CN106381843A - 一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构及方法 - Google Patents

一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构及方法，其特征在于：通水渠道(1)包括沿输水方向铺设的衬砌板(2)和渠坡(3)；在通水渠道(1)上设置有围堰(4)，所述的围堰(4)与衬砌板(2)形成干地基坑(5)，在每个所述的透水软管(8)的端部均设置有逆止阀(9)，在所述的干地基坑(5)外围上已拆除的逆止阀(9)上安装有阻塞器(10)，在所述的阻塞器(10)与所述的围堰(4)的边缘之间的逆止阀(9)上均安装有潜水泵(11)；它克服了现有技术中渠道局部水头损失增加、防渗体系破坏、严重时导致边坡失稳，影响到渠道的安全运行的缺点，具有围堰维护干地修复渠道衬砌板的优点。

Description

一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构及方法
技术领域
本发明属于水利水电工程施工导流的技术领域，更加具体来说是一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构及方法。
背景技术
为解决地区水资源的不平衡，我国的调水工程越来越多。随着工程的建成运行，输水渠道受渠道水位变化、排水体系运行状况、冻融、施工质量等多种因素的影响，可能会出现混凝土衬砌板开裂、塌陷、抗浮失稳等形式的损坏，会在一定程度上导致渠道局部水头损失增加、防渗体系破坏、严重时导致边坡失稳，影响到渠道的安全运行。
对于大型调水工程，如已投入运行的南水北调中线工程，主要担负着向北京、天津及河北、河南省沿渠线大中型城市居民生活及工业生产的供水任务，一旦供水中断，影响面广、造成的社会影响大。因此迫切需要在不中断渠道输水条件下进行渠道衬砌干地修复施工，尽可能连续向用户供水，提高供水服务质量。
发明内容
本发明的第一目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构。
本发明的第一目的是通过如下技术方案来实现的：一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构，通水渠道包括沿输水方向铺设的衬砌板和沿所述的衬砌板对称设置的倾斜的渠坡；在通水渠道上设置有围堰，所述的围堰与衬砌板形成干地基坑，在所述的衬砌板和防渗层的下部设有排水层，在所述的排水层内等间距安装有透水软管，在每个所述的透水软管的端部均设置有逆止阀，在所述的干地基坑外围上已拆除的逆止阀上安装有阻塞器，在所述的阻塞器与所述的围堰的边缘之间的逆止阀上均安装有潜水泵。
在上述技术方案中：所述的阻塞器安装在所述的干地基坑外围的第二排或若干排已拆除的逆止阀上。
在上述技术方案中：所述的干地基坑与所述的通水渠道之间设置的排水层始终保持连通。
在上述技术方案中：所述的通水渠道的为倒梯形结构。
在上述技术方案中：所述的通水渠道始终保持通水。
在上述技术方案中：保持所述的围堰内的逆止阀保持敞开状态。
在上述技术方案中：在所述的干地基坑内安装有潜水泵。
本发明的第二目的在于提出一种施工方法即为一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构的方法。
本发明的第二目的是通过如下技术方案来实现的：一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构的方法，包括如下步骤；
①、安装阻塞器：在所述的通水渠道上设置有围堰，所述的围堰与底部的衬砌形成干地基坑，所述的干地基坑预先不进行排水，拆除干地基坑外围第二或第若干排逆止阀后，再在已拆除逆止阀拆除留下的孔内安装阻塞器，所述的阻塞器阻塞通水渠道内的水与下部排水层的水流通道；
②、安装潜水泵：在干地基坑外的阻塞器阻塞的范围内与干地基坑边界之间内的逆止阀的孔口上均安装潜水泵；
③、干地基坑内排水处理：保持所述的干地基坑区域内的逆止阀始终敞开。
在上述技术方案中：若所述的干地基坑内出现大量渗水，可在所述的干地基坑安装有潜水泵。
本发明具有如下技术优点：1、本发明能够大幅降低基坑内的水头，有效减小基坑内衬砌承受的扬压力，使基坑内衬砌所承担的扬压力在结构能够承受的范围之内，避免衬砌发生扬压力破坏。
2、本发明在基坑外设置阻塞器和微型排水泵抽水，同时在基坑内设专用排水泵抽水，降低衬砌板下方渗压力的效果更好，即使在渠道地层存在较高的地下水位时依然能够起到较好的减压效果。
3、本发明基坑内渗水量明显减小，基坑内排水与衬砌板施工相互干扰小，有利于基坑内衬砌板的修复施工。
4、本发明解决了在不中断供水条件下渠道修复渗压大的技术难题，实现了围堰维护干地修复渠道衬砌板，具有较大社会效益和经济效益。
