[发明专利]水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置

说明书

本发明公开了水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，属于水利工程混凝土施工技术领域。水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，包括曲线针梁，所述曲线针梁的外表面滑动设置有曲体模板装置，所述曲线针梁的两端通过支撑结构与隧洞相连接。本发明技术可靠、工厂化制造，隧洞内现场安装，施工工效高，进度快，成本低，大大降低工人劳动强度，并提高了施工中的机械化水平。

技术领域

本发明涉及水利工程混凝土施工技术领域，尤其涉及水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置。

背景技术

据统计，我国水能资源可开发装机容量约6.6亿kw，年发电量约3万亿kWh。我国抽水蓄能电站建设，自20世纪60年代后期开始起步，且建设规模较小；到20世纪80年代，随着在广东、华东、华北等东部地区一批大型抽水蓄能电站的建设，将我国抽水蓄能发展推向新的高度。截至2017年，我国抽水蓄能电站装机容量已居世界第一，在运规模2849万千瓦，在建规模达3871万千瓦。到2020年，运行总容量达4000万千瓦；到2025年达到9000万千瓦左右；常规的水电站与抽水蓄能电站前景广阔。

我国的水电站建设中，引水式电站占有相当的比例。引水隧洞，作为抽水蓄能电站充放水系统的部分，包括输水斜井及竖井。斜井斜直段和竖井垂直段，采用滑模技术已得到很好的应用，而斜井或竖井的上、下弯段混凝土快速衬砌技术一直没有得到很好的解决，成为水电站施工的一道技术难题。

传统的技术方法是，在加工厂制造弧带钉制曲面木模板、人工立模架设、浇筑混凝土。该技术，方法陈旧，施工时劳动强度大，施工工期长，成本费用大，安全风险高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中，水电站引水隧洞斜、竖井的上下弯段施工中，混凝土衬砌方法陈旧，施工时劳动强度大，工期长，成本费用大，安全风险高的问题，而提出的水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，包括曲线针梁，所述曲线针梁的外表面滑动设置有曲体模板装置，所述曲线针梁的两端通过支撑结构与隧洞相连接；

所述曲线针梁的曲率与隧洞中心半径、曲率一致；所述曲线针梁的长度大于所述曲体模板装置的两倍以上。

优选的，所述曲线针梁采用方形钢桁架结构。

优选的，所述支撑结构在所述曲线针梁的两端各设置一组；其中一组所述支撑结构设置在已衬砌浇筑混凝土的洞壁上，另一组所述支撑结构设置在已开挖的隧洞岩壁上。

优选的，所述支撑结构由若干个千斤顶组成，若干个所述千斤顶设置在所述曲线针梁的上下左右四个侧面。

优选的，所述千斤顶的外表面转动连接有可调节丝杆，所述可调节丝杆的另一端与所述曲线针梁的外表面转动连接。

优选的，所述曲体模板装置由曲体模板块和模板台车组成，所述模板台车设置在所述曲线针梁的外表面滑动，所述曲体模板块通过千斤顶与所述模板台车相连接。

优选的，所述曲体模板块由四块拼接组成，所述曲体模板块在所述千斤顶的伸缩作用下可伸展、张开模板面，或收缩、脱模。

优选的，所述曲体模板装置的内侧面开设有贯穿至外侧的浇筑孔；所述浇筑孔靠近所述曲体模板装置安装状态下的最高点设置。

优选的，在所述曲线针梁移动方向的前端设置有第一卷扬机，所述第一卷扬机固定设置在已开挖的隧洞岩壁上，所述第一卷扬机通过绳索牵引所述曲线针梁。

优选的，所述曲线针梁位于移动方向的前端一侧设置有第二卷扬机，所述第二卷扬机通过绳索牵引所述曲体模板装置。

与现有技术相比，本发明提供了水电站引水隧洞斜井上下弯段混凝土衬砌装置，具备以下有益效果：