一種大型高水頭地下井筒結構的製作方法

2023-09-23 05:30:00

專利名稱:一種大型高水頭地下井筒結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大型高水頭地下井筒結構，包括由電梯井襯砌混凝土圍成的井筒，所述電梯井襯砌混凝土外側布置有若干豎向排水通道和橫向排水通道，所述豎向排水通道和橫向排水通道均採用空心磚砌成，並且縱橫交錯形成空心磚網格結構；所述空心磚排列於井筒壁靠巖體一側，並交錯鑲嵌在電梯井襯砌混凝土中；所述空心磚的縱橫交叉處採用鑽孔與空心磚的內腔連通。本實用新型利用空心磚內部的空心結構為滲透水流提供了自然的水流通道，為集中引排提供了必要條件，有效解決高水頭地下水作用產生的大型井筒抗外水壓力穩定問題，減少了為抵抗外水壓力而進行的混凝土襯砌厚度和鋼筋配置數量，達到了安全可靠、經濟節約、施工方便的目的。
【專利說明】一種大型高水頭地下井筒結構

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於建築【技術領域】，具體是涉及一種大型高水頭地下井筒結構。

【背景技術】
[0002]隨著地下工程的廣泛應用，為了解決垂直交通問題，往往在山體內布設大型井筒作為垂直運輸通道，大型井筒已經成為大型地下工程的重要組成部分，其安全性能得到了充分重視。由於大型地下工程一般埋深較大，山體地下水位線較高，且山體巖體具有不均勻性，因此大型井筒承受的山體水壓作用問題越來越突出，特別是在水電工程中，在上遊庫水壓力作用下，井筒周壁將面臨高達10m以上的水頭，即使通過固結灌漿處理，滲壓問題仍難以得到有效解決，從而困擾著大型井筒的抗外壓設計。為提高井筒的抗外壓力，目前，通常是採用增加混凝土襯砌厚度，增加鋼筋配置數量，加強固結灌漿密度進行外水壓力作用下的大型井筒襯砌混凝土安全設計。但是隨著水頭的進一步增加，處理難度越來越大，即使增加混凝土襯砌厚度及鋼筋配置，也難以滿足使用要求。
實用新型內容
[0003]為解決上述問題，本實用新型提供了一種大型高水頭地下井筒結構。從而使外水壓力問題得到根本性解決，降低井筒壁襯砌混凝土厚度及鋼筋配置數量，增加井筒的安全性能。
[0004]本實用新型是通過如下技術方案予以實現的。
[0005]一種大型高水頭地下井筒結構，包括由電梯井襯砌混凝土圍成的井筒，所述電梯井襯砌混凝土外側布置有若干豎向排水通道和橫向排水通道，所述豎向排水通道及橫向排水通道均採用空心磚砌成，並且縱橫交錯形成空心磚網格結構。本技術方案採用空心磚砌成縱橫交錯的豎向排水通道和橫向排水通道，利用空心磚內部的空心結構為滲透水流提供了自然的水流通道，為集中引排提供了必要條件；同時利用空心磚與混凝土之間的滲透性存在差異，為水流提供滲透性能更好的空心磚，從而引導水流向高滲透性的部位流動。
[0006]所述空心磚排列於井筒壁靠巖體一側，並交錯鑲嵌在電梯井襯砌混凝土中。
[0007]所述空心磚的縱橫交叉處採用鑽孔與空心磚的內腔連通。
[0008]所述井筒底部設置有滲水收集裝置。
[0009]所述空心磚網格中間的井筒壁預埋有PVC管。
[0010]所述橫向排水通道至少為兩層布置在電梯井襯砌混凝土外側，並圍繞電梯井襯砌混凝土一圈形成閉合迴路。
[0011]所述電梯井襯砌混凝土的每一個側面至少設置有兩條與橫向排水通道相交的豎向排水通道。
[0012]所述豎向排水通道及橫向排水通道按間距I?5m進行布置。
[0013]所述位於井筒底部的每一塊豎向排水通道採用鑽孔與電梯井襯砌混凝土及井筒內側相通。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]與現有技術相比，本實用新型利用空心磚內部的空心結構為滲透水流提供了自然的水流通道，為集中引排提供了必要條件；同時利用空心磚與混凝土之間的滲透性存在差異，為水流提供滲透性能更好的空心磚，從而引導水流向高滲透性的部位流動；另外採用的固結灌漿措施對空心磚也無破壞與影響，更好地達到堵排結合的目的，從而有效解決高水頭地下水作用產生的大型井筒抗外水壓力穩定問題，保證了大型井筒結構的安全性，減少了為抵抗外水壓力而進行的混凝土襯砌厚度和鋼筋配置數量，達到了安全可靠、經濟節約、施工方便的目的。