附图说明
图1本发明平面布置示意图。
图2本发明的A-A横剖面示意图。
图3本发明B-B纵剖面示意图。
图中：通水渠道1、衬砌板2、渠坡3、围堰4、干地基坑5、防渗层6、排水层7、透水软管8、逆止阀9、阻塞器10、潜水泵11。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已，同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
为在不中断渠道输水条件下进行渠道衬砌干地修复施工，需采取导流措施，可通过围堰4维护渠道一岸或中部围岛形成干地基坑5，由束窄渠道输水；也可用围堰4将渠道全截断形成干地基坑5，采用钢管、水泵等措施输水。
但是渠道衬砌板及防渗层下部一般设有排水层7，排水层7内间隔一定距离布置有透水软管8，在衬砌板内的透水软管8端部设置有逆止阀9等措施。
干地基坑5内外渠道排水层7连通，因干地基坑5外渠道输水水位较高，按常规做法在基坑内抽排渗水，基坑内衬砌板2下部会承受很高的水头，超过衬砌结构能够承受的范围，发生扬压力破坏，不能实现输水条件下的渠道修复干地施工。
参照图1-3所示：本发明一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构，其特征在于：通水渠道1包括沿输水方向铺设的衬砌板2和沿所述的衬砌板2对称设置的倾斜的渠坡3；在通水渠道1上设置有围堰4，所述的围堰4与衬砌板2形成干地基坑5，在所述的衬砌板2和防渗层6的下部设有排水层7，在所述的排水层7内等间距安装有透水软管8，在每个所述的透水软管8的端部均设置有逆止阀9，在所述的干地基坑5外围上已拆除的逆止阀9上安装有阻塞器10，在所述的阻塞器10与所述的围堰4的边缘之间的逆止阀9上均安装有潜水泵11；所述的阻塞器10安装在所述的干地基坑5外围的第二排或若干排已拆除的逆止阀9位置上(并不是拆除第二排之后的每一排逆止阀9，只是拆除第二排之后的某一排逆止阀9，包括第二排逆止阀9在内)。
所述的干地基坑5与所述的通水渠道1之间设置的排水层7始终保持连通。所述的通水渠道1始终保持通水(图中箭头表示水流方向)；保持所述的围堰4内的逆止阀9保持敞开状态；在所述的干地基坑5内安装有潜水泵11。
对南水北调中线一期总干渠进行了技术研究，该工程采用通水渠道1采用梯形断面或矩形结构，全断面现浇混凝土衬砌板厚8cm-10cm，衬砌板2下部采用复合土工膜防渗，渠道排水系统一般由排水垫层、排水暗管(透水软管)、逆止阀等组成，具有长距离输水渠道的代表性。
本发明一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构的方法，其特征在于：包括如下步骤；
①、安装阻塞器：在所述的通水渠道1上设置有围堰4，所述的围堰4与衬砌板2形成干地基坑5，所述的干地基坑5预先不进行排水，拆除干地基坑5外围第二或第若干排逆止阀9后，再在已拆除逆止阀9拆除留下的孔内安装阻塞器10，所述的阻塞器10阻塞通水渠道1内的水与下部排水层7的水流通道；
②、安装潜水泵：在干地基坑5外的阻塞器10阻塞的范围内与干地基坑5边界之间内的逆止阀9的孔口上均安装潜水泵11；吸取该区间透水软管及排水垫层内的地下水，就地孔外排放，以降低衬砌板下方排水体系内的渗压力；
③、干地基坑内排水处理：保持所述的干地基坑5区域内的逆止阀9始终敞开；亦可视基坑渗水情况，若所述的干地基坑5内出现大量渗水，可在所述的干地基坑5安装潜水泵11。
对南水北调中线一期总干渠进行了技术研究：分析计算通水渠道1的渠堤填土渗透系数为1×10-4cm/s，地基为均匀弱透水层的渗透系数为1×10-5cm/s，渠道水位为7.2m，地下水位为0m的情况，结果表明采用本发明在干地基坑5外设置阻塞器10、潜水泵11抽水，干地基坑5内渠道衬砌板2承受的扬压力为0-0.4m水头，有效减小基坑内衬砌承受的扬压力。
分析计算通水渠道1的渠堤填土渗透系数为1×10-4cm/s，地基为均匀弱透水层的渗透系数为1×10-5cm/s，渠道水位为7.2m，地下水位为10m的情况，结果表明采用本发明干地基坑5内渠道衬砌板2承受的扬压力为0-1.6m水头；采用本发明在干地基坑5内同时设置潜水泵11抽水，干地基坑5内渠道衬砌板2承受的扬压力为0m水头。
分析计算通水渠道1的渠堤填土渗透系数为1×10-4cm/s，干地基坑5为均匀弱透水层的渗透系数为1×10-5cm/s，渠道水位为7.2m；采用本发明在干地基坑5外设置阻塞器10、潜水泵11抽水，地下水位为0m时基坑外抽水量为134m3/d，内渗水量仅为0.3m3/d；本发明在干地基坑5内同时设置潜水泵11抽水，地下水位为10m时干地基坑5外抽水量为140m3/d，基坑内渗水量为4.3m3/d。
上述未详细说明的部分均为现有技术。

