CN105089024A - 地下厂房出线布置方式及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下厂房出线布置方式及结构，它是将出线竖井（1）布置在地面开关站（2）中控楼（6）原来布置电梯和楼梯间部位，加大中控楼（6）该部位混凝土排架柱（65）的间距；当出线竖井（1）位置与主变洞（3）侧墙距离较远时，通过出线下平洞进行连接；当出线竖井（1）位置距离主变洞（3）较近时，沿平行于地面开关站（2）开挖边线方向进行移动直至出线竖井（1）一角开挖端点与主变洞（3）侧墙开挖边线重合，将出线竖井（1）与主变洞（2）之间岩体挖掉形成三角棱柱开挖体（4）进行连接。本发明将出线竖井直接连通主变洞和GIS地面开关站，优化掉出线上平洞，节省大量投资并使地下厂房交通更为便捷。
Description
技术领域
本发明涉及一种水电站地下厂房出线布置方式及结构，属于水利水电工程技术领域。
背景技术
目前地下厂房出线布置格局在厂区地表有缓坡地带时大多数采用主变洞+出线下平洞+出线竖井+出线上平洞+地面GIS开关站方式，因出线竖井至地面开关站平台高差较大（大部分在50m以上），出线竖井内需设置电梯，而地面开关站多为5~6层的混凝土框排架结构，高度大部分在20m以上，也需要设置电梯。因此有必要研究一种新型的出线布置方式及结构，使得出线竖井直接连通主变洞和GIS开关站，优化掉出线上、下平洞，且地面开关站可以和出线竖井共用一部电梯，以节省投资并使地下厂房交通更为便捷。
发明内容
本发明的目的是为解决现有的地下厂房出线布置方式不够合理导致工程投资较大，以及地下交通不够便利的问题，提供一种地下厂房出线布置方式及结构。
本发明的技术方案是这样的：
将出线竖井布置在地面开关站中控楼原来布置电梯和楼梯间部位，加大中控楼该部位混凝土排架柱的间距，留出低压电缆通道、通风道、楼梯间、电梯竖井等通道；出线竖井边线因平行于地面开关站开挖边线布置，往往与地下主变洞侧墙开挖边线有一定夹角，当出线竖井位置与主变洞侧墙距离较远时，通过出线下平洞进行连接；当出线竖井位置距离主变洞较近时，可沿平行于地面开关站开挖边线方向进行移动直至出线竖井一角开挖端点与主变洞侧墙开挖边线重合，将出线竖井与主变洞之间岩体挖掉形成三角棱柱开挖体进行连接(如地面开关站开挖边线与地下主变洞侧墙开挖边线平行则无此三角棱柱开挖体)，在三角棱柱开挖体顶拱设置加强锚杆进行顶部加固，在与出线竖井连接处下部设置混凝土墙、门洞及暗梁以提供交通通道，上部设置混凝土立柱、暗梁等以提供高低压电缆通道。
地面开关站布置在主厂房顶拱所在地表区域附近，距离主厂房顶拱至少2倍主厂房跨度，地表地形较平缓，边坡稳定无大型冲沟且交通方便场地。地面开关站屋顶可设置出线平台布置出线构架等。
本发明的有益效果是：
本发明适用于地下厂房主变洞所在部位附近地面地形较为平缓，适合布置地面开关站的水电站。将出线竖井直接连通主变洞和GIS地面开关站，优化掉出线上平洞，且地面开关站可以和出线竖井共用一部电梯，又节省了出线上平洞开挖支护及衬砌混凝土、钢筋、防排水层等大量投资并使地下厂房交通更为便捷，经济效益显著，且施工方便，值得推广。
附图说明
图1：出线方式平面布置图；
图2：出线竖井及地面开关站纵剖面结构布置图；
图3：三角体结构大样图；
图4：出线竖井底层平面布置图；
图5：主变洞与出线竖井高压电缆层平面布置图；
图6：出线竖井标准层横剖面图（出线竖井高压电缆层以上至地面开关站底板）；
图7：地面开关站电缆夹层平面布置图（地面以上第二层）。
