CN104060586B - 一种水库输水洞内衬钢管灌浆防渗方法 - Google Patents

Abstract

一种水库输水洞内衬钢管灌浆防渗方法，是在输水洞内铺设二条轨道，在输水洞上部预先架设三根注浆管和一个排气管，将直径为1400mm的输水钢管沿轨道顶进，然后灌浆。灌浆前封堵输水洞入口和出口。灌M20水泥砂浆，混合比为水泥：细砂：水（重量比）=1：5:13-16。灌浆从下游开始灌。灌浆压力为0.15-0.3MPa。本发明的优点是施工简便，节约投资，提高了工作效率和水库防洪质量。

Description

一种水库输水洞内衬钢管灌浆防渗方法

技术领域

本发明涉及一种水库除险加固技术领域，具体是一种水库输水洞内衬钢管灌浆防渗方法。

背景技术

根据相关文献显示，我国存在病险水库30413座，其中大型145座，中型1118座，小（I）型5410座，小（II）型23740座。大规模病险水库的存在，使许多水库不能利用原设计的防洪库容调蓄洪水，无法承担原设计防洪体系的完整性。而且，随着我国近年来堤防建设的加强，病险水库已成为防洪体系中的薄弱环节，严重影响我国防洪保安工作的顺利实施。因此2011年中央一号文件提出巩固大中型病险水库除险加固成果，加快小型病险水库除险加固步伐，尽快消除水库安全隐患，恢复防洪库容，增强水资源调控能力。因此病险水库除险加固是我国在21 世纪实现水资源可持续利用和社会经济可持续发展的战略举措。病险水库事关人民群众生命财产安全, 事关国民经济发展和社会稳定, 事关国家的长治久安。

输水洞是水库枢纽工程三大建筑物之一，大中型水库大部分为土坝，绝大部分兴建于20世纪五、六十年代，由于受当时条件限制，输水洞利用砌石拱涵或混凝土涵管，工程质量差，再加上管理不善，存在病险问题较多。输水洞（涵管）由于设计施工不当、使用功能改变、运行环境恶劣、管理不善、老化严重、隐患处理不彻底等原因，加上管线较长，其铺设的地基常通过岩基、土基和沙卵石地基等交替地段，易引起不均匀沉陷，造成断裂漏水，水流将穿透管壁或沿管壁外缘产生渗流通道,引起渗流破坏，严重影响大坝的安全运行，给人民群众的生命财产安全造成威胁。

发明内容

本发明的目的，是提供一种水库输水洞内衬钢管灌浆防渗方法，不但能够减少开挖工程量，而且施工简单、方便，节省投资，更重要的是避免对坝体的扰动。

采用的技术方案

一种水库输水洞内衬钢管灌浆防渗方法，包括下述工艺步骤：

1、将输水洞上游控制闸门关闭，使洞内处于无水状态。输水洞为方形结构。

将输水洞出口处开挖，便于钢管和工作人员的进入；对输水洞内壁进行清理和凿毛。

2、在输水洞内铺设导轨

在输水洞内纵向，且平行铺设由槽钢制成的二条导轨，二条导轨之间距离为28-30cm，每条导轨内放入多个 50-55mm的钢球，同一导轨内两个钢球之间的距离为1.5m。

3、在输水洞内上部，预先纵向架设三根注浆管，直径为25-30mm，三根注浆管长度分别为4m、13m、23m。另外预先架设一根排气管，排气管放在输水洞的进口（工作闸门）处。排气管直径为25-30的塑料管，排气管长为4-5m。

4、铺设输水钢管，输水钢管由14mm厚Q235B钢板卷制焊接而成。

在输水钢管两端及每段焊接口处进行防腐处理。内防腐层采用熔结环氧树脂粉末，涂层厚度不小于0.5mm，外防腐层采用三层结构的聚乙烯，涂层厚度不小于3.0mm。

输水钢管直径为1400mm，壁厚为14mm。输水钢管采用顶进方法，架设在二条导轨上，导轨内的钢球刚好与输水钢管相切。

5、灌浆：灌浆前首先对输水洞出口及入口进行封堵。根据封堵体计算并参考相关工程经验，取封堵体长度为2m。灌浆材料主要为M20水泥砂浆，配合比为水泥：细砂：水（重量比）=1:5:13-16，采用边灌浆，边排气的方法。为了提高浆液的和易性、分散性和扩散能力，延缓水泥浆的凝结时间，浆液中可掺入适量的塑化剂或加气剂，或加入水泥重量0.06%的柠檬酸缓凝剂；为了防止砂浆凝固收缩，在钢管与混凝土管壁之间产生缝隙，在砂浆中加入水泥重量10%的明矾石膨胀剂，确保砂浆灌实、灌密，不留空隙。灌浆采用灌浆泵，从下游开始灌，根据灌浆量选择具体所采用的注浆孔。灌浆开始先用稀浆，3-5min后加大浆液浓度，灌浆压力为0.15-0.3MPa，视具体条件确定，当灌浆至注浆量小于0.4L/min时，灌浆压力在设计最大压力下保持30~60min时，即可结束灌浆。

