[发明专利]一种用于深层调蓄隧道水力排沙清淤的护底结构

说明书

本发明公开了一种用于深层调蓄隧道水力排沙清淤的护底结构，包括设置于隧道底部的护底本体，所述护底本体沿着隧道的长度方向延伸，护底的底面与隧道内壁面贴合；所述护底本体上表面的中间向下凹陷形成用于排沙清淤的沟槽，沟槽两侧边斜向上延伸形成导向坡。通过在深层调蓄隧道底部布置带有倾斜坡度的护底结构，既可以防止水流对深层调蓄隧道底部的冲刷和压力振荡破坏，又可以引导水流及其他沉降物归入排沙清淤沟槽。根据束水归槽原理，可以利用水力自清和冲刷功能带走隧道底部的沉积物或淤积物，从而有效减小隧道内的底泥淤积速度和淤积量，减轻深隧后期的淤泥处理负担，节省后期底泥处理的人力、物力和财力。

技术领域

本发明涉及市政深隧工程结构，特别涉及一种用于深层调蓄隧道水力排沙清淤的护底结构。

背景技术

近年来，受暴雨等极端天气影响和我国城市化进程加快等诸多因素导致城市内涝频发，给社会发展和人民生命财产造成了巨大损失。深层隧道排水系统作为应对内涝问题的一种重要手段，凭借其自身的优势逐渐在城市排水规划中被应用起来，例如广州、上海等城市已开展了深隧工程的建设。

深层调蓄隧道作为深层隧道排水系统中的重要组成部分，主要起到储存并输运合流污水、雨水和调蓄过流的功能。但是高速大流量水流可能引起深层调蓄隧道底部的冲刷和压力振荡破坏，而且深层调蓄隧道在运行和使用过程中会存在泥沙淤积的问题，若不及时处理会极大地影响深层隧道的调蓄容积和过流能力，严重的甚至会影响整个深层排水系统的正常运行。而现有的深层隧道底泥清淤方式主要是针对深隧内已存在的淤积物，后期采用机械清淤或人力清淤的方式进行处理，需要耗费相当大的经济成本和人力成本。

现有技术中提供了一种设置小流量槽的排水结构，利用两个挡块之间形成的凹槽对深隧内的泥沙进行自清。但是该技术中挡块底部直接贴合隧洞主体底部设置，没有考虑高速大能量水流对深隧底部的冲刷破坏影响；该技术中需要导流板和挡块两种结构共同作用对泥沙进行水力自清，占用了深隧断面的过流面积，而且增加了施工建设成本；此外，两块挡板之间形成的凹槽的截面不够光滑，影响水力自清的效果。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中的问题和不足，本发明提供一种用于深层调蓄隧道水力排沙清淤的护底结构。

技术方案：本发明提供了一种用于深层调蓄隧道水力排沙清淤的护底结构，包括设置于隧道底部的护底本体，所述护底本体沿着隧道的长度方向延伸，护底本体的底面与隧道内壁面贴合；所述护底本体上表面的中间向下凹陷形成用于排沙清淤的沟槽，沟槽两侧边斜向上延伸形成导向坡。

每个所述导向坡远离沟槽一端为第一端，靠近沟槽一端为第二端，每个所述导向坡表面设置有多个导流槽，每个所述导流槽从导向坡的第一端延伸至导向坡的第二端，所述导流槽沿着隧道的长度方向间隔分布。

每个所述导流槽平行于隧道的圆周方向，相邻所述导流槽的间隔是隧道管径的1-4倍。

所述导向坡的坡度为1％～5％。

所述沟槽的横截面呈圆弧形。

所述护底结构沿着隧道轴线方向对称分布。

所述沟槽的深度是隧道管径的1/10-1/8，沟槽的宽度是隧道管径的1/10-1/5。

所述沟槽沿程的水力坡降范围在0.01％-0.1％。

所述护底本体的厚度是隧道管径的1/12-1/8。

所述导流槽的内表面为圆弧曲面。