Claims (9)

1.一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构，其特征在于：通水渠道(1)包括沿输水方向铺设的衬砌板(2)和沿所述的衬砌板(2)对称设置的倾斜的渠坡(3)；在通水渠道(1)上设置有围堰(4)，所述的围堰(4)与衬砌板(2)形成干地基坑(5)，在所述的衬砌板(2)和防渗层(6)的下部设有排水层(7)，在所述的排水层(7)内等间距安装有透水软管(8)，在每个所述的透水软管(8)的端部均设置有逆止阀(9)，在所述的干地基坑(5)外围上已拆除的逆止阀(9)上安装有阻塞器(10)，在所述的阻塞器(10)与所述的围堰(4)的边缘之间的逆止阀(9)上均安装有潜水泵(11)。
2.根据权利要求1所述的一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构，其特征在于：所述的阻塞器(10)安装在所述的干地基坑(5)外围的第二排或第若干排的已拆除的逆止阀(9)上。
3.根据权利要求1或2所述的一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构，其特征在于：所述的干地基坑(5)与所述的通水渠道(1)之间设置的排水层(7)始终保持连通。
4.根据权利要求3所述的一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构，其特征在于：所述的通水渠道(1)的为倒梯形结构。
5.根据权利要求4所述的一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构，其特征在于：所述的通水渠道(1)始终保持通水。
6.根据权利要求4或5所述的一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构，其特征在于：保持所述的围堰(4)内的逆止阀(9)保持敞开状态。
7.根据权利要求6所述的一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构，其特征在于：在所述的干地基坑(5)内安装有潜水泵(11)。
8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构的方法，其特征在于：包括如下步骤；
①、安装阻塞器：在所述的通水渠道(1)上设置有围堰(4)，所述的围堰(4)与衬砌板(2)形成干地基坑(5)，所述的干地基坑(5)预先不进行排水，拆除干地基坑(5)外围第二或第若干排逆止阀(9)后，再在已拆除逆止阀(9)拆除留下的孔内安装阻塞器(10)，所述的阻塞器(10)阻塞通水渠道(1)内的水与下部排水层(7)的水流通道；
②、安装潜水泵：在干地基坑(5)外的阻塞器(10)阻塞的范围内与干地基坑(5)边界之间内的逆止阀(9)的孔口上均安装潜水泵(11)；
③、干地基坑内排水处理：保持所述的干地基坑(5)区域内的逆止阀(9)始终敞开。
9.根据权利要求8所述的一种不中断输水下渠道衬砌干地修复基坑排水结构的方法，其特征在于：若所述的干地基坑(5)内出现大量渗水，可在所述的干地基坑(5)安装潜水泵(11)。
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