一種跨越溶洞的管橋式水工隧洞結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種跨越溶洞的管橋式水工隧洞結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]為滿足水利水電工程各項(xiàng)任務(wù)而設(shè)置的具有封閉斷面的通道稱為水工隧洞，且多數(shù)布置于巖體中，甚至跨越巖溶洞穴區(qū)域，此時(shí)應(yīng)根據(jù)溶洞的位置、分布、規(guī)模、充填情況、圍巖(巖壁)的穩(wěn)定性及巖溶水量大小采取不同的工程處理措施設(shè)計(jì)。目前，在水工隧洞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，大多是采用粧基型式跨越溶洞。但是采用粧基型式跨越溶洞，當(dāng)溶洞規(guī)模不大，底部深狹且充填物較多、地下水活動(dòng)頻繁時(shí)存在如下不足:
[0003](I)在屬于隱蔽工程施工過程中可能會(huì)使粧身出現(xiàn)縮徑、擴(kuò)徑、夾泥、離析、斷粧等缺陷，質(zhì)量控制難度大，從而對(duì)基礎(chǔ)產(chǎn)生潛在危險(xiǎn)；
[0004](2)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)道路的通行標(biāo)準(zhǔn)有要求，施工難度高，受機(jī)械數(shù)量限制施工時(shí)間長(zhǎng)；
[0005](3)溶洞中的流水(暗河)、充填物中的地下水等對(duì)粧基的形成及水工隧洞的永久運(yùn)行都存在安全隱患；
[0006](4)在施工工程中會(huì)產(chǎn)生大量的泥漿垃圾，處理難度大，對(duì)環(huán)保要求高。
[0007]由于粧基型式跨越溶洞存在上述不足，因此，某些情況下，采用傳統(tǒng)粧基型式跨越溶洞還不夠理想，限制了其應(yīng)用范圍。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種跨越溶洞的管橋式水工隧洞結(jié)構(gòu)。
[0009]本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
[0010]一種跨越溶洞的管橋式水工隧洞結(jié)構(gòu)，包括巖體及設(shè)置于巖體溶洞中的鋼筋混凝土水工隧洞，所述巖體的溶洞中還設(shè)置有鋼筋混凝土管梁，所述鋼筋混凝土管梁固定在巖體上，并且鋼筋混凝土管梁的兩端分別與鋼筋混凝土水工隧洞相連，所述巖體的溶洞內(nèi)位于鋼筋混凝土管梁下方設(shè)置有溶洞充填物。
[0011]所述鋼筋混凝土管梁與鋼筋混凝土水工隧洞的連接處設(shè)置有永久縫，并在永久縫內(nèi)設(shè)置有止水銅片。以便適應(yīng)管橋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)變位及結(jié)構(gòu)受力、溫度變化等引起的變形。
[0012]所述鋼筋混凝土管梁的底部厚度大于頂部厚度。
[0013]所述鋼筋混凝土管梁的底部混凝土厚度為I?2m ;頂部和兩腰部分的混凝土厚度為0.6?lm。
[0014]所述巖體內(nèi)的溶洞跨度小于15m。
[0015]所述所述鋼筋混凝土管梁及鋼筋混凝土水工隧洞的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型巧妙地借助了橋梁空間布置的優(yōu)越性，并恰當(dāng)?shù)睾退に矶从袡C(jī)結(jié)合，避免了溶洞底部水流的處理，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力明確，施工可操作性強(qiáng)，而且能縮短工期和提高工程安全性；對(duì)溶洞規(guī)模不大，跨度小于15m，底部深狹，充填物較多底部深狹且充填物較多、地下水活動(dòng)頻繁時(shí)，在水工隧洞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用該管橋型式跨越溶洞是一種較佳選擇；具有較好的工程效益和社會(huì)效益，可在水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域廣泛推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:1-巖體，2-溶洞充填物，3-鋼筋混凝土管梁，4-鋼筋混凝土水工隧洞，5-止水銅片。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
[0022]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型所述的一種跨越溶洞的管橋式水工隧洞結(jié)構(gòu)，包括巖體I及設(shè)置于巖體I溶洞中的鋼筋混凝土水工隧洞4，所述巖體I的溶洞中還設(shè)置有鋼筋混凝土管梁3，所述鋼筋混凝土管梁3固定在巖體I上，并且鋼筋混凝土管梁3的兩端分別與鋼筋混凝土水工隧洞4相連，所述巖體I的溶洞內(nèi)位于鋼筋混凝土管梁3下方設(shè)置有溶洞充填物2。
[0023]所述鋼筋混凝土管梁3與鋼筋混凝土水工隧洞4的連接處設(shè)置有永久縫，并在永久縫內(nèi)設(shè)置有止水銅片5。以便適應(yīng)管橋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)變位及結(jié)構(gòu)受力、溫度變化等引起的變形。
[0024]所述鋼筋混凝土管梁3的底部厚度大于頂部厚度。
[0025]所述鋼筋混凝土管梁3的底部混凝土厚度在滿足施工要求的條件下，視水頭高低、管道直徑大小和最大跨度而定，宜薄不宜厚，一般為I?2m ;頂部和兩腰部分的混凝土厚度一般為0.6?lm。
[0026]所述巖體I內(nèi)的溶洞跨度小于15m。
[0027]所述所述鋼筋混凝土管梁3及鋼筋混凝土水工隧洞4的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25。
