一种便于拆除的洞内混凝土围堰的制作方法

1.本实用新型涉及混凝土围堰领域，特别是一种便于拆除的洞内混凝土围堰。


背景技术：

2.临江临河修建水工隧洞时，隧洞进口或出口需要修建临时挡水围堰保护洞内干地施工条件连续施工，可选择在洞外或洞内修建混凝土围堰，在洞外修建混凝土围堰因长度较长，投资较高。受地形地质条件制约，或为避免修建洞外围堰时投资较高的不利情况，在洞内修建混凝土围堰作为挡水建筑物在水利水电工程中比较常见。在隧洞投入运行前，爆破拆除洞内围堰，一般情况下势必会对围堰压占区已经完成的隧洞混凝土衬砌结构造成不同程度的损伤，且衬砌表面会留下残梗，在降低隧洞设计泄流能力的同时，结构的损伤将影响隧洞的永久运行，特别是对泄水隧洞而言，过流壁面不平整会在高速水流情况下产生空化和空蚀危害。目前国内水利水电工程项目中主要采用混凝土围堰直接修建在衬砌结构上，采取常规的控制爆破方法进行拆除，有条件时在拆除洞内围堰后再对衬砌予以修复。对于导流洞工程，由于进出口底板高程较低，洞内围堰拆除后即开始过流，尚不具备处理缺陷的时间及空间条件。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种便于拆除的洞内混凝土围堰，即可保证围堰挡水稳定、同时又方便围堰拆除的技术方法，拆除后不留残梗，接触面光滑，对永久结构基本无损伤。
4.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种便于拆除的洞内混凝土围堰，包括修筑于隧洞进口或出口段的衬砌结构，所述衬砌结构中浇筑有围堰，所述围堰的底面和侧面与所述衬砌结构相邻，所述底面与所述衬砌结构之间铺设有隔离层，所述侧面与所述衬砌结构之间铺设有隔离层。
5.采用本实用新型修建的洞内混凝土围堰，使用完成后爆破拆除，拆除面可恢复至已完建的隧洞衬砌结构原状，不留残梗。
6.所述隔离层可采用对相邻的混泥土结构之间有隔离的作用的材料，通常采用土工布。
7.进一步地，所述围堰的堰高h为5-10m，下游坡比h/l为0.7-1.0。下游坡比h/l为下游坡面的垂直高度h和水平宽度l的比。与常规未铺设土工布的洞内混凝土围堰相比，本实用新型因铺设了土工布，使土工布与混凝土块之间的摩擦系数降低，因此需通过增大混凝土结构体型来增加抗滑稳定性。
8.进一步地，所述底面和所述侧面上设有预留保护层，所述预留保护层的厚度为5-20cm。控制爆破技术，爆破之后保留预留保护层，之后将隔离层与预留保护层一起拆除，降低了混凝土围堰的爆破拆除难度。
9.进一步地，所述围堰的堰高为5m，下游坡比为0.65-0.75。
10.进一步地，所述围堰的堰高为6m，下游坡比为0.65-0.75。
11.进一步地，所述围堰的堰高为7m，下游坡比为0.8-0.9。
12.进一步地，所述围堰的堰高为8m，下游坡比为0.8-0.9。
13.进一步地，所述围堰的堰高为9m，下游坡比为0.85-0.95。
14.进一步地，所述围堰的堰高为10m，下游坡比为0.95-1.05。
15.与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：
16.1)采用隔离层保护后，降低了混凝土围堰的爆破拆除难度。采用本技术方案修建的洞内混凝土围堰，使用完成后爆破拆除，拆除面可恢复至已完建的隧洞衬砌结构原状，不留残梗，不降低隧洞设计过水能力，不影响隧洞的正常运行。
17.2)采用本方案可减少拆除爆破施工对隧洞衬砌结构的损伤。
18.3)本方法可运用于其它混凝土结构拆除工程中，如施工期，隧洞衬砌底板表面铺筑土工布+混凝土垫层作为临时路面，可保护底板已浇筑的衬砌，降低拆除难度。
附图说明
19.图1为本实用新型一实施例中隧洞侧剖图。
20.图2为本实用新型一实施例中隧洞横剖图。
具体实施方式
21.如图1-图2所示，一种便于拆除的洞内混凝土围堰，包括修筑于隧洞进口或出口段的衬砌结构1，衬砌结构1中浇筑有围堰3，围堰3的底面和侧面与衬砌结构1相邻，底面与衬砌结构1之间设置有隔离层2，侧面与衬砌结构1之间铺设有隔离层2。隔离层2采用土工布。围堰3的堰高为5-10m，下游坡比为0.7-1.0。底面和侧面上设有预留保护层4，围堰3底部的5-20cm为预留保护层4，围堰3与衬砌结构1相邻的两个侧面分别预留5-20cm的预留保护层4。
22.一、本实用新型的制造方法包括以下步骤：
23.步骤1：浇筑围堰压占段衬砌结构1
24.隧洞进口或出口段开挖支护完成后，浇筑洞内围堰压占段混凝土衬砌结构。
25.步骤2：铺设土工布
26.围堰混凝土浇筑前，在围堰与隧洞衬砌结构接触面全周边范围，上敷设一层土工布。布置方案见图1及图2。
27.底板衬砌结构混凝土表面清理干净后，直接敷设土工布。边墙部位可随围堰浇筑高度上升，先铺设一层土工膜布再浇筑混凝土。土工布不需要固定在边墙结构上。
28.步骤3：浇筑围堰混凝土
29.上下游立模板，浇筑围堰混凝土。
30.围堰迎水面周边，根据挡水水头及抽排能力，采用常规的止水方式施工。
31.4)拆除方案
32.采用控制爆破技术，分层爆破拆除洞内围堰结构，靠近底板部位预留土工布上部一层约10cm厚混凝土作为衬砌保护层，然后使用开挖设备辅以人工措施，将土工布及预留保护层混凝土一起掀起拆除。
33.边墙部位的土工布，在围堰拆除过程中即可拆除掉。
34.二、方案可行性论证
35.土工布作为围堰与已建混凝土结构之间垫层，需要复核围堰抗滑稳定。
36.参考规程规范，混凝土与混凝土之间的摩擦系数可取1.3～1.5、粘聚力可取1.6mpa～2.0mpa，土工织物与混凝土块之间的摩擦系数可取0.41、粘聚力可取0.02mpa。按照混凝土重力坝设计规范进行抗滑稳定复核，对于不同高度的混凝土围堰，采用土工布作为垫层后设计体型参数如表所示，由于摩擦系数的降低，本技术的围堰结构体型须增大才能满足抗滑稳定要求，但对于高度较小的围堰，增加的投资相对较小，相比拆除施工工期和施工难度，本技术技术方案具有一定技术优势。
37.表1采用土工布作为垫层的混凝土围堰设计体型表
[0038][0039][0040]
实施例
[0041]
某水电站工程坝址右岸平行布置两条导流隧洞，导流隧洞洞径分别为17.0m
×
19.0m(宽
×
高，城门洞型，下同)、7.5m
×
8.0m，大江截流前的一个汛期，隧洞已开挖贯通，汛期需在洞内进行衬砌及灌浆施工，而洞外进口围堰布置条件有限，只能设置岩坎抵御枯水期洪水，不能满足主汛期挡水要求。计划汛前在枯水期挡水岩坎的保护下，在洞内进口段已完成的衬砌混凝土上，修建抵御全年洪水的混凝土围堰，大导流洞内围堰高14.0m、小导流洞堰高8.0m。该工程截流时间已确定，导流隧洞工程施工工期相当紧张，导流隧洞虽为临时建筑物，但运行时间为6年，其衬砌结构安全很是重要。为减少爆破拆除对衬砌的损伤、降低混凝土围堰拆除难度、节约工期，在混凝土围堰与衬砌混凝土接触面敷设1层土工布，利用土工布垫层的隔离作用，围堰拆除后可不留残梗，不影响隧洞设计泄流能力。

