專利名稱：一種薄襯砌灌漿洞內(nèi)直接式高壓灌漿帷幕連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水利水電工程地基帷幕防滲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄襯砌灌漿洞內(nèi)直接式高壓灌漿帷幕連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前限于鉆孔孔斜的控制技術(shù)，為保證帷幕有效成幕，灌漿孔孔深一般控制在60m內(nèi)，以避免深孔鉆孔孔斜過大使帷幕呈“褲叉”狀，形成集中漏水通道。對于深度超過60m的帷幕，則設(shè)置灌漿洞分層灌漿，上、下層帷幕之間設(shè)搭接帷幕，以使帷幕封閉。灌漿洞為經(jīng)受帷幕高壓灌漿作用，多采用鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度不小于40cm，雙層配筋，洞頂回填灌漿和洞周固結(jié)灌漿。直接式帷幕相鄰兩層灌漿洞中心線稍錯開，上、下層帷幕孔采用直孔，在灌漿洞內(nèi)設(shè)置水平孔或下傾孔進行搭接帷幕灌漿，以保證帷幕的連續(xù)性和密實性。為避免高壓灌漿作用下灌漿洞變形過大使襯砌裂縫、失穩(wěn)導致冒漿、漏漿，通常帷幕灌漿壓力較小，上層帷幕孔離灌漿洞較遠，搭接帷幕量較大。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種薄襯砌灌漿洞內(nèi)直接式高壓灌漿帷幕連接結(jié)構(gòu)，進一步減薄灌漿洞混凝土襯砌厚度、簡化配筋以節(jié)省石方洞挖、襯砌混凝土和鋼筋量；縮小上層帷幕孔至灌漿洞壁的距離以節(jié)省搭接帷幕量；采取措施減少高壓灌漿對薄襯砌灌漿洞的直接作用，保證灌漿洞薄襯砌結(jié)構(gòu)的安全、避免高壓灌漿時冒漿、漏漿；同時保證帷幕的連續(xù)性和密實性，提高帷幕的防滲性能，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:一種薄襯砌灌漿洞內(nèi)直接式高壓灌漿帷幕連接結(jié)構(gòu)，包括薄襯砌灌漿洞、上層帷幕、下層帷幕和搭接帷幕；所述薄襯砌灌漿洞設(shè)置有下層帷幕孔，所述下層帷幕孔用于灌漿形成所述下層帷幕；所述薄襯砌灌漿洞還設(shè)置有搭接帷幕孔，所述在搭接帷幕孔用于灌漿形成所述搭接帷幕；所述搭接帷幕與所述上層帷幕和所述下層帷幕形成封閉帷幕防滲系統(tǒng)；所述薄襯砌灌漿洞的混凝土襯砌厚25cm 30cm且單層配筋；所述薄襯砌灌漿洞的頂拱和邊墻均設(shè)置有短錨筋，所述短錨筋錨入巖石；所述薄襯砌灌漿洞的混凝土襯砌與巖壁之間采用回填灌漿措施回填密實；所述薄襯砌灌漿洞的頂拱和邊墻均設(shè)置有固結(jié)灌漿孔，所述固結(jié)灌漿孔入巖用于固結(jié)灌漿。優(yōu)選的，所述混凝土襯砌的單層配筋包括環(huán)向受力筋和水平分布筋；所述短錨筋的端頭設(shè)置有彎鉤并與所述環(huán)向受力筋固定連接。優(yōu)選的，所述環(huán)向受力筋的規(guī)格為Φ20 25020 30cm，所述水平分布筋的規(guī)格為 Φ12 16020 30cm。優(yōu)選的，所述短錨筋為Φ20 25的水泥砂漿錨筋，錨入巖石1.5 3.0m，所述短錨筋的間距為1.5 2.5m。[0010]優(yōu)選的，所述固結(jié)灌漿孔入巖深度為2.0 4.0m,間距1.5 3.0m。優(yōu)選的，所述上層帷幕的中心線和所述下層帷幕的中心線距離彡4.0m，所述上層帷幕孔和所述下層帷幕孔為I 3排，孔距1.5 3.0m,排距1.0 2.0m ;所述上層帷幕孔至所述薄襯砌灌漿洞的洞壁距離> 2.0m，底部深入至所述薄襯砌灌漿洞的底板高程以下彡5.0m ;距所述薄襯砌灌衆(zhòng)洞的上游壁50 150cm位置設(shè)I 3排6 IOm深傾斜搭接帷幕孔，所述搭接帷幕孔穿過所述上層帷幕，孔距1.5 3.0m，孔向傾角0° 60°。