專利名稱：富水地帶水電站地下廠房洞室分層排水結(jié)構(gòu)及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種富水地帶水電站地下廠房洞室分層排水結(jié)構(gòu)及其施工方 法。適用于水利水電地下廠房洞室工程。
背景技術(shù)：
水電站水輪機(jī)均有一定的吸出高度要求，機(jī)組安裝高程低，對(duì)于地下廠房 其洞室底部高程低于河道水位高程。由于地下廠房洞室高程低，位于山體地下 水位和河道水位之下，在地下廠房施工和運(yùn)行期內(nèi)，圍巖會(huì)向廠房?jī)?nèi)滲水。為 了保持地下廠房良好的運(yùn)行環(huán)境， 一般是在地下廠房洞室周圍設(shè)置排水廊道， 如圖1所示，排除廠房周圍圍巖的滲水，并將各層排水廊道的圍巖滲水集中到 廠房底部，通過(guò)動(dòng)力抽排設(shè)備抽排至廠外。對(duì)于地質(zhì)條件較好、地下水不豐富 的地下廠房洞室，圍巖滲水量不大，將各層排水廊道的圍巖滲水集中到廠房底 部抽排是可行的，但當(dāng)廠房洞室位于富水地帶的巖石中時(shí)，圍巖滲水量大，采 用集中抽排的方式抽排水量大、運(yùn)行成本高，在設(shè)備配置不夠、或失去廠用電 期間可能會(huì)導(dǎo)致水淹廠房，影響地下廠房的安全運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種富水地帶水電站地下廠房洞室分層 排水結(jié)構(gòu)及其施工方法，旨在有效減少地下廠房抽排水量，減小動(dòng)力抽排運(yùn)行 成本、保障地下廠房施工和運(yùn)行期的安全。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是富水地帶埋深大的水電站地下廠房洞室分層 排水結(jié)構(gòu)，具有地下廠房洞室，其底部設(shè)有集水井并配備動(dòng)力抽排設(shè)備，地下 廠房洞室周圍設(shè)置數(shù)層排水廊道，各層排水廊道均與集水井連通，其特征在于 在地下廠房洞室上方高于河道水位的山體內(nèi)，設(shè)置一層截水廊道，該截水廊道 與集水井之間通過(guò)垂直或斜向的連接廊道連通。
在截水廊道內(nèi)設(shè)置通往山體的截水廊道排水孔。 所述截水廊道坡度坡向河道，截水廊道出口高程高于河道水位。 在連接廊道與截水廊道的交叉部位，連接廊道底部高程高于截水廊道或設(shè) 置擋水堰。本發(fā)明涉及一種富水地帶水電站地下廠房洞室分層排水的施工方法，其特 征在于該方法包括以下步驟
1) 首先開挖截水廊道和截水廊道排水孔，該截水廊道位于地下廠房洞室上 方高于河道水位的山體內(nèi)，坡度坡向河道，截水廊道的出口高程高于河道水位;
2) 開挖地下廠房周圍各層排水廊道及與所述排水廊道連通的廠房周圍排水 孔，分若干層開挖地下廠房洞室上部，地下廠房周圍各層排水廊道及與所述排 水廊道連通的廠房周圍排水孔應(yīng)先于同高程地下廠房洞室進(jìn)行開挖；
3) 開挖地下廠房洞室下部，在其底部設(shè)有集水井和抽排設(shè)備，集水井與各 層排水廊道相連通；
4) 在上層的截水廊道與集水井出口之間設(shè)置垂直或斜向上方的連接廊道
(4)，在連接廊道與截水廊道的交叉部位，連接廊道的底部高程高于截水廊道 或設(shè)置擋水堰；
5) 當(dāng)?shù)叵聫S房洞室全部開挖結(jié)束后，將廠房周圍各層排水廊道收集的地下 滲水集中到廠房底部的集水井中，利用水泵經(jīng)連接廊道抽排到截水廊道內(nèi)，再 自然流入河內(nèi)。
本發(fā)明的有益效果是由于在高處對(duì)地下水進(jìn)行了攔截，對(duì)于富水地帶， 廠房需要抽排的圍巖滲水量大大減小。在施工期，上層截水廊道先于地下廠房 洞室開挖完成，可以減少涌入地下廠房開挖面的水量，降低臨時(shí)抽排水設(shè)備的 配置，保證施工安全；運(yùn)行期，采用分層排水方式，可有效減少地下廠房永久 的抽排水量，減小集水井的容積和永久抽排水設(shè)備的配置。


