[发明专利]高坝生态供水洞封堵段衬砌结构

说明书

本发明公开的是水利水电工程领域的一种高坝生态供水洞封堵段衬砌结构，包括从供水洞上游往下游依次设置的上直洞段衬砌、下嵌段衬砌和下直洞段衬砌，所述下嵌段衬砌的底部设有向下凹陷的石渣区，所述石渣区的表面设有混凝土板。本发明的有益效果是：将以往的楔形体衬砌结构的边墙和顶拱扩挖改变为仅仅对底部进行扩挖，在施工难度上大大降低，布置石渣区和纤维混凝土板，既满足了水库蓄水期底板过流的条件，也降低了后期封堵时混凝土破碎和石渣清理的难度，同时也避免了以往衬砌结构突扩和突缩会降低泄流能力的缺点，同时也提高了封堵结构的施工质量，有效克服了以往楔形体堵头结构上层混凝土施工难度大，混凝土收缩后出现缝隙而漏水的弊端。

技术领域

本发明涉及水利水电工程领域，尤其涉及一种高坝生态供水洞封堵段衬砌结构及其封堵方法。

背景技术

在深山峡谷地区进行高坝建设，围堰全年断流，通过导流洞泄流的施工导流方式应用最多，这些大型导流洞在完成使命后，均需在采用混凝土永久堵头结构对其进行封堵，后期才能进行蓄水发电。然而，高坝工程导流洞与其他泄水建筑物高程高差较大，根据水利部水资源论证规范要求，初期蓄水期间须满足向下游供水不小于一定的生态流量，需要布置生态供水洞以衔接供水来保证下游河道不断流。当完成下游供水功能后，需要进行封堵来满足水库蓄水需要，因此，生态供水洞封堵段衬砌结构型式对于封堵施工、工程安全、以及电站发电效益意义重大。

目前，水电水利高坝工程隧洞封堵段衬砌中使用最多的为楔形体结构，该结构稳定性较好，但这种结构有以下不足：衬砌结构突扩和突缩会减小隧洞泄流流量系数，从而降低泄流能力，且流态不好；堵头结构上层混凝土施工难度较大，混凝土密实性较难保证，且收缩后容易导致出现缝隙而漏水；施工后期灌浆布置难度大，灌浆效果不好。

发明内容

为克服现有高坝工程隧洞封堵段衬砌存在的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种泄流稳定、施工简单、后续封堵方便的高坝生态供水洞封堵段衬砌结构及其封堵方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

高坝生态供水洞封堵段衬砌结构，包括从供水洞上游往下游依次设置的上直洞段衬砌、下嵌段衬砌和下直洞段衬砌，所述下嵌段衬砌的底部设有向下凹陷的石渣区，所述石渣区的表面设有混凝土板。

进一步的是，所述混凝土板为纤维混凝土板，纤维混凝土板的厚度与上直洞段衬砌厚度相同，引水面与上直洞段衬砌和下直洞段衬砌的引水面平顺衔接，处于同一水平面上。

进一步的是，所述混凝土板与与其相接触的下嵌段衬砌之间需设置至少一层环向止水片。

进一步的是，所述下嵌段衬砌起点位于大坝帷幕线之后1~2m，紧接上直洞段衬砌，所述石渣区长度为8~18m，下嵌深度最深处为1.5~2.5m。

进一步的是，所述下嵌段衬砌的石渣区从供水洞上游往下游依次为深度逐渐增大的下扩段衬砌、平直的直洞段衬砌和深度逐渐缩小的收缩段衬砌，三者长度关系为，下扩段衬砌≤直洞段衬砌＜收缩段衬砌。

进一步的是，所述上直洞段衬砌位于大坝帷幕线上，长度控制在5~10m，断面型式和尺寸保持不变。

进一步的是，所述下直洞段衬砌与上直洞段衬砌断面型式和尺寸相同，长度控制在4~9m。

对上述高坝生态供水洞封堵段衬砌结构的封堵方法，包括以下步骤：

A、对生态供水洞闸门进行下闸；

B、进行生态供水洞出口围堰、进洞道路等堵头浇筑的准备工作施工；

C、对混凝土板进行破碎施工，完毕后挖除石渣区的石渣；

D、浇筑封堵堵头的第一层混凝土，该层厚度比下嵌深度多0.5~1.5m；