[0028]本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)管鋼筋混凝土管梁3的各種計(jì)算工況和荷載組合，由承受徑向荷載的水工隧洞和承受豎向荷載的梁聯(lián)合承載，按結(jié)構(gòu)力學(xué)法或有限元法進(jìn)行鋼筋混凝土管梁3的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分析計(jì)算，確定管橋式水工隧洞襯砌厚度、管梁底厚、鋼筋選配及管梁兩端地基承載力驗(yàn)算等。
[0029]本實(shí)用新型在施工時(shí)，主要按如下步驟進(jìn)行:
[0030](I)工程勘察一般采用物探手段如電磁波層析成像(CT成像)或鉆孔錄像等探測(cè)方法充分了解水工隧洞所遇溶洞的發(fā)育規(guī)律、基本形態(tài)、規(guī)模大小、溶穴頂板巖層厚度、完整性、洞內(nèi)充填物形狀等，為設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)；同時(shí)采取穩(wěn)妥的一期開挖支護(hù)措施，保證施工順利進(jìn)行；
[0031](2)當(dāng)溶洞跨度小于15m，底部深狹且充填物較多、地下水活動(dòng)頻繁時(shí)，不適宜采用粧基跨越溶洞時(shí)，采用本實(shí)用新型管橋式水工隧洞結(jié)構(gòu)跨越溶洞；
[0032](3)回填灌漿必須在襯砌混凝土達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行。
[0033]本實(shí)用新型已應(yīng)用于貴州南盤江天生橋二級(jí)水電站和北盤江善泥坡水電站等工程跨越溶洞的管橋式水工隧洞處理方案，采用此種結(jié)構(gòu)布置，避免了溶洞底部水流的處理，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力明確，施工可操作性強(qiáng)，而且能縮短工期和提高工程安全性，取得了良好的效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種跨越溶洞的管橋式水工隧洞結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括巖體(I)及設(shè)置于巖體(I)溶洞中的鋼筋混凝土水工隧洞(4)，所述巖體(I)的溶洞中還設(shè)置有鋼筋混凝土管梁(3)，所述鋼筋混凝土管梁(3)固定在巖體(I)上，并且鋼筋混凝土管梁(3)的兩端分別與鋼筋混凝土水工隧洞(4)相連，所述巖體(I)的溶洞內(nèi)位于鋼筋混凝土管梁(3)下方設(shè)置有溶洞充填物⑵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種跨越溶洞的管橋式水工隧洞結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼筋混凝土管梁(3)與鋼筋混凝土水工隧洞(4)的連接處設(shè)置有永久縫，并在永久縫內(nèi)設(shè)置有止水銅片(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種跨越溶洞的管橋式水工隧洞結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼筋混凝土管梁(3)的底部厚度大于頂部厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種跨越溶洞的管橋式水工隧洞結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼筋混凝土管梁(3)的底部混凝土厚度為I?2m ;頂部和兩腰部的混凝土厚度為0.6?lm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種跨越溶洞的管橋式水工隧洞結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述巖體(I)內(nèi)的溶洞跨度小于15m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種跨越溶洞的管橋式水工隧洞結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述所述鋼筋混凝土管梁(3)及鋼筋混凝土水工隧洞(4)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種跨越溶洞的管橋式水工隧洞結(jié)構(gòu)，包括巖體及設(shè)置于巖體溶洞中的鋼筋混凝土水工隧洞，所述巖體的溶洞中還設(shè)置有鋼筋混凝土管梁，所述鋼筋混凝土管梁固定在巖體上，并且鋼筋混凝土管梁的兩端分別與鋼筋混凝土水工隧洞相連，所述巖體的溶洞內(nèi)位于鋼筋混凝土管梁下方設(shè)置有溶洞充填物；所述鋼筋混凝土管梁與鋼筋混凝土水工隧洞的連接處設(shè)置有永久縫，并在永久縫內(nèi)設(shè)置有止水銅片。本實(shí)用新型借助了橋梁空間布置的優(yōu)越性，并和水工隧洞有機(jī)結(jié)合，避免了溶洞底部水流的處理，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力明確，施工可操作性強(qiáng)，而且能縮短工期和提高工程安全性；具有較好的工程效益和社會(huì)效益，可在水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域廣泛推廣應(yīng)用。
【IPC分類】E02B9-06
【公開號(hào)】CN204282318
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420705951
【發(fā)明人】羅玉霞, 白學(xué)翠
【申請(qǐng)人】中國(guó)電建集團(tuán)貴陽勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月21日