[发明专利]一种水库坝身涵管改造结构及施工方法

说明书

本发明专利属于水工结构领域，具体是一种水库坝身涵管改造结构及施工方法。一种水库坝身涵管改造结构，包括：进口段，设置有进水口；管身段，包括位于山体岩洞内的管件，位于管件与山体岩洞之间的回填灌浆；出口段，设置有闸阀井。本发明在山体内设置管身段，与大坝分开布置，不影响坝体安全，安全性高；本发明管身段管材采用PE管，抗拉强度好、综合费用低；本发明在出口段设置检修阀、工作阀，进口段无需设置检修闸门及启闭机房，工程占地少、运行管理方便、节省工程投资。

技术领域

本发明专利属于水工结构领域，具体是一种水库坝身涵管改造结构及施工方法。

背景技术

受经济条件和技术水平等因素限制，我国中小型水库放水设施普遍采用坝身涵管的结构型式。坝身涵管运行管理不便、检查维修困难、存在安全隐患，一旦失事，将威胁大坝安全。目前，对于存在问题的坝身涵管，常用改造方案主要是采用开挖坝体重建或新建隧洞的方式进行改建。开挖坝体重建涵管方案是将原涵管穿坝部位的坝体挖开，拆除原坝身涵管并重新施工新涵管，然后再将坝体开挖部位重新填筑碾压恢复至原坝体断面的方法。开挖坝体重建涵管破坏原坝体结构、工程量大，新填筑坝体与原坝体结合部位的结合质量难以保证；同时，涵管与坝体接触部位的坝体难以压实，容易留下安全隐患。新建隧洞方案是将原坝身涵管封堵，在坝体以外的水库岸边新建引水隧洞的方法。但新建隧洞洞径受施工限制普遍较大，造成工期和投资增加；隧洞采用爆破开挖施工，炸材审批困难、安全风险高、环境影响大，普遍难以实施。

发明内容

针对现有坝身涵管改造技术存在的安全风险高、环境影响大、施工周期长、改造费用高等问题，本发明提供一种水库坝身涵管改造结构及施工方法。

本发明的第一目的是提供一种水库坝身涵管改造结构，包括：

进口段，设置有进水口；

管身段，包括位于山体岩洞内的管件，位于管件与山体岩洞之间的回填灌浆；

出口段，设置有闸阀井。

进一步的，所述进口段还设置有拦污栅及进口镇墩。

进一步的，所述管件优选为PE管。

进一步的，所述出口段还设置出口镇墩。

进一步的，所述闸阀井内依次设流量计、检修阀、工作阀；所述闸阀井后依次接消力池、出水渠。

本发明的第二目的是提供一种水库坝身涵管改造结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)通过水库原坝身涵管放空水库，修筑围堰，平整新建放水管进出口施工场地；

(2)根据设计轴线对山体进行非开挖定向钻进施工，钻导向孔后逐级扩孔并清孔后形成山体岩洞，在山体岩洞内回拖管件；

(3)管件安装好后进行压水试验，检验管件接头的密封性；

(4)管身段进口浇筑进口堵头，预埋排气管，出口浇筑出口堵头，预埋输浆管；进口堵头、出口堵头浇筑完成天后进行回填灌浆；

(5)回填灌浆完成后，浇筑进口镇墩，安装拦污栅；浇筑出口镇墩，依次安装流量计、检修阀、工作阀，浇筑出口闸阀井、消力池，消力池与现有出水渠做好衔接；

(6)新建放水管正常运行后封堵原坝身涵管。

本发明可解决现有涵管改造技术存在的安全风险高、环境影响大、施工周期长、改造费用高等问题，其有益之处在于：

其一，本发明在山体内设置管身段，与大坝分开布置，不影响坝体安全，安全性高。山体岩洞采用非开挖水平定向钻进技术施工，无需爆破开挖，安全风险低、施工速度快、环境影响小。