[发明专利]一种电站消力池管网暗埋式排水系统

说明书

技术领域   

    本发明涉及水利、电力技术领域，具体是一种电站消力池管网暗埋式排水系统。

背景技术

电站由于高速水流产生的能量大部分都要在消力池内消刹，池内流态变化较大，水流强烈紊动，运行工况复杂，要求各运行工况下底板的抗浮稳定能满足要求。近年来，国内修建的部分电站消力池均不同程度的遭到过破坏。部分工程的消力池破坏是因混凝土层间结合不好、排水系统不够通畅、或因较大的脉动压力潜底等原因。在分析了类似工程消力池破坏机理后认为，消力池结构设计中既要保证基础灌浆质量、排水孔的通透性，又要防止脉动压力潜底进入弱面。传统消力池的排水系统分为两种：一种是廊道封闭排水形式，另一种是明排水形式。廊道封闭排水形式底板内分布有纵、横方向的廊道，结构型式复杂；廊道采用半嵌式布置，底板的厚度没有得到充分利用，投资较大。而明排水形式存在脉动压力易沿排水孔下窜，造成底板失稳等问题。为此，本发明将消力池基础排水从传统的廊道封闭排水或明排水形式改为新型封闭管网暗埋排水系统，目前，在国内其它电站或水利工程的消力池上尚无应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种电站消力池管网暗埋式排水系统，不仅很好地解决了传统电站消力池排水方案遇到的问题，而且还能节省投资，缩短工期，使用可靠。

本发明的电站消力池结构设计中既要保证基础灌浆质量、排水孔的通透性，又要防止脉动压力潜底进入弱面。在分析了类似工程消力池破坏机理后（初步分析，部分工程的消力池破坏是因抗冲磨层与下层混凝土层间结合不好、或因较大的脉动压力潜底等原因，造成消力池底板破坏），综合考虑，将电站消力池排水系统设计为管网暗埋式。

根据抗浮稳定分析，底板厚度为4m，在满足温控要求和浇筑能力的情况下，需要分两层混凝土施工；第一层混凝土厚为2.0m，在有盖重条件下完成基础固结灌浆和帷幕灌浆，完成基础排水孔、锚筋桩的施工后，沿排水孔、上层混凝土施工缝布置纵横相连的排水管网、形成多回路连通管路，将基础渗水及缝面漏水引入消力池外的排水廊道内，再统一排入大坝集水井。相对于传统的廊道封闭抽排形式和明排水形式，这种排水结构形式简称为管网暗埋式排水形式。

本发明的技术方案为：在电站消力池一期混凝土和二期混凝土间设置暗埋式排水管网，由若干个纵向盲沟管和多个横向排水管构成，纵向盲沟管与横向排水管垂直布置并相互连通，纵向盲沟管上均匀设置若干伸入基岩的竖向排水孔，横向排水管通至基础排水廊道，基础排水廊道将渗漏水引到集水井抽排。

在每根横向排水钢管的未端，均设有阀门，为防止极端情况下消力池内的水大量进入排水廊道内，可将此分区的阀门关闭。

本发明的电站消力池管网暗埋式排水系统的优点如下：

①    在有盖重条件下保证了基础灌浆质量；② 排水孔仅打穿底板下层基础混凝土，脉动压力不会通过排水孔传递至底板基面或混凝土层面，避免脉动压力对底板基面或混凝土层面的破坏；③ 能及时排走基础渗水和缝面漏水，减小基底扬压力，保证消力池底板的稳定。

本发明不仅很好地解决了传统电站消力池排水方案遇到的问题，而且还能节省投资，缩短工期，具有构造新颖、结构简单、使用可靠的特点。

附图说明

图1：本发明的排水系统平面布置示意图。

图2：本发明的纵向盲沟管与排水管连接示意图。

图3：图2中的A-A剖视图。 

图4：本发明的盲沟管与竖向排水管连接示意图。

图5：本发明的横向排水管接入廊道示意图。

    图中：1－纵向（塑料）盲沟管，2－底板纵缝，3―底板横缝，4―横向排水（钢）管，5―竖向排水孔，6―基础排水廊道，7－一期混凝土顶面，8―一期混凝土，9―二期混凝土，10－基岩面，11－控制阀门。

具体实施方式

如图1所示，在电站消力池一期混凝土8和二期混凝土9间设置暗埋式排水管网，由若干个纵向（塑料）盲沟管1和多个横向排水（钢）管4构成，纵向（塑料）盲沟管与横向排水（钢）管互为垂直布置，纵向（塑料）盲沟管连接横向排水（钢）管，如图2、图3所示；纵向（塑料）盲沟管上均匀设置若干伸入基岩的竖向排水孔5，排水孔仅打穿底板下层一期混凝土，如图4所示；横向排水（钢）管引至基础排水廊道6进入渗漏集水井抽排。在每根横向排水（钢）管的未端，均设有控制阀门11，如图5所示，为防止极端情况下消力池内的水大量进入排水廊道内，可将此分区的阀门关闭。