[发明专利]基于喀斯特地貌的导流洞封堵结构及方法

说明书

本发明提供了基于喀斯特地貌的导流洞封堵结构及方法，在原导流洞的混凝土衬砌内部沿着水流方向依次设置有第一段临时堵头、第二段临时堵头和永久堵头；在第一段临时堵头的上游安装有挡水钢闸门，在挡水钢闸门之后安装有叠梁门，所述叠梁门通过多根立柱配合定位，在原导流洞的混凝土衬砌的底部设置有底层排水钢管和顶层排水钢管，两层排水钢管堆叠布置，在顶层排水钢管的出水口安装有第一碟阀，所述底层排水钢管的出水口安装有两个间隔布置的第二蝶阀和第三蝶阀。通过采用上述的水电站导流洞封堵结构，能够有效的保证对导流洞进行封堵，进而保证了大坝的安全。

技术领域

本发明属于水工工程施工技术领域，尤其涉及一种基于喀斯特地貌的导流洞封堵结构及方法。

背景技术

万家口子水电站工程坝址位于北盘江干流上游革香河上，是北盘江干流水电开发的第4级，工程规模为大（2）型，以发电为主，主要建筑物有：碾压混凝土拱坝、坝顶溢流表孔、消能水垫塘、坝身冲沙中孔、引水系统、地面厂房及开关站等。

水库正常蓄水位高程1450 m，大坝坝顶高程1452.50m ，最大坝高167.5 m，为当前在建最高碾压混凝土双曲拱坝，水库总库容2.793×108m3，电站装机容量为180MW（2×90MW），多年平均发电量7.1亿KW.h。导流洞位于左岸，断面形状为城门洞形，洞径一般为4.5×6.0m（宽×高），堵头段洞径最大5.5×7.2m（宽×高），进口底板高程1300.10m，出口底板高程1297.10m，洞身全长893.10m。

导流洞进口闸门2017年2月9日下闸，2月11日导流洞洞身围岩出现渗水， 0+080～0+120段出现3处集中涌水点，涌水点位于右边墙和顶拱上，涌水量随着库水位抬高不断增加，3月23日最大流量约14.1m³/s，平均流速约0.895m/s，此后，随着上游库水位的波动，漏水量在13～14.1m³/s之间，洞内水深约3m，出口处水位高程约1300m。导流洞内水深流急，施工面狭窄，堵头封堵存在重大安全施工隐患，同时面临材料运输、临时导排水、混凝土浇筑、堵头结构稳定等诸多施工难题，封堵极为困难。

发明内容

面对导流洞封堵安全隐患突出、工期短、施工难度大的严峻形势，在深入分析导流洞整体稳定问题、洞内流量流速变化规律后，制定了以“洞内封堵为主，洞外防渗为辅”的原则，决定采用临时堵头加永久堵头的封堵方案，通过采用上述的水电站导流洞封堵结构，能够有效的保证对导流洞进行封堵，进而保证了大坝的安全。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：基于喀斯特地貌的导流洞封堵结构，在原导流洞的混凝土衬砌内部沿着水流方向依次设置有第一段临时堵头、第二段临时堵头和永久堵头；在第一段临时堵头的上游安装有挡水钢闸门，在挡水钢闸门之后安装有叠梁门，所述叠梁门通过多根立柱配合定位，在原导流洞的混凝土衬砌的底部设置有底层排水钢管和顶层排水钢管，两层排水钢管堆叠布置，在顶层排水钢管的出水口安装有第一碟阀，所述底层排水钢管的出水口安装有两个间隔布置的第二蝶阀和第三蝶阀。

所述原导流洞的内部设置有用于洞内所需设备、材料运输的人行通道，所述人行通道包括从洞口至第一段临时堵头处搭设的满堂钢管支架，所述满堂钢管支架包括用于大型手推车运输钢管、型钢的左幅运输通道；用于行人通行的中间通道；用于布置供风管和泵管的右幅通道。

所述挡水钢闸门包括门板立柱，所述门板立柱采用槽钢，所述门板立柱通过多根均布的插筋固定在混凝土衬砌上，在门板立柱上滑动配合安装有钢板门，所述钢板门的其中一面焊接有交叉肋，在钢板门的顶部焊接有三角架，所述三脚架的顶部通过吊钩与牵引装置相连，并控制钢板门的下放。

所述牵引装置包括牵引钢丝绳，所述牵引钢丝绳绕过定滑轮，所述定滑轮安装在顶部横梁的中间位置，所述顶部横梁固定安装在混凝土衬砌的顶部，所述牵引钢丝绳穿过钢丝绳套管，并将牵引钢丝绳的末端通过固定接头定位固定在混凝土衬砌的侧壁上。