[发明专利]土石坝坝下洞体的加固结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种土石坝坝下洞体的加固结构及其施工方法，其中加固结构包括内衬管，内衬管和坝下洞体之间的间隙形成浇筑腔；锚固组件，具有多个锚固单元，每个锚固单元的锚固件一端植入坝下洞体而其另一端焊接在加固件上；连接组件，具有多个加固件，每个加固件的内圈与内衬管焊接在一起；以及混凝土加固层，填充在浇筑腔内。本发明在原坝下洞体内加装一个内衬管，内衬管和坝下洞体内壁之间的环形浇筑腔内浇筑有混凝土，且浇筑腔内设置有锚固单元和加强板，锚固单元锚固在洞壁中，加强板与内衬管焊接在一起，提高了结构刚度，进而提高了结构稳定性，且该加固结构对原坝下洞体的影响较小，不会对土石坝坝体产生影响，具有很高的应用价值。

技术领域

本发明涉及水坝加固领域，尤其是涉及一种土石坝坝下洞体的加固结构，还涉及该加固结构的施工方法。

背景技术

土石坝的坝下洞体（即坝下输水涵洞）是早期土石坝较为常见的结构，因其具有施工简便、工期短且造价低等优点，在中小型土坝枢纽中得到了大量的应用。

土石坝的坝下洞体在后期使用过程中，因多种因素的影响往往会出现多种病害，如洞壁出现裂缝、洞壁局部变形、漏水以及混凝土老化等病害，存在较大的安全隐患。为此，当坝下洞体出现病害时需要对其进行加固修复，以保证土石坝的正常运行，并降低安全隐患。

目前，土石坝坝下洞体的常用加固方法主要是有两种：第一种是将坝下洞体附近的土方挖开，然后从洞体外壁进行加固处理，灌浆补强，但该加固方法效果差，使用周期较短，增加加固费用；并且该加固方法是从外部加固，土方开挖量大，造价高，施工难度大且施工工期长。第二种是将输水涵洞内的水排空，待洞壁干燥后对洞壁进行钻孔灌浆，加固效果差，需要多次钻孔加固，影响洞体的结构稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种土石坝坝下洞体的加固结构，还提供了一种土石坝坝下洞体的加固方法，该加固方法无需开挖土方，可直接将原坝下洞体内部进行加固施工作业，提高了施工效率且加固成本低。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的土石坝坝下洞体的加固结构，包括

内衬管，穿设在坝下洞体内，所述内衬管和坝下洞体之间的间隙形成浇筑腔，且内衬管上开设有与所述浇筑腔连通的多组第一灌浆孔；

锚固组件，具有多个沿坝下洞体长度方向间隔布设的锚固单元，每个所述锚固单元的锚固件一端植入坝下洞体而其另一端位于所述浇筑腔内；

连接组件，位于浇筑腔内，且所述连接组件将每个所述锚固单元分别与内衬管连接在一起；以及

混凝土加固层，填充在浇筑腔内，且所述混凝土加固层将锚固组件和连接组件连接在一起。

优选地，每个所述锚固单元均包括多个所述锚固件，每个锚固单元的多个锚固件沿坝下洞体圆周方向均匀间隔设置，且每个锚固件在所述坝下洞体中的锚固长度≥0.5m。

优选地，每个所述锚固件均为L形结构，锚固件的长直线锚固在所述坝下洞体的洞壁中，锚固件的短直线段焊接在和其相对应的所述加强板上。

优选地，所述加强板为分体式结构，其由多块结构相同的弧形钢板焊接而成，便于施工；加强板的焊缝和所述钢管的焊缝错位，提高结构强度。同时加强板间隔设置，可将浇筑腔分隔成多个独立的浇筑室，能够实现分段浇筑。

优选地，所述加强板上开设有使细石混凝土和浆液流动的通孔，确保相邻两个浇筑室连通，实现分段浇筑，施工灵活方便。

优选地，所述内衬管为分体式结构，其由多节结构相同的钢管焊接而成，且每节所述钢管均由多个结构相同的弧形管片（每个弧形管片的中心角为120°）首尾依次焊接而成，便于施工。

优选地，每节所述钢管上开设有至少一组用于填充细石混凝土的第一灌浆孔和至少一组用于接触灌浆的第二灌浆孔，每组第一灌浆孔沿着钢管圆周方向间隔开设，每组所述第二灌浆孔开设在钢管的拱顶部位。