本實用新型的有益效果是:(I)灌衆(zhòng)洞襯砌厚度由以往最小的40cm減少至25cm 30cm,雙層配筋改為單層配筋，可至少節(jié)省石方洞挖量10%、襯砌混凝土 30%、鋼筋50%，具有良好的經(jīng)濟效益。(2)在灌漿洞洞中心上游設(shè)短錨筋，配合采用回填灌漿和固結(jié)灌漿措施，可封堵洞壁與襯砲間空隙和灌楽■洞周圍巖體內(nèi)的裂隙，有效提聞襯砲結(jié)構(gòu)的承載力和減少帷.聞壓灌漿時漿液壓力對薄襯砌的作用力，襯砌變形小，不會出現(xiàn)冒漿、漏漿現(xiàn)象，保證灌漿洞薄襯砌結(jié)構(gòu)的安全。(3)直接式高壓灌漿帷幕連接型式，上層帷幕灌漿孔距灌漿洞壁較近，減少了搭接帷幕量；灌漿壓力大，可提高帷幕防滲性能，連接可靠。

圖1是本實用新型的薄襯砌灌漿洞內(nèi)直接式高壓灌漿帷幕連接結(jié)構(gòu)示意圖；其中:1、灌漿洞薄襯砌混凝土 ；2、受力鋼筋；3、分布筋；4、短錨筋；5、回填灌漿孔；
6、固結(jié)灌衆(zhòng)孔；7、上層帷眷孔；8、下層帷眷孔；9、彳合接帷眷孔；10、上層帷眷中心線；11、下層帷幕中心線；12、灌漿洞中心 線。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施方式
僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。本實用新型公開了一種薄襯砌灌漿洞內(nèi)直接式高壓灌漿帷幕連接結(jié)構(gòu)，包括薄襯砌灌漿洞、上層帷幕、下層帷幕和搭接帷幕；所述薄襯砌灌漿洞在下層帷幕孔內(nèi)灌漿形成所述下層帷幕，所述薄襯砌灌漿洞在搭接帷幕孔內(nèi)灌漿形成所述搭接帷幕，所述搭接帷幕與所述上層帷幕和所述下層帷幕形成封閉帷幕防滲系統(tǒng)；所述薄襯砌灌漿洞的混凝土襯砌厚25cm 30cm且單層配筋；所述薄襯砌灌漿洞的頂拱和邊墻均設(shè)置有短錨筋，所述短錨筋錨入巖石；所述薄襯砌灌漿洞的混凝土襯砌與巖壁之間采用回填灌漿措施回填密實；所述薄襯砌灌漿洞的頂拱和邊墻均設(shè)置有固結(jié)灌漿孔，所述固結(jié)灌漿孔入巖固結(jié)灌漿。所述混凝土襯砌的單層配筋包括環(huán)向受力筋和水平分布筋，所述環(huán)向受力筋的規(guī)格為Φ20 25020 30cm，所述水平分布筋的規(guī)格為Φ12 16020 30cm。所述短錨筋的端頭設(shè)置有彎鉤并與所述環(huán)向受力筋固定連接，所述短錨筋為Φ20 25的水泥砂漿錨筋，錨入巖石1.5 3.0m,所述短錨筋的間距為1.5 2.5m。所述固結(jié)灌漿孔入巖深度為2.0 4.0m,間距1.5 3.0m。所述上層帷幕的中心線和所述下層帷幕的中心線距離彡4.0m，所述上層帷幕孔和所述下層帷幕孔為I 3排，孔距1.5 3.0m,排距1.0 2.0m ;所述上層帷幕孔至所述薄襯砌灌漿洞的洞壁距離> 2.0m，底部深入至所述薄襯砌灌漿洞的底板高程以下彡5.0m ;距所述薄襯砌灌衆(zhòng)洞的上游壁50 150cm位置設(shè)I 3排6 IOm深傾斜搭接帷幕孔，所述搭接帷幕孔穿過所述上層帷幕，孔距1.5 3.0m，孔向傾角0° 60°。所述薄襯砌灌漿洞的頂拱回填灌漿壓力為0.2MPa 0.3MPa。所述薄襯砌灌漿洞的頂拱和邊墻固結(jié)灌漿壓力為0.3MPa 0.5MPa。施工時，先施工所述薄襯砌灌漿洞的頂拱回填灌漿，再施工所述薄襯砌灌漿洞的頂拱和邊墻固結(jié)灌漿，后施工帷幕灌漿。所述上下層帷幕及其搭接帷幕，按先灌下層帷幕孔再灌上層帷幕孔后灌搭接帷幕孔順序施灌。本實用新型所公開的技術(shù)方案具有良好的經(jīng)濟效益，可有效提高襯砌結(jié)構(gòu)的承載力和減少帷幕高壓灌漿時漿液壓力對薄襯砌的作用力，襯砌變形少，不會冒漿、漏漿。帷幕連接可靠，具有良好的防滲性能。
