[发明专利]一种电厂循环水系统隧洞口的支护结构及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电厂循环水系统隧洞口支护结构及施工方法，适用于沿海火力发电厂或核电厂的循环水系统。属于电厂循环水系统技术领域。

背景技术

目前，在沿海火力发电厂或核电厂工程中，循环水系统一般采用直流供水系统，即在海域取水，经过电厂冷热能量交换循环后，再排放回海域。由于厂址地形地质条件的特点，以及考虑技术和经济条件等因素，不少电厂工程的循环水取水或排水通道需要采用穿越山体内的隧洞来实现。

电厂循环水系统取、排水隧洞由于采用自流方式取排水的需要，隧洞标高一般均位于海(河)水面以下，相应地，此时的地下隧洞位于地下水位以下。由于受到电厂厂区循环水系统管道路线布置要求和地形地质条件的限制，有时隧洞口需要布置在如淤泥质土、松散回填土等软土地基地质条件较差的地方，而且隧洞轴线与洞口山坡坡面不是正交而是斜交。在这种自然条件下，隧洞口将处于地下水丰富、地质条件差、受隧洞口周围边坡影响大的复杂环境条件。

一般情况下，为了隧洞口的结构安全和方便进行洞口支护加固，要求隧洞轴线与隧洞口山坡坡面基本垂直。为了减少隧洞口临时加固投资，隧洞口位置都尽量选择在地质条件较好的地方。如果遇到淤泥质土、松散回填土等软土地基，而且隧洞轴线与隧洞口山坡坡面斜交，这种地形地质条件由于存在坍塌安全问题无法直接作为隧洞口进行施工，通常情况下有两种处理技术方案：一是，采用避开软土地段，调整隧洞口位置，甚至调整隧洞路线，将隧洞口放置在地质条件较好的位置，而且隧洞轴线与洞口山坡坡面基本正交，并开挖出与隧洞轴线相垂直的隧洞口正立面。采用这种处理方案优点是直接避开软土地段，技术简单。缺点是，必须是现场地形、地质、周边环境和工程条件允许，如果有较多的限制条件，则可能会引起较大的社会、工程影响或甚至明显增加工程造价。二是，将软土土体挖除，然后就地调整隧洞口位置，将隧洞口放置在地质条件较好的位置，而且开挖形成隧洞口山坡坡面与隧洞轴线正交。这种处理技术方案优点是不需要或仅是局部调整隧洞路线，软土土方开挖技术简单。缺点是在某些现场情况下，软土土体挖除后，会引起山体边坡稳定问题，需要进行山体削坡开挖处理，进行边坡加固，甚至引起边坡上方的公路需要改道，建构筑物迁移赔偿等问题，处理这些问题的难度有时会非常大，费用可能会非常高。

在电厂工程中，由于受到电厂循环水系统布置的要求和周围环境限制，在取排水隧洞路线和洞口位置不可能改变情况下，鉴于采用上述常用的技术方案存在的缺点，现提出一种新的技术方案，即一种电厂循环水系统隧洞口支护结构。

发明内容

本发明的目的之一，是为了克服目前软土地基隧洞口常采用的避开软土地段调整隧洞口位置方案存在工程投资大、增加征地面积、增加电厂运行费用等缺陷，或挖除软土土体调整隧洞口位置方案存在洞口边坡上方公路改道或建构筑物迁移处理难度大和费用高等缺点，提出一种电厂循环水系统隧洞口支护结构，具有投资较省、施工方便、对隧洞周围边坡、建构筑物和环境没有影响等特点。

本发明的目的之二，是为了提供一种电厂循环水系统隧洞口支护结构的施工方法。

本发明的目的之一可以通过采取如下技术方案达到：

一种电厂循环水系统的隧洞口支护结构，包括钢拱架，所述钢拱架的上部呈弧状，其结构特点在于：在隧洞口的顶部和两侧的附近区域各设置若干个水泥搅拌桩，形成水泥浆搅拌加固区；在隧洞口顶部设置若干根注浆锚杆，形成洞顶注浆锚杆加固结构；在隧洞口顶部的圆弧区域设置若干根注浆钢管，形成长管棚结构；在隧洞口外进洞通道的两侧设置若干根挡土灌注桩，形成隧洞口外进洞通道的挡土支护；钢拱架、水泥浆搅拌加固区、注浆锚杆加固结构、长管棚结构和挡土支护组成一体，联合发挥作用，构成电厂循环水系统的隧洞口支护结构。

本发明的目的之一还可以通过采取如下技术方案达到：

进一步地，在隧洞口处可以设置洞口护拱。

进一步地，设置在隧洞口外进洞通道的挡土支护中，可以在每二根灌注桩之间设置一根止水旋喷桩。

进一步地，在构造隧洞口外进洞通道的挡土支护时，两侧的挡土灌注桩可以通过采用临时钢支撑进行支撑。

进一步地，在隧洞口外进洞通道，高于隧洞口钢拱架顶部的位置，可以设置混凝土支撑，以加强隧洞口外进洞通道两侧挡土支护的挡土支撑。

进一步地，在隧洞口外进洞通道两侧挡土支护的顶部可以各设置一根桩顶混凝土梁。

本发明的目的之二可以通过采取如下技术方案达到：

一种电厂循环水系统隧洞口支护结构的施工方法，其特征在于包括如下步骤：