1的长度设置为曲体模板装置2的二至三倍之间。若曲线针梁1的长度设置过大，则将增加安装难度；同时，增加所需的制作材料消耗。通过，将曲线针梁1的长度设置大于曲体模板装置2的两倍以上，使得曲体模板装置2在完成一段浇筑的模板支撑后，可以在曲线针梁1上移动，至下一混凝土浇筑段进行模板支撑；提供曲线针梁1与曲体模板装置2的相对移动支持。曲线针梁1采用方形钢桁架结构；利用钢桁架结构的特征，拥有足够的支撑强度和较低的重量；同时，便于拆卸、组装。可在工厂内加工各个零部件后，在外部初步组装；运送至隧洞内，再进行最终组装；且，各部件加工操作简便，可复用性强；相对于传统的施工需要大量木板，节约环保。支撑结构3在曲线针梁1的两端各设置一组。其中，一组支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，其特征在于，包括曲线针梁(1)，所述曲线针梁(1)的外表面滑动设置有曲体模板装置(2)，所述曲线针梁(1)的两端通过支撑结构(3)与隧洞相连接；/n所述曲线针梁(1)的曲率与隧洞中心半径、曲率一致；所述曲线针梁(1)的长度大于所述曲体模板装置(2)的两倍以上。/n

【技术特征摘要】
1.水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，其特征在于，包括曲线针梁(1)，所述曲线针梁(1)的外表面滑动设置有曲体模板装置(2)，所述曲线针梁(1)的两端通过支撑结构(3)与隧洞相连接；
所述曲线针梁(1)的曲率与隧洞中心半径、曲率一致；所述曲线针梁(1)的长度大于所述曲体模板装置(2)的两倍以上。


2.根据权利要求1所述的水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，其特征在于，所述曲线针梁(1)采用方形钢桁架结构。


3.根据权利要求1所述的水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，其特征在于，所述支撑结构(3)在所述曲线针梁(1)的两端各设置一组；其中一组所述支撑结构(3)设置在已衬砌浇筑混凝土的洞壁上，另一组所述支撑结构(3)设置在已开挖的隧洞岩壁上。


4.根据权利要求3所述的水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，其特征在于，所述支撑结构(3)由若干个千斤顶(4)组成，若干个所述千斤顶(4)设置在所述曲线针梁(1)的上下左右四个侧面。


5.根据权利要求4所述的水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，其特征在于，所述千斤顶(4)的外表面转动连接有可调节丝杆(5)，所述可调节丝杆(5)的另一端与所述曲线针梁(1)的外表面转动连接。


6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨和明，朱宝鑫，武锦华，杨仲洪，于庆时，吴昊，丁静，王竹波，李闯，
申请(专利权)人：中电建十一局工程有限公司，中国水利水电第十一工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41