以下結(jié)合附圖舉例說明應(yīng)用本實用新型技術(shù)方案的過程:瑯琊山抽水蓄能電站上水庫是國內(nèi)第一座建于巖溶地區(qū)的抽水蓄能電站水庫，多年平均流量僅0.037m3/s，防滲要求高。庫區(qū)巖溶較為發(fā)育，特別是副壩地段中厚層灰?guī)r地層中巖溶尤為發(fā)育，發(fā)現(xiàn)地表溶坑、溶斗、落水洞和溶洞102個，地下溶洞10余個，溶洞規(guī)模大、空間形態(tài)復雜、巖溶發(fā)育深度達100多米，庫區(qū)防滲以垂直帷幕為主。副壩地段灌漿帷幕底高程為30m，最大帷幕深度141.8m,在90m、115m、140m高程設(shè)置3層灌漿洞，洞長分別為265m、327m和610.3m，灌漿洞為城門洞形，寬3.0m，高3.5m。帷幕灌漿分別從副壩基廊道及3層灌漿洞內(nèi)施灌，上、下層帷幕之間采用薄襯砌灌漿洞內(nèi)直接式高壓灌漿帷幕連接型式。灌衆(zhòng)洞薄襯砌混凝土 1，頂拱和邊墻厚30cm、底板厚25cm,混凝土強度等級為C25,單層配筋，環(huán)向受力筋2為Φ25@20ο ，水平分布筋3為Φ16@20αιι。
洞中心上游頂拱和邊墻短錨筋4，為Φ20的水泥砂漿錨筋，錨入巖石2m，間距
1.5m，在錨筋端頭設(shè)置彎鉤與環(huán)向受力筋固定，以增強襯砌承載能力。頂拱回填灌漿孔5，在洞頂混凝土中預埋I排灌漿孔，孔距4m，入巖深度10cm。襯砌混凝土達70%設(shè)計強度后進行灌漿，回填灌漿壓力為0.2MPa 0.3MPa，以使襯砌與巖壁間的空隙回填密實。頂拱和邊墻固結(jié)灌漿，在回填灌漿結(jié)束7天后進行，固結(jié)灌漿孔6入巖深度為
3.0m,間距2.5m,呈梅花形布置，固結(jié)灌漿壓力為0.3MPa 0.5MPa。上下層帷幕及其搭接帷幕，在頂拱和邊墻固結(jié)灌漿結(jié)束后，按先灌下層帷幕孔再灌上層帷幕孔后灌搭接帷幕孔順序施灌。上層帷幕中心線10與下層帷幕中心線11 (灌漿洞中心線12)距離5.0m,上層帷幕孔7和下層帷幕孔8均為兩排，孔距2.5m,排距1.5m,呈梅花形布置。上層帷幕孔7至灌漿洞壁最近距離為2.2m，底部深入至灌漿洞底板高程以下
5.0m,最大灌漿壓力6MPa。距灌漿洞上游壁50cm位置設(shè)2排7m深傾斜搭接帷幕孔9，穿過上層帷幕，孔距2.5m，孔向傾角分別為50°和55。，最大灌漿壓力2MPa。通過采用本實用新型公開的上述技術(shù)方案，得到了如下有益的效果:(I)灌衆(zhòng)洞襯砌厚度由以往最小的40cm減少至25cm 30cm,雙層配筋改為單層配筋，節(jié)省石方洞挖量11 %、襯砌混凝土 30.4 %、鋼筋53.8 %，節(jié)省直接工程投資242萬元，具有良好的經(jīng)濟效益。[0032](2)在灌漿洞洞中心上游設(shè)短錨筋，配合采用回填灌漿和固結(jié)灌漿措施，可封堵洞壁與襯砲間空隙和灌楽.洞周圍巖體內(nèi)的裂隙，有效提聞襯砲結(jié)構(gòu)的承載力和減少帷.聞壓灌漿時漿液壓力對薄襯砌的作用力，帷幕高壓灌漿時灌漿洞襯砌變形0.5mm以下，洞內(nèi)無冒漿、漏漿現(xiàn)象，保證灌漿洞薄襯砌結(jié)構(gòu)的安全。(3)直接式高壓灌漿帷幕連接型式，上層帷幕灌漿孔距灌漿洞壁較近，減少了搭接帷幕量；灌漿壓力大，帷幕達< ILu的防滲標準，連接可靠。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種薄襯砌灌衆(zhòng)洞內(nèi)直接式高壓灌衆(zhòng)帷幕連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括薄襯砌灌衆(zhòng)洞、上層帷幕、下層帷幕和搭接帷幕；所述薄襯砌灌漿洞設(shè)置有下層帷幕孔，所述下層帷幕孔用于灌漿形成所述下層帷幕；所述薄襯砌灌漿洞還設(shè)置有搭接帷幕孔，所述在搭接帷幕孔用于灌漿形成所述搭接帷幕；所述搭接帷幕與所述上層帷幕和所述下層帷幕形成封閉帷幕防滲系統(tǒng)；所述薄襯砌灌漿洞的混凝土襯砌厚25cm 