本发明施工简便，节省投资，提高了工作效率，提高了水库防洪质量，且施工时能避免对坝体的扰动。

附图说明

图1是输水洞灌浆结构示意图。

图2是导轨的大样图。

图3是注浆管预设大样图。

图4是输水钢管内外防腐示意图。

图5是注浆管纵向布置图。

具体实施方式

一种水库输水洞内衬钢管灌浆防渗方法，包括下述工艺步骤：

1、将输水洞上游控制闸门关闭，使洞内处于无水状态。输水洞为方形结构。尺寸为1.5×1.5m，其中倒角距离为225mm。

将输水洞1出口处开挖，便于钢管和工作人员的进入；对输水洞1内壁进行清理和凿毛。

2、在输水洞内铺设导轨：在输水洞内纵向，且平行设由槽钢制成的二条导轨3，二条导轨3之间距离为28.2cm，每条导轨3内放入多个50mm的钢球4，同一导轨3内两个钢球4之间的距离为1.5m。

3、在输水洞1内上部，预先纵向架设三根注浆管6，直径为25-30mm，三根注浆管长度分别为4m、13m、23m。另外预先架设一根排气管7，排气管7放在输水洞1的进口（工作闸门）处。排气管直径为25的塑料管，排气管长为4m。

4、铺设输水钢管5，输水钢管5由14mm厚Q235B钢板卷制焊接而成。

在输水钢管5两端及每段焊接口处进行防腐处理。内防腐层8采用熔结环氧树脂粉末，涂层厚度不小于0.5mm，外防腐层9采用三层结构的聚乙烯，涂层厚度不小于3.0mm。

输水钢管5直径为1400mm，壁厚为14mm。输水钢管采用顶进方法，架设在二条导轨3上，导轨内的钢球4刚好与输水钢管5相切。

5、灌浆：灌浆前首先对输水洞出口及入口进行封堵。根据封堵体计算并参考相关工程经验，取封堵体长度为2m。灌浆材料采用M20水泥砂浆，配合比为水泥：细砂：水（重量比）=1:5:13-16，采用边灌浆，边排气的方法。为了提高浆液的和易性、分散性和扩散能力，延缓水泥浆的凝结时间，浆液中可掺入适量的塑化剂或加气剂，或加入水泥重量0.06%的柠檬酸缓凝剂；为了防止砂浆凝固收缩，在钢管与混凝土管壁之间残生缝隙，在砂浆加入水泥重量10%的明矾石膨胀剂，确保砂浆灌实、灌密，不留空隙。灌浆采用灌浆泵，从下游开始灌，根据灌浆量选择所具体所采用的注浆孔。灌浆开始先用稀浆，3-5min后加大浆液浓度，灌浆压力为0.15-0.3MPa，视具体条件确定，当灌浆至注浆量小于0.4L/min时，灌浆压力在设计最大压力下保持30~60min时，即可结束灌浆。

Claims (2)

1.一种水库输水洞内衬钢管灌浆防渗方法，其特征在于：包括下述工艺步骤：

1）将输水洞（1）上游控制闸门关闭，使洞内处于无水状态；输水洞（1）为方形结构，将输水洞（1）出口处开挖，便于钢管和工作人员的进入；对输水洞（1）内壁进行清理和凿毛；

2）在输水洞（1）内铺设导轨：在输水洞（1）内纵向，且平行设置有由槽钢制成的二条导轨（3），二条导轨（3）之间距离为28.2cm，每条导轨（3）内放入多个ø50mm的钢球（4），同一导轨（3）内两个钢球（4）之间的距离为1.5m；

3）在输水洞（1）内上部，预先纵向架设三根注浆管（6）,直径为ø25-30mm，三根注浆管长度分别为4m、13m、23m；另外预先架设一根排气管（7），排气管（7）放在输水洞（1）的进出工作闸门处；排气管直径为ø25的塑料管，排气管长为4m；

4）铺设输水钢管（5），输水钢管（5）由14mm厚Q235B钢板卷制焊接而成；在输水钢管（5）两端及每段焊接口处进行防腐处理；内防腐层（8）采用熔结环氧树脂粉末，涂层厚度不小于0.5mm，外防腐层（9）采用三层结构的聚乙烯，涂层厚度不小于3.0mm；

输水钢管（5）直径为ø1400mm，壁厚为14mm；输水钢管采用顶进方法，架设在二条导轨（3）上，导轨内的钢球（4）刚好与输水钢管（5）相切；

5）灌浆：灌浆前首先对输水洞（1）出口及入口进行封堵，封堵体（10）长度为2m；灌浆材料采用M20水泥砂浆(2)，配合比以重量比计为水泥：细沙：水=1:5:13-16，采用边灌浆，边排气的方法；

灌浆采用灌浆泵，从下游开始灌，灌浆开始先用稀浆，3-5min后加大浆液浓度，灌浆压力为0.15-0.3MPa,当灌浆至注浆量小于0.4L/min时，灌浆压力在设计最大压力下保持30~60min时，即可结束灌浆。

2. 根据权利要求1所述的一种水库输水洞内衬钢管灌浆防渗方法，其特征在于：

灌浆用浆液中加入水泥的重量8.06%的柠檬酸和水泥重量10%的明矾石。