[发明专利]两条或多条并排隧洞斜井或竖井错落布置方法

说明书

技术领域

本发明属于水利水电工程的施工方法，适用于两条或多条并排布置，且纵剖面上采用一级或一级以上斜井或竖井布置的输水隧洞。

背景技术

水利水电工程输水系统的输水方式，一般采用“一洞一机”、“一洞多机”、“二洞多机”、“多洞多机”等布置方式，需要根据地形地质条件、洞径、衬砌型式、材料、电站运行方式、首部和尾部建筑物布置、分期投入运行的可能性、施工条件以及工期和造价等因素综合确定。由于引水系统和尾水系统所承受的压力水头相差较大，地形地质条件及长度也有一定差别，进、出水口的布置也不会完全相同，因此，引水系统与尾水系统的输水方式不一定完全相同。对于输水系统输水方式的选择，很多工程考虑以上诸多因素并结合工程自身的特点，需要采用“两洞多机”布置，甚至“多洞多机”布置，即输水系统采用两条或多条隧洞并排布置。

输水隧洞纵剖面上、下平段的连接方式，应根据输水系统其它建筑物的布置、地形地质条件、水力条件、施工和检修等因素综合确定。由于受进、出水口位置、机组安装高程和隧洞长度的限制，很多工程的输水隧洞不可避免地采用一级或一级以上斜井或竖井布置。

目前很多工程受以上诸多因素及工程自身特点的限制，输水隧洞采用两条或多条并排布置，纵剖面上采用一级或一级以上斜井或竖井布置。

水利水电工程中两条或多条并排布置的输水隧洞施工，一般采取一条施工支洞贯穿输水隧洞的方案，其三维示意图如图1，但该方案往往存在如下问题：

（1）封堵体稳定问题

对于高水头，且引水隧洞采用钢筋混凝土衬砌的工程，中平段或下平段水头较高，两洞间施工支洞封堵体07长度受机组间距限制，封堵体稳定很难满足要求。

（2）占用直线工期问题

施工支洞封堵段06、07施工时受封堵顺序限制，工期占用较长，甚至直接影响发电的直线工期。

（3）封堵体渗漏问题

在充排水试验以及运行过程中，封堵体顶拱及与围岩接缝处不可避免地漏水，而两洞间的封堵体07受作业空间和通道的限制，渗漏处理非常困难。

（4）下斜井或竖井的检查与维修问题

对于采用二级或以上的斜井或竖井布置的输水隧洞，上斜井或竖井02-1可以利用上平段进行检查与维修，但要实现下斜井或竖井02-2的检查与维修，需要在中平洞03设置检修门及检修通道，采用常规的一条施工支洞05贯穿输水隧洞，检修通道的布置非常困难。

综上所述，鉴于目前水利水电工程输水隧洞采用两条或多条并排布置，且纵剖面上采用一级或一级以上斜井或竖井布置比较普遍的情况，急需解决高内水压力钢筋混凝土衬砌下平段的施工支洞封堵不稳定、工期紧张、封堵体渗漏处理困难等问题，以及对于采用二级或以上斜井、竖井布置的工程如何在中平洞布置检修门与检修通道的问题。

发明内容

本发明提供一种两条或多条并排隧洞斜井或竖井错落布置方法，以解决高内水压力钢筋混凝土衬砌下平段的施工支洞封堵不稳定、工期紧张、封堵体渗漏处理困难等问题，以及对于采用二级或以上斜井、竖井布置的工程如何在中平洞布置检修门与检修通道的问题。

本发明采取的技术方案是包括下列步骤：

两条或多条并排布置的高水头钢筋混凝土衬砌隧洞，纵剖面采用斜井或竖井错落布置，所述错落布置的各隧洞的上平段长度不同，每条隧洞的上平段一端分别连接进水口，另一端与各自的上弯点连接，该上弯点另一端与上斜井或竖井段连接，该斜井或竖井段分别与各自的中平段连接，该各自的中平段的长度相等，该中平段与下斜井或竖井段连接，该下斜井或竖井段分别与各自的下水平段连接，各自的下水平段长度不同，该下水平段分别与出水口连接；中平段施工支洞的中部有按隧洞的数量分岔，每个分岔前端分别与各中平段连接，下平段施工支洞的中部有按隧洞的数量分岔，每个分岔前端分别与各下平段连接。

本发明的中平段施工支洞5的中部各分岔与周边隧洞的距离L要满足：

L≥P/I_临界

其中：

P：内水压力；

I_临界：岩体临界水力梯度，完整岩石：15～20；节理裂隙闭合的岩体：8～10；张性节理裂隙密集带和断层破碎带：3～5。

本发明的优点是：

（1）两条或多条并排布置的高水头钢筋混凝土衬砌隧洞，纵剖面采用斜井或竖井错落布置，中平段施工支洞、下平段施工支洞分岔分别与中平段、下平段相连，解决了两洞间封堵体长度因受机组间距限制，无法满足封堵稳定要求的难题；