30cm且單層配筋；所述薄襯砌灌漿洞的頂拱和邊墻均設(shè)置有短錨筋，所述短錨筋錨入巖石；所述薄襯砌灌漿洞的混凝土襯砌與巖壁之間為采用回填灌漿措施回填密實的結(jié)構(gòu)；所述薄襯砌灌漿洞的頂拱和邊墻均設(shè)置有固結(jié)灌漿孔，所述固結(jié)灌漿孔入巖用于固結(jié)灌漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄襯砌灌漿洞內(nèi)直接式高壓灌漿帷幕連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述混凝土襯砌的單層配筋包括環(huán)向受力筋和水平分布筋；所述短錨筋的端頭設(shè)置有彎鉤并與所述環(huán)向受力筋固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄襯砌灌漿洞內(nèi)直接式高壓灌漿帷幕連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)向受力筋的規(guī)格為Φ20 25020 30cm，所述水平分布筋的規(guī)格為Φ12 16@20 30cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄襯砌灌漿洞內(nèi)直接式高壓灌漿帷幕連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述短錨筋為Φ20 25的水泥砂漿錨筋，錨入巖石1.5 3.0m，所述短錨筋的間距為L 5 2.5mο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄襯砌灌漿洞內(nèi)直接式高壓灌漿帷幕連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述固結(jié)灌漿孔入巖深度 為2.0 4.0m,間距1.5 3.0m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的薄襯砌灌漿洞內(nèi)直接式高壓灌漿帷幕連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上層帷幕的中心線和所述下層帷幕的中心線距離> 4.0m，所述上層帷幕孔和所述下層帷幕孔為I 3排，孔距1.5 3.0m,排距1.0 2.0m ;所述上層帷幕孔至所述薄襯砌灌漿洞的洞壁距離彡2.0m，底部深入至所述薄襯砌灌漿洞的底板高程以下彡5.0m ;距所述薄襯砌灌衆(zhòng)洞的上游壁50 150cm位置設(shè)I 3排6 IOm深傾斜搭接帷幕孔,所述搭接帷幕孔穿過所述上層帷幕，孔距1.5 3.0m，孔向傾角0° 60°。
專利摘要本實用新型公開了一種薄襯砌灌漿洞內(nèi)直接式高壓灌漿帷幕連接結(jié)構(gòu)，包括薄襯砌灌漿洞、上層帷幕、下層帷幕和搭接帷幕；所述薄襯砌灌漿洞的混凝土襯砌厚25cm～30cm且單層配筋；在薄襯砌灌漿洞洞中心上游設(shè)短錨筋，配合采用回填灌漿和固結(jié)灌漿措施，可封堵洞壁與襯砌間空隙和灌漿洞周圍巖體內(nèi)的裂隙，有效提高襯砌結(jié)構(gòu)的承載力和減少帷幕高壓灌漿時漿液壓力對薄襯砌的作用力，襯砌變形小，不會出現(xiàn)冒漿、漏漿現(xiàn)象，保證灌漿洞薄襯砌結(jié)構(gòu)的安全。灌漿洞襯砌厚度由以往最小的40cm減少至25cm～30cm，雙層配筋改為單層配筋，可至少節(jié)省石方洞挖量10％、襯砌混凝土30％、鋼筋50％。
文檔編號E02D29/16GK203080558SQ20132007044
公開日2013年7月24日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者吳吉才, 趙軼, 郝榮國, 吳奎, 陳建華 申請人:中國水電顧問集團北京勘測設(shè)計研究院