附图标记说明：1-出线竖井，11-电梯机房，12-出线竖井衬砌，13-出线竖井高压电缆开孔，14-楼梯间，15-电梯竖井，16-出线竖井喷混凝土，17-出线竖井砖墙；2-地面开关站，3-主变洞，31-主变洞混凝土楼板，32-主变洞混凝土底板，33-主变运输通道，34-主变洞立柱，35-主变洞砖墙，4-三角棱柱开挖体，41-开挖体楼板，42-混凝土墙，43-门洞，44-暗梁，45-混凝土立柱，46-开挖体顶拱衬砌，5-GIS楼，51-GIS电缆终端，52-GIS楼高压电缆，53-GIS楼吊物孔，54-GIS楼砖墙，55-GIS楼排架柱，56-GIS楼楼梯，6-中控楼，61-高压电缆孔，62-通风道，63-电缆通道，64-砖墙，65-混凝土排架柱，7-分缝。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明是将出线竖井1布置在地面开关站2的中控楼6原来布置电梯和楼梯间的部位，并加大中控楼2在该部位的混凝土排架柱65的间距，用于布置低压电缆通道63、通风道62、楼梯间14、电梯竖井15等（如图6、图7所示）。当出线竖井1的位置与主变洞3的侧墙距离较远时，通过出线下平洞进行连接；当出线竖井1位置距离主变洞3较近时，沿平行于地面开关站2开挖边线方向进行移动直至出线竖井1一角开挖端点与主变洞3侧墙开挖边线重合，将出线竖井1与主变洞3之间岩体挖掉形成三角棱柱开挖体4进行连接，在三角棱柱开挖体4顶拱设置加强锚杆进行顶部加固。地面开关站2布置在主厂房顶拱所在地表区域，距离主厂房顶拱至少2倍主厂房跨度。
如图2、图3所示，在三角棱柱开挖体4与出线竖井1连接处下部设置混凝土墙42、门洞43及暗梁44以提供交通通道，上部设置混凝土立柱45、暗梁44以提供高低压电缆通道。沿出线竖井1还布置有电梯机房11和出线竖井高压电缆开孔13。另外，出线竖井1设置出线竖井衬砌12，出线竖井喷混凝土16和出线竖井砖墙17。
如图3、图4和图5所示，沿主变洞3设置有主变洞混凝土楼板31，主变洞混凝土底板32，主变运输通道33，主变洞立柱34和主变洞砖墙35。如图3所示，主变洞混凝土楼板31与开挖体楼板41处于同一水平高度。另外，对开挖体进行顶拱衬砌形成开挖体顶拱衬砌46。
如图7所示，GIS楼5中设有GIS电缆终端51，GIS楼高压电缆52，GIS楼吊物孔53，GIS楼砖墙54，GIS楼排架柱55，GIS楼楼梯56。
如图1-7所示，本发明是这样实施的：第一步，在地下厂房主变洞3开挖完成并进行一期喷混凝土和锚杆支护。第二步，地面开关站2开挖完成后，并进行边坡一期喷混凝土和锚杆支护。第三步，开挖三角棱柱体4及出线竖井1并进行一期喷混凝土和锚杆支护。第四步，施工出线竖井1二期衬砌混凝土、施工出线竖井1内各层楼板及楼梯电梯井等。第五步，施工地面开关站2各层板梁柱、楼梯、电梯井等。第五步，施工地面开关站2顶部出线构架等。第五步，安装电梯并进行地面开关站2各层的装修等。
实施例1：
以贵州某一级水电站地下厂房为例（如图1-图7所示）：地下厂房洞室群布置于大坝左岸山体内，采用主厂房、主变洞3两大洞室平行布置的方式，厂房纵轴线方位为N79oE，主变压器布置在地下主变洞3内，主变洞3开挖断面尺寸为83.4m×15.3m×16.2m（长×宽×高），220kV开关站2布置在主变洞3上方605.0m高程地面上，平面尺寸为80m×28m。主变压器与220kV底面开关站2通过三角棱柱开挖体4及出线竖井1采用220kV干式高压电缆48连接。
如图3所示，三角棱柱开挖体4高度13.07m，平面三角形尺寸4.68m×7m（直角边），只需对顶拱及4.68m直角边所在边墙进行喷锚支护，顶拱支护参数：喷C20混凝土10cm，挂网?815x15，砂浆锚杆?281mx1m，L=9m，锚杆外露35cm，梅花形布置；边墙支护参数：砂浆锚杆?252mx2m，L=3m，锚杆外露35cm；与主变洞3连接处支护参数：锁口锚杆?28,L=6m，间距1.5m。在与出线竖井1连接处EL.517.40~EL.530.07高程设置混凝土墙42以支撑出线竖井上部衬砌传来荷载，厚度0.55m。在EL.517.40层设置门洞43以提供交通通道，门洞43顶部设置高度1m暗梁44，门洞43尺寸2.4m×2.1m（宽×高），在EL.525.90层设置3个混凝土立柱45以提供高低压电缆通道，立柱45尺寸为0.20m×0.55m（宽×长），立柱之间净距1.5m，立柱顶部设置高度1m暗梁44进行加强。
