[实用新型]导流洞开挖衬砌结构

说明书

本实用新型属于水利水电工程技术领域，具体公开了一种能够适应不同围岩类别的导流洞开挖衬砌结构。该导流洞开挖衬砌结构包括设置在导流洞内的初期支护和钢筋混凝土衬砌，所述初期支护包括第一类支护段和第二类支护段。通过将第一类支护段设置在处于Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ类围岩中的导流洞洞段内能够形成有效支撑，将第二类支护段设置在处于Ⅳ或Ⅴ类围岩中的导流洞洞段内能够形成有效支撑，因此能够适应不同围岩类别的导流洞。

技术领域

本实用新型属于水利水电工程技术领域，具体涉及一种导流洞开挖衬砌结构。

背景技术

在高山峡谷地区建筑水利水电工程时，由于河谷狭窄，洪枯流量差别大，因此往往采用一次断流围堰挡水、隧洞过流的导流方式。导流洞是水利水电工程中的一个临时性建筑物，主要作用是在主体工程施工期将原河道水流从上游围堰前导向下游围堰后的隧洞，以保证主体建筑物的基坑具备全年施工的条件。它的特点之一是工期紧迫，如果不能按期完成，将会造成整个工程的工期延长。

由于导流洞洞线较长，在工程地质勘测时，很难做到沿洞线全程勘探，特别是埋深较大的导流洞，一般仅对埋深较浅的部位开展勘探，大部分洞身段地质情况多根据地表调查来推测洞线地质条件，因此导流洞沿程地质条件变化是必然的。

导流洞承担着整个主体工程施工期的导流任务，原河床内的推移质将通过导流洞，对洞内磨损破坏较强；另外，在导流洞下闸蓄水后，闸室后及堵头以后的洞段，将承受较大的外水压力作用，因此导流洞洞身衬砌成坚固的钢筋混凝土封闭式结构是必须的，尤其在围岩较差的地段更需要加厚加强衬砌。导流洞衬砌结构设计时，控制荷载基本组合由外水压力和山岩压力，衬砌断面设计时，根据沿洞线方向不同地质条件、承受的不同外水水头，采用不同的衬砌厚度和配筋，导流洞的开挖断面则根据设计的衬砌断面进行开挖，对于开挖断面较大的导流洞，一般采用分部位、分台阶开挖，先开挖上导洞，然后再采用梯段爆破开挖下导洞；根据洞高的不同，也可分三层开挖。

在导流洞上导洞开挖时，开挖一个循环进尺在3米左右，爆破之后马上出渣，同步对围岩进行地质鉴定和编录；出渣完成之后，根据围岩情况进行初期支护，一般一个循环花费时间约10小时。如果在围岩地质鉴定时，发现地质条件不如原设计预计的好，按常规应设计方案，应进行二次扩挖，扩大开挖断面；但此时进行二次扩挖时为薄层开挖，如果采用钻孔爆破方案，难以实施，也难以控制开挖断面；如果采用人工清撬方案，施工难度较大、费用较高，且施工安全也难以保证，施工风险较大，同时也将影响施工工期。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够适应不同围岩类别的导流洞开挖衬砌结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：导流洞开挖衬砌结构，包括设置在导流洞内的初期支护和钢筋混凝土衬砌，所述初期支护包括第一类支护段和第二类支护段；

所述第一类支护段设置在处于Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ类围岩中的导流洞洞段内，其包括设置于导流洞洞壁表面的第一混凝土层以及至少两个沿导流洞的轴向间隔设置的随机锚杆组，每个随机锚杆组包括至少两根沿导流洞洞壁的周向间隔设置的随机锚杆，所述随机锚杆锚固于围岩中；

所述第二类支护段设置在处于Ⅳ或Ⅴ类围岩中的导流洞洞段内，其包括至少两榀沿导流洞的轴向间隔设置在导流洞洞壁上的钢支撑、设置于导流洞洞壁表面的第二混凝土层以及至少两个沿导流洞的轴向间隔设置的系统锚杆组，每个系统锚杆组包括至少两根沿导流洞洞壁的周向间隔设置的系统锚杆，所述系统锚杆锚固于围岩中；

所述钢支撑包括上导洞支撑段和下导洞支撑段，所述上导洞支撑段的两个底部端上均连接有至少两根锁定锚杆，所述锁定锚杆锚固于围岩中。

进一步的是，相邻的两个随机锚杆组之间的间距为1.5～2m，相邻的两个系统锚杆组之间的间距为1～1.25m。

进一步的是，相邻的两榀钢支撑之间的间距为50～100cm。