圖1是本發(fā)明背景技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明中連接廊道與截水廊道連接處的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，本實(shí)施例應(yīng)用于富水地帶水電站地下廠房洞室，采用分層排 水的方式。水電站地下廠房洞室2埋深大，建在地下水位10以下的山體內(nèi)，山 體地面線11的下游為河道，河道內(nèi)的水位9高于地下廠房洞室2。地下廠房洞 室2的底部建有集水井7并配備動(dòng)力抽排設(shè)備，地下廠房洞室2周圍設(shè)置數(shù)層 排水廊道3，在每層排水廊道3周圍的山體內(nèi)鉆有與排水廊道連通的排水孔8，排水廊道3的滲水均匯入集水井7。本發(fā)明的特點(diǎn)是在地下廠房洞室2上方 高于河道水位的山體內(nèi)，加設(shè)-層截水廊道1，在截水廊道1內(nèi)設(shè)置通往山體 的截水廊道排水孔6。所述截水廊道1與集水井7之間通過(guò)垂直或斜向的連接
廊道4連通。
所述截水廊道1坡度坡向河道，截水廊道出口高程高于河道水位9，以便 水自然流向河內(nèi)。
在連接廊道4與截水廊道1的交叉部位，所述連接廊道4底部高程應(yīng)該高 于截水廊道1或設(shè)置擋水堰5，以防止截水廊道內(nèi)的水倒流到廠房。 本實(shí)施例分層排水的施工方法按以下順序步驟進(jìn)行施工-
1) 首先開挖截水廊道1和截水廊道排水孔6，截水廊道位于地下廠房洞室 2上方高于河道水位9的山體內(nèi)，坡度坡向河道，截水廊道的出口高程高于河 道水位9。這樣可使截水廊道1高程以上的山體地下水匯入截水廊道，截水廊 道內(nèi)的滲水可以直接流入河道，而不需要抽排。特別是在施工期，上層截水廊 道先于地下廠房洞室開挖完成，可以減少涌入地下廠房開挖面的水量，降低臨 時(shí)抽排水設(shè)備的配置，保證施工安全。
2) 開挖地下廠房周圍各層排水廊道3及與所述排水廊道連通的廠房周圍排 水孔8，再分若干層開挖地下廠房洞室2上部，應(yīng)注意地下廠房周圍各層排水 廊道3及與所述排水廊道連通的廠房周圍排水孔8必須先于同高程地下廠房洞 室進(jìn)行開挖。
3) 開挖地下廠房洞室2下部，在地下廠房洞室底部設(shè)置集水井7和抽排設(shè)備。
4) 在上層的截水廊道1與集水井7出口之間設(shè)置垂直或斜向上方的連接廊 道4，在連接廊道與截水廊道的交叉部位，連接廊道的底部高程高于截水廊道 或設(shè)置擋水堰5。
5) 當(dāng)?shù)叵聫S房洞室2全部開挖結(jié)束后，將廠房周圍各層排水廊道3收集的 地下滲水集中到廠房底部的集水井7中，利用水泵經(jīng)連接廊道4抽排到截水廊 道l內(nèi)，再自然流入河內(nèi)。
當(dāng)全部工程結(jié)束，水電站地下廠房進(jìn)入運(yùn)行期后，就可以采用分層排水的 方式，上層截水廊道內(nèi)的滲水都可以直接流入河道，不需要抽排，有效地減少 了地下廠房永久的抽排水量，減小了集水井的容積和永久抽排設(shè)備的配置。
權(quán)利要求
