[发明专利]一种压力引水隧洞的补强防渗结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，特别是指一种压力引水隧洞的补强防渗结构及其施工方法。

背景技术

引水隧洞(diversion tunnel)是在山体内开挖成的引水道，按洞内水流有无自由水面，引水隧洞分无压和有压两种。近年来，我国建设了一大批的西部水电工程和跨流域调水工程，水利水电工程建设水平得到了很大提高，很多技术都处于世界领先水平，压力引水隧洞在设计和施工阶段对围岩情况估计过高，运行后发现混凝土衬砌一般受结构尺寸的限制，抵抗内水压力的能力有限，从而导致洞内混凝土衬砌开裂、渗漏严重，因此不得不停止运行进行修补加固处理，尽管这些工作可利用机组检修期或负荷不大的季节进行，但由于修补时间短，只能修补一部分，可见，对已建压力引水隧洞的修补加固方案提前进行深入研究，以确定最佳的修补加固方案是十分重要的。尤其是对于较小洞径的压力引水隧洞，比如洞径在3～5m范围内，如果存在较宽较多的纵向裂缝、渗漏量又大或钢筋锈蚀严重等，此时用传统的方法进行补强防渗会造成过水断面的减小的问题。

发明内容

本发明提出一种压力引水隧洞的补强防渗结构及其施工方法，以克服目前现有技术存在的上述不足。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种压力引水隧洞的补强防渗结构，其特征在于，包括：

原始衬砌混凝土层；

补强防渗层，设置于所述原始衬砌混凝土层上；

止浆环，设置于所述原始衬砌混凝土层与所述补强防渗层之间，所述止浆环将所述原始衬砌混凝土层与所述补强防渗层之间的空间分为若干灌浆区；

灌浆层，填充于由所述原始衬砌混凝土层、所述补强防渗层和所述止浆环围合而成的所述灌浆区内。

优选地，所述补强防渗层为内衬板。

优选地，所述内衬板为内衬钢板。

优选地，所述止浆环为钢板条。

进一步地，所述止浆环与所述原始衬砌混凝土层之间设有密封垫平层。

优选地，所述密封垫平层为聚合物水泥砂浆层。

优选地，所述止浆环通过射钉与所述原始衬砌混凝土层固定。

进一步地，本发明所述的压力引水隧洞的补强防渗结构，还包括：

垫块，设置于所述原始衬砌混凝土层与所述补强防渗层之间；

固定装置，与所述补强防渗层、所述垫块和所述原始衬砌混凝土层连接。

一种如上所述的压力引水隧洞的补强防渗结构的施工方法，包括以下步骤：

安装止浆环：将原始衬砌混凝土层上涂抹密封垫平层，然后将所述止浆环固定在所述原始衬砌混凝土层上；

安装补强防渗层：将所述补强防渗层安置于两道所述止浆环的正中间，用固定装置将所述补强防渗层固定于所述原始衬砌混凝土层上，分别将所述固定装置与所述补强防渗层和相邻的两所述补强防渗层密封焊接；

安装灌浆管和排气管：在隧洞底部及其两侧的所述补强防渗层上设置所述灌浆管，在所述隧洞顶部的所述补强防渗层上设置所述排气管；

灌浆：自隧洞底部所述灌浆管开始灌浆，至隧洞两侧上临近的所述灌浆管有稠浆流出时封闭隧洞底部所述灌浆管，然后移至隧洞两侧上相邻的所述灌浆管继续灌浆，重复上述操作，直至隧洞顶部所述排气管流出稠浆，然后在预设时间段内维持压力以排出多余水分和气泡。

进一步地，本发明所述的压力引水隧洞的补强防渗结构的施工方法，在所述安装止浆环之后以及安装补强防渗层之前，还包括以下步骤：

准备补强防渗层：在所述补强防渗层上设置垫块，在所述垫块上钻出用于固定所述补强防渗层的孔洞；

其中，在安装所述补强防渗层时，在所述孔洞处的所述原始衬砌混凝土层上钻孔，并用所述固定装置将所述补强防渗层固定于所述原始衬砌混凝土层上。

本发明的有益效果为：

本发明所述的压力引水隧洞的补强防渗结构及其施工方法，对于较小洞径的压力引水隧洞，比如洞径在3～5m范围内，如果存在较宽较多的纵向裂缝、渗漏量又大或钢筋锈蚀严重等，补强防渗后过水断面仅减小2～3％甚至更少，同时补强防渗结构及其施工方法结构简单、步骤合理，安全性高，对已建设压力引水隧洞具有较好的实用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。