一种当地材料坝坝内引水管结构及施工方法.pdf

本发明公开了一种当地材料坝坝内引水管结构及施工方法，所述引水管结构包括衬砌结构、引水管、托架及变形空间，所述衬砌结构由底板、直线段及圆弧段组成，其中，直线段对称固定在底板两侧，圆弧段设置于直线段顶部，所述引水管设置于衬砌结构内部，并通过托架固定，所述托架由支撑块和支撑脚组成；所述变形空间位于衬砌结构与引水管之间。所述施工方法步骤包括：(1)确定衬砌结构大小；(2)选定结构材料；(3)制作衬砌结构；(4)引水管及托架安装。本发明较好地解决了当地材料坝的变形特性与引水管到之间的融合问题，大大减少了引水系统工程量，节约水利水电引水系统工程投资、缩短引水系统施工工期。

1.  一种当地材料坝坝内引水管结构，其特征在于：包括衬砌结构(1)、引水管(2)及托架(3)，所述衬砌结构(1)由底板(13)、直线段(11)及圆弧段(12)组成，其中，直线段(11)对称固定在底板(13)两侧，圆弧段(12)设置于直线段(11)顶部，所述引水管(2)设置于衬砌结构(1)内部，并通过托架(3)支撑固定，所述衬砌结构(1)与引水管(2)之间设置有变形空间(4)。

2.  根据权利要求1所述的一种当地材料坝坝内引水管结构，其特征在于：所述托架(3)由支撑块(31)和支撑脚(32)组成，其中，支撑块(31)顶部为圆弧结构，且圆弧结构的弧度与引水管(2)的外圆弧度相匹配。

3.  根据权利要求1所述的一种当地材料坝坝内引水管结构，其特征在于：所述引水管(2)位于衬砌结构(1)内，且引水管(2)与衬砌结构(1)之间的变形空间(4)由结构整体沉降、自身不均匀沉降、方便施工三个因素综合确定。

4.  根据权利要求1所述的一种当地材料坝坝内引水管结构，其特征在于：所述衬砌结构(1)为钢筋混凝土结构。

5.  根据权利要求1所述的一种当地材料坝坝内引水管结构，其特征在于：所述引水管(2)为钢筋混凝土管、钢管或球墨铸铁管。

6.  根据权利要求1所述的一种当地材料坝坝内引水管结构，其特征在于：所述衬砌结构(1)的断面形状为城门洞型、圆形或马蹄形。

7.  一种当地材料坝坝内引水管结构施工方法，其特征在于：其主要方法步骤如下：
(1)确定衬砌结构(1)大小：根据工程需要确定衬砌(1)的大小；
(2)选定结构材料：根据衬砌结构(1)受力情况，确定衬砌结构(1)所需力学性能，选定结构材料；
(3)制作衬砌结构(1)：在预制场对衬砌结构(1)进行预制，然后再运至当地材料坝施工现场进行拼装；
(4)引水管(2)及托架(3)安装：根据制作好的衬砌结构(1)尺寸设计引水管(2)和托架(3)的制作参数，引水管(2)和托架(3)制作好后再运至衬砌结构(1)内进行安装。

8.  根据权利要求7所述的一种当地材料坝坝内引水管结构施工方法，其特征在于：所述步骤(4)中衬砌结构(1)、引水管(2)及托架(3)的施工顺序如下：
第一、在当地材料坝施工至衬砌结构(1)的底板(13)建基高程时，将预制好的衬砌结构(1)放置于设计指定位置，并固定好后，继续施工当地材料坝；
第二、在衬砌结构(1)布置完后，根据工程需要进行引水管(2)及托架(3)的施工；
第三、根据当地材料坝的建造速度，运行特性，以确保引水管(2)不发生结构破坏为核心，实时修正支撑系统。

9.  根据权利要求8所述的一种当地材料坝坝内引水管结构施工方法，其特征在于：所述衬砌结构(1)在当地材料坝填筑时施工，其施工方式为预制或现浇。

10.  根据权利要求8所述的一种当地材料坝坝内引水管结构施工方法，其特征在于：所述引水管(2)在衬砌结构(1)施工完毕后施工，其结构型式为变形结构或非变形结构。

