[发明专利]一种渠道和压力前池连接处加固装置的施工方法

说明书

本发明提供一种渠道和压力前池连接处加固装置的施工方法，用于在径流式水电站引水渠道和压力前池连接处，加固装置包括加固台阶、消力坎、左加固块和右加固块，通过该加固装置可以有效改善渠道和压力前池连接处的受力性能，该施工方法简单易行，可以明显提高渠道和压力前池的稳定性能和使用特性。

技术领域：本发明涉及水利工程领域，具体涉及一种渠道和压力前池连接处加固装置的施工方法。

背景技术：径流式水电站是我国常见的水电站结构形式，这种类型的水电站无法对来流进行有效调节，在发电运行过程中，需要保证水电站发电流量与来流量的匹配。对于径流式水电站中，引水式水电站最为常见，其一般修建渠道引水，利用渠首进水闸进行控制，渠道末端设置压力前池，压力前池与电站水轮发电机组进行管道连接，实现发电。

对于山区，引水渠道末端水流速度较快，尤其是在电站开始引水发电时，而渠道与压力前池连接处容易形成跌水，这种结构容易造成水流对渠道和压力前池连接处混凝土结构的破损，对于山区结构而言，渠道和压力前池均采用混凝土结构，水流一旦对混凝土结构产生破坏，加之水渗透作用，会影响结构使用安全，现有的加固方式多是进行局部修补，其并未改变该连接处的受力性能和形式，加固后仍然会频繁出现破坏，影响结构使用。

现有技术中，也有台阶式的消能装置，其主要应用于溢洪道或者消力池上游，例如压力前池的侧向溢流堰外侧修建台阶式的消能装置，其主要功能是消除水流冲刷，减少流量对下游的冲击，这种台阶消能装置属于常规的消能设置，其设置方式和形式有限，而且无法实现对压力前池内部的能量消除，应用范围极为有限，目前的压力前池中并无相应的设置，对于压力前池中如何实现消能，维护压力前池的稳定仍是技术难题。

发明内容：本发明针对现有技术的问题，提供一种渠道和压力前池连接处加固装置的施工方法。

本发明提供一种渠道和压力前池连接处加固装置的施工方法，所述渠道和压力前池连接处加固装置适用于径流式水电站，所述径流式水电站包括渠道、压力前池、厂房和尾水系统，所述渠道与所述压力前池连接，水轮发电机组位于厂房内，压力前池通过管道引水系统与水轮发电机组连接，所述水轮发电机组与尾水系统连接，所述渠道首端设置进水闸，用于向渠道引水，保证电站的发电用水，所述压力前池设置退水闸，所述退水闸的闸底板高程与所述压力前池的底板高程相等，所述退水闸用于排空所述压力前池的水体；其特征在于：所述加固装置包括消力坎、加固台阶、左加固块和右加固块，所述渠道末端设置消力坎，所述消力坎距离渠道与所述压力前池连接处一定距离；所述加固台阶与所述渠道末端处连接，所述加固台阶上端与所述渠道最末端连接，所述加固台阶下端与所述压力前池底板连接，在所述压力前池左侧壁与所述加固台阶之间修建左加固块，在所述压力前池右侧壁与所述加固台阶之间修建右加固块，所述施工方法包括如下步骤：

S1：选择在电站上游无来水的工况下进行施工，关闭渠道进水闸，并利用压力前池退水闸排空所述压力前池的水体；

S2：对渠道末端的渠底进行清理，清除杂物，并利用高压水枪进行冲洗，在渠底所述消力坎的位置处钻孔，在钻孔内植入消力坎钢筋，所述钻孔直径大于所述消力坎钢筋直径，待消力坎钢筋植入后，对钻孔进行灌浆；

S3：对消力坎钢筋绑扎箍筋，并设置消力坎模板，浇筑混凝土并养护至设计强度，拆除模板；

S4：在消力坎下游的渠道左侧和右侧分别修建设置左楔形消能块和右楔形消能块，所述左楔形消能块和右楔形消能块均距离消力坎一定距离，其中右楔形消能块距离消力坎的距离大于所述左楔形消能块距离消力坎的距离；所述左楔形消能块和右楔形消能块的修建方法为：在渠道对应位置分别设置左楔形消能块钢筋和右楔形消能块钢筋，所述左楔形消能块钢筋和右楔形消能块钢筋设置方式为：先对渠底对应位置进行钻孔，后植入钢筋，并进行灌浆；之后立模板浇筑混凝土，所述左楔形消能块钢筋和右楔形消能块钢筋之间设置滤网，用于对渠道来流杂物进行过滤；