出线竖井1总高88.5m，支护参数：混凝土衬砌厚度30cm，喷混凝土厚度10cm，砂浆锚杆?252mx2m，L=3m，与地面开关站2相交处支护参数：锁口锚杆?28,L=6m，间排距1m。
如图2所示，在EL.517.40~EL.530.07高程之间与主变洞3通过三角棱柱开挖体4连接，在高程EL.530.07~EL.605m之间尺寸均为7m×7m，在顶部EL.605m高程与地面开关站中控楼6直接连接，如图7所示，在中控楼6EL.610.70层即电缆夹层设置6.2m×0.7m（长×宽）高压电缆孔61以提供电缆通道引向GIS楼5侧。如图3-图7所示，出线竖井1内设置有电梯一部，可从地面开关站中控楼6直接下到主变洞3。出线竖井1内电梯竖井15孔口尺寸为2.2×2.25m；楼梯14的宽度为2.4m；楼梯14上游侧布置3个高压电缆孔13，左端2个高压电缆孔尺寸均为1.5×0.6m，右端高压电缆孔尺寸为2.8×0.6m；楼梯右侧布置电气一次低压电缆通道63、电气二次低压电缆通道63和通风道62，电气一次低压电缆通道63尺寸为0.9×0.5m，电气二次低压电缆通道63尺寸为1.4×0.5m，通风孔（风井）62尺寸为1.0×1.1m和0.8×1.1m。
如采用原来的布置，需增加12.5m长出线下平洞7m×5.2m（宽×高）和15m长出线上平洞7m×5.2m（宽×高），且还需要在地面开关站内增设电梯一部，增加了出线上下平洞开挖支护及衬砌混凝土、钢筋、防排水层和电梯等大量投资。
当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种地下厂房出线布置方式，其特征在于：它是将出线竖井布置在地面开关站中控楼原来布置电梯和楼梯间部位，加大中控楼该部位混凝土排架柱的间距；当出线竖井位置与主变洞侧墙距离较远时，通过出线下平洞进行连接；当出线竖井位置距离主变洞较近时，沿平行于地面开关站开挖边线方向进行移动直至出线竖井一角开挖端点与主变洞侧墙开挖边线重合，将出线竖井与主变洞之间岩体挖掉形成三角棱柱开挖体进行连接，在三角棱柱开挖体顶拱设置加强锚杆进行顶部加固。
2.一种地下厂房出线布置结构，其特征在于：它包括出线竖井（1）、地面开关站（2）、主变洞（3）、GIS楼（5）和中控楼（6）；出线竖井（1）布置在中控楼（6）原来布置电梯和楼梯间的部位；出线竖井（1）与主变洞（3）通过出线下平洞或出线竖井（1）与主变洞（3）之间岩体挖掉形成的三角棱柱开挖体（4）进行连接。
3.根据权利要求2所述的地下厂房出线布置结构，其特征在于：在所述三角棱柱开挖体（4）与出线竖井（1）连接处下部设置混凝土墙（42）、门洞（43）及暗梁（44）以提供交通通道，上部设置混凝土立柱（45）、暗梁（44）以提供高低压电缆通道。
4.根据权利要求2所述的地下厂房出线布置结构，其特征在于：加大中控楼（6）在原来布置电梯和楼梯间部位混凝土排架柱（65）的间距，并在该处布置低压电缆通道（63）、通风道（62）、楼梯间（14）、电梯竖井（15）。
5.根据权利要求2所述的地下厂房出线布置结构，其特征在于：地面开关站（2）布置在主厂房顶拱所在地表区域，距离主厂房顶拱至少2倍主厂房跨度。
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