技术特征：
1.一种便于拆除的洞内混凝土围堰，包括修筑于隧洞进口或出口段的衬砌结构(1)，所述衬砌结构(1)中浇筑有围堰(3)，所述围堰(3)的底面和侧面与所述衬砌结构(1)相邻，其特征在于，所述底面与所述衬砌结构(1)之间铺设有隔离层(2)，所述侧面与所述衬砌结构(1)之间铺设有隔离层(2)。2.根据权利要求1所述的便于拆除的洞内混凝土围堰，其特征在于，所述围堰(3)的堰高h为5-10m，下游坡比为0.7-1.0。3.根据权利要求1所述的便于拆除的洞内混凝土围堰，其特征在于，所述底面和所述侧面上设有预留保护层(4)，所述预留保护层(4)的厚度为5-20cm。4.根据权利要求2所述的便于拆除的洞内混凝土围堰，其特征在于，所述围堰(3)的堰高为5m，下游坡比为0.65-0.75。5.根据权利要求2所述的便于拆除的洞内混凝土围堰，其特征在于，所述围堰(3)的堰高为6m，下游坡比为0.65-0.75。6.根据权利要求2所述的便于拆除的洞内混凝土围堰，其特征在于，所述围堰(3)的堰高为7m，下游坡比为0.8-0.9。7.根据权利要求2所述的便于拆除的洞内混凝土围堰，其特征在于，所述围堰(3)的堰高为8m，下游坡比为0.8-0.9。8.根据权利要求2所述的便于拆除的洞内混凝土围堰，其特征在于，所述围堰(3)的堰高为9m，下游坡比为0.85-0.95。9.根据权利要求2所述的便于拆除的洞内混凝土围堰，其特征在于，所述围堰(3)的堰高为10m，下游坡比为0.95-1.05。

技术总结
本实用新型公开了一种便于拆除的洞内混凝土围堰，包括修筑于隧洞进口或出口段的衬砌结构，所述衬砌结构中浇筑有围堰，所述围堰的底面和侧面与所述衬砌结构相邻，所述底面与所述衬砌结构之间铺设有隔离层，所述侧面与所述衬砌结构之间铺设有隔离层。本实用新型减少洞内混凝土围堰爆破拆除对已建隧洞衬砌结构的损害；降低混凝土围堰爆破拆除的难度，拆除结构不留残梗；保证围堰挡水期的抗滑稳定。保证围堰挡水期的抗滑稳定。保证围堰挡水期的抗滑稳定。


技术研发人员：王迎 吴文洪 刘彬
受保护的技术使用者：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2022/5/25