一种适于TBM施工的排水廊道制造技术

本实用新型专利技术提供一种适于TBM施工的排水廊道。所述适于TBM施工的排水廊道包括供TBM掘进设备掘进的洞室和至少一个锚杆，所述洞室的底部水平设有底板；所述洞室与围岩之间浇筑混凝土形成掘进轮廓线，自所述底板向下凹陷形成有排水沟，且该凹陷的底部为平面；至少一个所述锚杆自所述掘进轮廓线向洞室外周的围岩内延伸，所述洞室为圆形。与相关技术相比，本实用新型专利技术所提供适于TBM施工的排水廊道将排水沟的上端面设计为平面，能作为路面使用，使排水沟与路面一体化设计，减少排水沟深度，同时也减少了底板的回填混凝土厚度，优化工程量，为小断面TBM掘进设备提供了可行的断面设计。面TBM掘进设备提供了可行的断面设计。面TBM掘进设备提供了可行的断面设计。

【技术实现步骤摘要】
一种适于TBM施工的排水廊道


[0001]本技术涉及水利、水电工程
，尤其涉及一种适于TBM施工的排水廊道。

技术介绍

[0002]在中大型水电站地下厂房设计中，为保证地下厂房洞室的围岩稳定、减少渗水并达到防潮的目的，常在地下厂房主洞室四周设置3～4层排水廊道。总长度在2200m左右。当地形调节具备布置自流排水洞，会设置自流排水洞与底层排水廊道衔接，排出地下厂房区渗漏排水，自流排水洞长度在2000m～6000m范围。
[0003]排水廊道(或自流排水洞)断面尺寸常采用城门洞型断面(如专利公开号CN112343071A公示的一种坝基或库底排水观测廊道封闭排水结构及其施工方法)，断面面积大约10m2左右。在传统的施工中个，排水廊道(或自流排水洞)采用钻爆法施工，常利用地下厂房辅助洞室：如进厂交通洞、通风兼安全洞以及其他施工支洞等进行施工；或自地面独头掘进施工。由于洞室端面小，洞室长度较长，造成洞室开挖施工环境较差、施工进度慢、大型机械应用不上、安全保障低等一系列问题。
[0004]另外，随着国内TBM[隧道掘进机(Tunnel Boring Machine)]设备的发展,在抽水蓄能项目中已逐步实现从试点到推广小断面硬岩TBM掘进的应用。目前小断面硬岩TBM掘进设备直径3.5m，平面最小转弯半径30m，在不增加其他辅助设备的情况下，具备适应
±
5％的纵坡施工能力，采用有轨梭车出渣。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种适于TBM施工的排水廊道，发挥TBM设备掘进对围岩扰动少的优势，优化支护措施和优化排水沟结构。
[0006]本技术的技术方案是：一种适于TBM施工的排水廊道包括供TBM掘进设备掘进的洞室和至少一个锚杆，所述洞室的底部水平设有底板；所述洞室与围岩之间浇筑混凝土形成掘进轮廓线；自所述底板向下凹陷形成有排水沟，且该凹陷的底部为平面；至少一个所述锚杆自所述掘进轮廓线向洞室外周的围岩内延伸，所述洞室为圆形。
[0007]上述方案中，将排水沟的上端面设计为平面，能作为路面使用，使排水沟与路面一体化设计，减少排水沟深度，同时也减少了底板的回填混凝土厚度，优化工程量，为小断面TBM掘进设备提供了可行的断面设计。
[0008]优选的，所述排水沟设于所述底板的中部，且所述排水沟的两端相对于所述洞室的竖向中心线H对称。
[0009]优选的，所述排水沟凹陷的深度为0.1m，所述排水沟的宽度W为1.6m。
[0010]优选的，所述锚杆为随机锚杆，在所述洞室外周的任意位置设置。
[0011]优选的，所述混凝土的厚度为80mm。
[0012]优选的，所述锚杆为系统锚杆，在所述洞室外周呈发射状均布多个；所述混凝土为
挂网喷混凝土。
[0013]优选的，所述挂网喷混凝土的厚度为100mm。
[0014]与相关技术相比，本技术的有益效果为：
[0015]一、为小断面TBM掘进设备掘进提供了可行的断面设计；
[0016]二、采用排水沟和路面一体化设计的思路，减少排水沟深度，同时也减少了圆形断面底板回填混凝土厚度，优化工程量；
[0017]三、提出的支护形式可适用多种围岩类别支护。
附图说明
[0018]图1为本技术提供的实施例一的排水廊道的断面结构示意图；
[0019]图2为本技术提供的实施例二的排水廊道的断面结构示意图。
[0020]附图中，1—掘进轮廓线；2—排水沟；3—喷素混凝土；4—随机锚杆；5—挂网喷混凝土；6—系统锚杆；7—洞室；8—围岩；9—底板。
具体实施方式
[0021]以下将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
[0022]实施例一
[0023]如图1所示，本实施例提供的一种适于TBM施工的排水廊道应用于围岩8的类别为Ⅱ、Ⅲ类情况。所述适于TBM施工的排水廊道包括供TBM掘进设备掘进的洞室7和一个锚杆4。在小断面TBM掘进设备施工情况下，形成3.5m直径圆形基岩裸露的所述洞室7。所述洞室7为圆形。所述洞室7的底部水平设有底板9，使所述底板9形成圆形的所述洞室7的弦。
[0024]所述洞室7与围岩8之间采用喷射混凝土形成掘进轮廓线1，其厚度为80mm。所述底板9通过在其弦长2mm的位置处浇筑混凝土形成。并自所述底板9向下凹陷形成排水沟2，且该凹陷的底部为平面，兼做排水廊道交通路面。所述排水沟2设于所述底板9的中部，且所述排水沟2的两端相对于所述洞室7的竖向中心线H对称。所述排水沟2凹陷的深度为0.1m，所述排水沟2的宽度W为1.6m。
[0025]所述锚杆为随机锚杆4。所述随机锚杆4自所述掘进轮廓线1向洞室7外周的围岩8内延伸。所述随机锚杆4在所述洞室7外周的任意位置设置。所述随机锚杆4和混凝土形成支护结构。
[0026]实施例二
[0027]如图2所示，重复实施例一，所不同的是，本实施例提供的一种适于TBM施工的排水廊道应用于围岩8的类别为Ⅳ、
Ⅴ
类情况。在本实施例中，所述锚杆为系统锚杆6，在所述洞室7外周呈发射状均布多个。所述洞室7与围岩8之间采用挂网喷混凝土，其厚度为100mm。混凝土与系统锚杆共同形成支护结构。另外，必要时，针对围岩类别为Ⅳ、
Ⅴ
类情况，还可以实施拱架支撑。
[0028]以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是
利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适于TBM施工的排水廊道，其特征在于，包括供TBM掘进设备掘进的洞室(7)和至少一个锚杆，所述洞室(7)的底部水平设有底板(9)；所述洞室(7)与围岩(8)之间浇筑混凝土形成掘进轮廓线(1)；自所述底板(9)向下凹陷形成有排水沟(2)，且该凹陷的底部为平面；至少一个所述锚杆自所述掘进轮廓线(1)向洞室(7)外周的围岩(8)内延伸，所述洞室(7)为圆形。2.根据权利要求1所述的适于TBM施工的排水廊道，其特征在于，所述排水沟(2)设于所述底板(9)的中部，且所述排水沟(2)的两端相对于所述洞室(7)的竖向中心线H对称。3.根据权利要求1所述的适于TBM施工的排水廊...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖兴军，张建国，汤刚，王炳豹，殷康，
申请(专利权)人：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：