【附圖說明】

[0016]圖1為本實用新型的立體結構示意圖；
[0017]圖2為本實用新型的橫向斷面結構示意圖；
[0018]圖3為本實用新型的豎向斷面結構示意圖。
[0019]圖中:1-電梯井襯砌混凝土，2-豎向排水通道，3-橫向排水通道。

【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖進一步描述本實用新型的技術方案，但要求保護的範圍並不局限於所述。
[0021]一種大型高水頭地下井筒結構，包括由電梯井襯砌混凝土 I圍成的井筒，所述電梯井襯砌混凝土 I外側布置有若干豎向排水通道2和橫向排水通道3，所述豎向排水通道2及橫向排水通道3均採用空心磚砌成，並且縱橫交錯形成空心磚網格結構。本技術方案採用空心磚砌成縱橫交錯的豎向排水通道2和橫向排水通道3，利用空心磚內部的空心結構為滲透水流提供了自然的水流通道，為集中引排提供了必要條件；同時利用空心磚與混凝土之間的滲透性存在差異，為水流提供滲透性能更好的空心磚，從而引導水流向高滲透性的部位流動。
[0022]所述空心磚排列於井筒壁靠巖體一側，並交錯鑲嵌在電梯井襯砌混凝土 I中。
[0023]所述空心磚的縱橫交叉處採用鑽孔與空心磚的內腔連通。從而為滲透水流提供了自然的水流通道。
[0024]所述井筒底部設置有截水溝及集水井。通過截水溝及集水井將水集中引排至山體外。
[0025]所述空心磚網格中間的井筒壁預埋有PVC管(圖中未示出)。PVC管的作用是作為固結灌漿孔預留通道，待井筒壁鋼筋混凝土澆築完成達設計齡期後進行固結灌漿。
[0026]採用上述技術方案，通過固結灌漿措施對空心磚也無破壞和影響，更好地達到「堵排結合」的目的，從而有效解決高水頭地下水作用產生的大型井筒抗外水壓力穩定問題，保證了大型井筒結構的安全性，減少了為抵抗外水壓力而進行的混凝土襯砌厚度和鋼筋配置數量，達到了安全可靠、經濟節約、施工方便的目的。
[0027]所述橫向排水通道3至少為兩層布置在電梯井襯砌混凝土 I外側，並圍繞電梯井襯砌混凝土I一圈形成閉合迴路。
[0028]所述電梯井襯砌混凝土 I的每一個側面至少設置有兩條與橫向排水通道3相交的豎向排水通道2。
[0029]所述豎向排水通道2及橫向排水通道3按間距I?5m進行布置。具體尺寸根據井筒附近巖體情況確定。
[0030]所述位於井筒底部的每一塊豎向排水通道採用鑽孔與電梯井襯砌混凝土及井筒內側相通。
[0031 ] 與現有技術相比，對於解決外水壓力問題，目前常用的方式是採取「堵」，而本實用新型是在堵的基礎上結合「排」的效果，起到「堵排結合，綜合治理」的效果，從而降低井筒壁襯砌混凝土厚度及鋼筋配置數量，增加井筒的安全性能。
[0032]採用滲透能力高於混凝土空心磚襯砌於電梯井內壁，形成幾條「引水通道」，儘可能使電梯井附近的地下水順著該「引水通道」流到電梯井底部，解決地下水對電梯井產生滲水壓力的問題。降低成本、工藝簡單，具有可操作性。
[0033]下面結合實施例進一步說明本能實用新型的應用。