1、一種富水地帶水電站地下廠房洞室分層排水結(jié)構(gòu)，具有地下廠房洞室(2)，其底部設(shè)有集水井(7)并配備動(dòng)力抽排設(shè)備，地下廠房洞室(2)周圍設(shè)置數(shù)層排水廊道(3)，各層排水廊道(3)均與集水井(7)連通，其特征在于在地下廠房洞室(2)上方高于河道水位的山體內(nèi)，設(shè)置一層截水廊道(1)，該截水廊道(1)與集水井(7)之間通過(guò)垂直或斜向的連接廊道(4)連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的富水地帶水電站地下廠房洞室分層排水結(jié)構(gòu)，其 特征在于在每層排水廊道(3)周圍的山體內(nèi)鉆有與排水廊道連通的廠房周圍 排水孔(8)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的富水地帶水電站地下廠房洞室分層排水結(jié)構(gòu)，其 特征在于在截水廊道(1)內(nèi)設(shè)置通往山體的截水廊道排水孔(6)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的富水地帶水電站地下廠房洞室分層排水結(jié)構(gòu)，其特征在于所述截水廊道(1)坡度坡向河道，截水廊道出口高程高于河道水位(9)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的富水地帶水電站地下廠房洞室分層排水 結(jié)構(gòu)，其特征在于在連接廊道(4)與截水廊道(1)的交叉部位，連接廊道(4)底部高程高于截水廊道(1)或設(shè)置擋水堰(5)。
6、 一種富水地帶水電站地下廠房洞室分層排水的施工方法，其特征在于該方法包括以下步驟1) 首先開挖截水廊道(1)和截水廊道排水孔(6)，該截水廊道位于地下 廠房洞室(2)上方高于河道水位(9)的山體內(nèi)，坡度坡向河道，截水廊道的 出口高程高于河道水位(9);2) 開挖地下廠房周圍各層排水廊道(3)及與所述排水廊道連通的廠房周 圍排水孔(8)，分若干層開挖地下廠房洞室(2)上部，地下廠房周圍各層排水 廊道(3)及與所述排水廊道連通的廠房周圍排水孔(8)應(yīng)先于同高程地下廠 房洞室進(jìn)行開挖；3) 開挖地下廠房洞室(2)下部，在其底部設(shè)有集水井(7)和抽排設(shè)備， 集水井與各層排水廊道(3)相連通；4) 在上層的截水廊道(1)與集水井(7)出口之間設(shè)置垂直或斜向上方的 連接廊道(4)，在連接廊道與截水廊道的交叉部位，連接廊道的底部高程高于截水廊道或設(shè)置擋水堰(5);5) 當(dāng)?shù)叵聫S房洞室(2)全部開挖結(jié)束后，將廠房周圍各層排水廊道(3) 收集的地下滲水集中到廠房底部的集水井(7)中，利用水泵經(jīng)連接廊道(4) 抽排到截水廊道(1)內(nèi)，再自然流入河內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種富水地帶水電站地下廠房洞室分層排水結(jié)構(gòu)及其施工方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種富水地帶水電站地下廠房洞室分層排水結(jié)構(gòu)及其施工方法，旨在有效減少地下廠房抽排水量，減小動(dòng)力抽排運(yùn)行成本、保障地下廠房施工和運(yùn)行期的安全。解決該問(wèn)題的技術(shù)方案是富水地帶埋深大的水電站地下廠房洞室分層排水結(jié)構(gòu)，具有地下廠房洞室，其底部設(shè)有集水井并配備動(dòng)力抽排設(shè)備，地下廠房洞室周圍設(shè)置數(shù)層排水廊道，各層排水廊道均與集水井連通，其特征在于在地下廠房洞室上方高于河道水位的山體內(nèi)，設(shè)置一層截水廊道，該截水廊道與集水井之間通過(guò)垂直或斜向的連接廊道連通。本發(fā)明可用于水利水電地下廠房洞室工程。
文檔編號(hào)E03F1/00GK101446107SQ20081016375
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者應(yīng)和平, 張春生, 戚海峰, 江亞麗 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院