一种当地材料坝坝内引水管结构及施工方法
技术领域
本发明涉及一种当地材料坝坝内引水管结构及施工方法，属于水电水利工程引水技术领域。
背景技术
根据现有当地材料坝筑坝技术水平，考虑到当地材料坝的长期(2年以上)持续不均匀沉降特性，为确保当地材料坝的安全，当地材料坝不能与引水系统联合布置，通常将引水系统采用隧洞或渠道型式布置于岸边，避开与当地材料坝混合布置，相互影响。但该布置方式在一定程度上增加了引水发电系统工程量、延长了引水发电系统的施工工期、增加了水利水电枢纽工程投资。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种当地材料坝坝内引水管结构及施工方法。进而解决了引水管结构与当地材料坝变形特性的融合问题，确保引水管结构、当地材料坝结构两者的安全，满足减少引水系统工程量，节约水利水电引水系统工程投资、缩短引水系统施工工期的目的。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
一种当地材料坝坝内引水管结构，包括衬砌结构、引水管及托架，所述衬砌结构由底板、直线段及圆弧段组成，其中，直线段对称固定在底板两侧，圆弧段设置于直线段顶部，所述引水管设置于衬砌结构内部，并通过托架支撑固定，所述衬砌结构与引水管之间设置有变形空间。
所述托架由支撑块和支撑脚组成，其中，支撑块顶部为圆弧结构，且圆弧结构的弧度与引水管的外圆弧度相匹配。
所述引水管位于衬砌结构内，且引水管与衬砌结构之间的变形空间由结构整体沉降、自身不均匀沉降、方便施工三个综合因素确定。
所述衬砌结构为钢筋混凝土结构。
所述引水管为钢筋混凝土管、钢管或球墨铸铁管。
所述衬砌结构的断面形状为城门洞型、圆形或马蹄形
一种当地材料坝坝内引水管结构施工方法，其主要方法步骤如下：
(1)确定衬砌结构大小：根据工程需要确定衬砌的大小；
(2)选定结构材料：根据衬砌结构受力情况，确定衬砌结构所需力学性能，选定结构材料；
(3)制作衬砌结构：在预制场对衬砌结构进行预制，然后再运至当地材料坝施工现场进行拼装；
(4)引水管及托架安装：根据制作好的衬砌结构尺寸设计引水管和托架的制作参数，引水管和托架制作好后再运至衬砌结构内进行安装。
所述步骤(4)中衬砌结构、引水管及托架的施工顺序如下：
第一、在当地材料坝施工至衬砌结构的底板建基高程时，将预制好的衬砌结构放置于设计指定位置，并固定好后，继续施工当地材料坝；
第二、在衬砌结构布置完后，根据工程需要进行引水管及托架的施工；
第三、根据当地材料坝的建造速度，运行特性，以确保引水管不发生结构破坏为核心，实时修正支撑系统。
所述衬砌结构在当地材料坝填筑时施工，其施工方式为预制或现浇。
所述引水管在衬砌结构施工完毕后施工，结构型式为变形结构或非变形结构。
本发明的有益效果是：
本发明充分考虑当地材料坝的变形特性，通过改进引水管结构型式及施工方法，使引水管结构即能适应当地材料坝的变形特性，确保当地材料坝的安全。本发明较好地解决了当地材料坝的变形特性与引水管到之间的融合问题，大大减少了引水系统工程量，节约水利水电引水系统工程投资、缩短引水系统施工工期。
附图说明
图1为本发明的断面结构示意图。
图中：1-衬砌结构，2-引水管，3-托架，4-变形空间，11-直线段，12-圆弧段，13-底板，31-支撑块，32-支撑脚。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示，本发明所述的一种当地材料坝坝内引水管结构，包括衬砌结构1、引水管2及托架3，所述衬砌结构1由底板13、直线段11及圆弧段12组成，其中，直线段11对称固定在底板13两侧，圆弧段12设置于直线段11顶部，所述引水管2设置于衬砌结构1内部，并通过托架3支撑固定，所述衬砌结构1与引水管2之间设置有变形空间4。
所述托架3由支撑块31和支撑脚32组成，其中，支撑块31顶部为圆弧结构，且圆弧结构的弧度与引水管2的外圆弧度相匹配。
所述引水管位于衬砌结构1内，且引水管2与衬砌结构1之间的变形空间4由结构整体沉降、自身不均匀沉降、方便施工三个合因素确定。
所述衬砌结构1为钢筋混凝土结构。
所述引水管2为钢筋混凝土管、钢管或球墨铸铁管。
所述衬砌结构1的断面形状为城门洞型、圆形或马蹄形。
支撑块3是衬砌1与引水管2的连接部件，目的在于该结构能根据衬砌结构1的不均匀沉降特性，调整自身工作参数，确保引水管2不产生变形破坏。
变形空间4是衬砌结构1与引水管2之间的间距，目的在于确保两者之间具有一定的空间，可以满足施工要求和两者的想对变形要求。
如图1所示，本发明在具体应用时，主要按照如下施工步骤进行：
(1)确定衬砌结构1大小：根据工程需要确定衬砌1的大小；
(2)选定结构材料：根据衬砌结构1受力情况，确定衬砌结构1所需力学性能，选定结构材料；
(3)制作衬砌结构1：在预制场对衬砌结构1进行预制，然后再运至当地材料坝施工现场进行拼装；
(4)引水管2及托架3安装：根据制作好的衬砌结构1尺寸设计引水管2和托架3的制作参数，引水管2和托架3制作好后再运至衬砌结构1内进行安装，其施工顺序如下：
第一、在当地材料坝施工至衬砌结构1的底板13建基高程时，将预制好的衬砌结构1放置于设计指定位置，并固定好后，继续施工当地材料坝；
第二、在衬砌结构1布置完后，根据工程需要进行引水管2及托架3的施工；
第三、根据当地材料坝的建造速度，运行特性，以确保引水管2不发生结构破坏为核心，实时修正支撑系统。
根据实际需要，所述步骤(4)中衬砌结构1的制作还可以采用现浇。
所述衬砌结构1在当地材料坝填筑时施工，目的在于确保为引水管2提供足够的变形空间和施工空间，结构型式为钢筋混凝土结构，可预制，也可现浇。
所述引水管2在衬砌结构1施工完毕后施工，目的在于确保引水管2内水不发生外漏，结构型式可以为钢筋混凝土管、钢管、球墨铸铁管等，其自身可以是变形结构，也可为非变形结构。