[0034]某工程地下電梯井結構，為了連接各層灌漿隧洞，在山體內布置電梯井結構，根據地下水位及滲透壓力分析，考慮帷幕灌漿與固結灌漿後外水作用水頭仍高達42m，根據計算，井筒襯砌混凝土需達到2m以上，鋼筋需配置雙層36mm直徑鋼筋，間排距為15cm，工程投資大，且鋼筋密集施工難度極大。採用本實用新型所述的井筒結構，井筒壁外水壓力進一步折減，結合混凝土施工難度，混凝土襯砌厚度調整為lm，鋼筋直徑為28mm，間排距為20cm。在井筒混凝土饒筑前，靠山體側井筒壁布設間排距2mX2m的空心磚網狀結構，空心磚尺寸240mmX 120mmX 115mm，立面放置並做好固定，佔混凝土襯砌厚度為115mm，以增大與井筒壁巖體接觸面積，並做好標記。在空心磚網格中間預埋50mmpVC管，防止固結灌漿打斷電梯井井筒鋼筋。其後開始綁紮鋼筋，澆築混凝土。待混凝土達到28天齡期後，進行固結灌漿施工。最後通過標記好的空心磚位置採用鑽孔將其打通，使之能將空心磚內積水排洩至底部設置的集水井，通過抽水泵房將水流排至山體外。從實際運行情況上看，該設置有效的收集了滲水，井壁內側乾燥，為電梯井內部的機電設備運行提供了良好的環境。
【權利要求】
1.一種大型高水頭地下井筒結構，包括由電梯井襯砌混凝土(I)圍成的井筒，其特徵在於:所述電梯井襯砌混凝土(I)外側布置有若干豎向排水通道(2)和橫向排水通道(3)，所述豎向排水通道(2)及橫向排水通道(3)均採用空心磚砌成，並且縱橫交錯形成空心磚網格結構。2.根據權利要求1所述的一種大型高水頭地下井筒結構，其特徵在於:所述空心磚排列於井筒壁靠巖體一側，並交錯鑲嵌在電梯井襯砌混凝土(I)中。3.根據權利要求1所述的一種大型高水頭地下井筒結構，其特徵在於:所述空心磚的縱橫交叉處採用鑽孔與空心磚的內腔連通。4.根據權利要求1所述的一種大型高水頭地下井筒結構，其特徵在於:所述井筒底部設置有滲水收集裝置。5.根據權利要求1所述的一種大型高水頭地下井筒結構，其特徵在於:所述空心磚網格中間的井筒壁預埋有PVC管。6.根據權利要求1所述的一種大型高水頭地下井筒結構，其特徵在於:所述橫向排水通道(3)至少為兩層布置在電梯井襯砌混凝土(I)外側，並圍繞電梯井襯砌混凝土(I) 一圈形成閉合迴路。7.根據權利要求1所述的一種大型高水頭地下井筒結構，其特徵在於:所述電梯井襯砌混凝土(I)的每一個側面至少設置有兩條與橫向排水通道(3)相交的豎向排水通道(2)。8.根據權利要求1所述的一種大型高水頭地下井筒結構，其特徵在於:所述豎向排水通道⑵及橫向排水通道⑶按間距I?5m進行布置。9.根據權利要求1所述的一種大型高水頭地下井筒結構，其特徵在於:所述位於井筒底部的每一塊豎向排水通道(2)採用鑽孔與電梯井襯砌混凝土(I)及井筒內側相通。
【文檔編號】E21F16-00GK204283432SQ201420706544
【發明者】曹小轉, 陳毅峰, 劉凡, 楊利, 尹栓, 黎傘傘 [申請人]中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司