[发明专利]可在动水中修建的壅水水工建筑物结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可在动水中修建的壅水水工建筑物结构及其施工方法。主要适用于各种水利水电工程中用于抬高水位。

背景技术

在近河口的大江大河修建的水电工程中，由于水库的拦蓄、泥沙补给减少以及下游的采砂，导致河床下切和下游水位下降。水位下降会引起尾水管的吸出高度达不到原设计的要求，使厂房的震害出现危及厂房结构的安全，并严重影响水轮和发电机组的安全运行，导致水轮机进行检修。因此，为确保厂房和水轮机的安全运行，抬高尾水位修建水工壅水建筑物是必须的。

对于水工建筑物，常规情况下，均需在围堰的挡护下干地施工。一般情况下水电站的发电都不能停机运行，并且由于尾水渠的宽度较窄，流量变化大，无法实现分期导流，无法实现干地施工。因此，尾水堰的修建必须在动水中和水下进行施工。采用常规的水下混凝土浇筑壅水结构，由于流量变化太大，水下立模，水下混凝土浇筑施工难道大，安全风险高，常规的建筑物结构和施工方案不可行。采用常规的土石结构，不能解决抗冲的问题。采用膜袋混凝土进行水下施工，由于在动水中进行，施工不可行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种结构和施工工艺简单、抗冲刷、安全性好的可在动水中修建的壅水水工建筑物结构及其施工方法，以解决水下浇筑混凝土壅水结构施工难度大、风险高的问题。

本发明所采用的技术方案是：可在动水中修建的壅水水工建筑物结构，具有断面呈梯形的堰体，其特征在于：所述堰体包括自下而上铺设在覆盖层上方的石渣和内部填充有砾石的钢丝笼网兜，堰体迎水面、溢流面及堰顶均铺设土工布混凝土包，所述堰体下游侧堰脚处的土工布混凝土包下游端设置消力池，消力池底板上铺设钢丝笼土工布砂包和大块石，消力池尾部铺设相互连接的混凝土四面体。

为了保证堰顶土工布混凝土包结构的稳定性，堰体顶部各土工布混凝土包之间通过铁链连接。

所述堰体下游侧堰脚处的土工布混凝土包上方设置一组相互连接的混凝土四面体。

一种可在动水中修建的壅水水工建筑物结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

a、对覆盖层进行清基；

b、消力池底板上铺设钢丝笼土工布砂包，消力池尾部沉放相互连接的混凝土四面体，并在钢丝笼土工布砂包上方及下游侧沉放大块石；

c、依次在下游侧和上游侧的覆盖层上铺设土工布混凝土包；

d、进行下游侧土工布混凝土包上方混凝土四面体的水下定位沉放，并将其连接为整体；

e、在上游和下游土工布混凝土包之间抛填石渣；

f、依次重复上述步骤c、e，直至完成石渣的抛填以及其迎水面和背水面的土工布混凝土包的铺设；

g、在步骤f的基础上继续在下游侧铺设两层土工布混凝土包，上游侧铺设一层土工布混凝土包，并在两者之间、石渣上方铺设内部填充有砾石的钢丝笼网兜；

h、重复上述步骤g，直至完成钢丝笼网兜的铺设以及其迎水面和背水面土工布混凝土包的铺设；

i、最后铺设堰顶土工布混凝土包，并将其连接为整体。

本发明的有益效果是：1、本发明的堰体结构表面均采用土工布混凝土包堆填，实现了在动水中方便的修建堰体，可以不要求断流获得静水或干地施工的条件，简化了施工程序，降低了工程成本和安全风险，提高了抗冲刷效果；2、迎水面采用土工布混凝土包的结构，完成施工后，具有抗冲刷的功能，同时可以保证堰身的块石结构或碎石不能进入尾水闸墩的闸门部位，不会引起厂房检修时闸门止水的问题；3、溢流面采用土工布混凝土包结构，具有抵御较高流速冲刷功能，采用斜坡和上下游连接，使堆砌的钢丝笼满足壅水水工建筑物结构的稳定和安全；4、本发明整体为柔性结构，深槽部位采用石渣抛填，较深部位采用钢丝笼网兜抛填，上下游采用采用工布包混凝土包结构(初凝前完成水下、动水堆砌施工)可以适应地基的不均匀沉降；5、溢流面采用跌坎消能技术并在下游处设置消力池，减少了水能对河道的冲刷。

附图说明

图1是本发明的断面图。

图2是本发明中钢丝笼的立体图。

图3是本发明中土工布的立体图。

图4是本发明中土工布混凝土包细部大样图。

图5是本发明中钢丝笼网兜的结构示意图。

具体实施方式