CN209761448U - 一种导洞蓄水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种导洞蓄水系统，导洞蓄水系统，包括：导洞，为多个，多个所述导洞组成用于储水的调蓄池，多个所述导洞相互连通；导洞初衬结构，包括在相邻的所述导洞之间，沿竖直方向设置的中隔墙；导洞二衬结构，包括设置在所述中隔墙侧面的二衬墙，所述导洞二衬结构与所述导洞初衬结构共同作用，支撑所述导洞。通过在导洞二衬结构施工过程中，不拆除导洞初衬结构的中隔墙，使中隔墙和二衬墙共同支撑导洞，从而解决现有技术中的多层导洞具有受力体系转换次数多、施工复杂且沉降大，安全风险高的问题。

Description

一种导洞蓄水系统

技术领域

本实用新型涉及海绵城市建设技术领域，具体涉及一种导洞蓄水系统。

背景技术

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

雨水调蓄池即是海绵城市中的重要“海绵体”，中心城区的工程建设受到道路、桥梁、楼房等周边环境的严重制约，而且需降低对城市交通、市民生活的影响，从而达到占地小、造价低、对周边环境影响小的要求，进而适应中心城区的地下工程建设。

现有技术中，多采用传统的多层导洞法施工建设调蓄池，但是传统的多层导洞法，其初衬中隔墙、中隔板都需要拆除，具有受力体系转换次数多，沉降大，安全风险高的问题。为了解决上述安全风险高的问题，部分施工单位通过洞桩法替代传统的多层导洞法施工建设调蓄池。洞桩法先在导洞内施作桩、梁、拱与柱等支护体系，施工安全得到充分保障。但是，结合调蓄池的功能特点，工程施工只需保证蓄水容积，对空间分布无特殊要求，洞桩法施工，需要先挖洞，在洞内制作挖孔桩，梁柱完成后，再施做顶部结构，然后在保护下施工。其具有施工工序转换多、复杂，遇地下水挖孔桩实施难度大的问题。而且，洞桩法施工还具有必须采用降水施工，否则无法施作挖孔桩的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型旨在提供一种导洞蓄水系统，以解决现有技术中的多层导洞蓄水系统，其初衬的中隔墙、中隔板都需要拆除，导致多层导洞具有受力体系转换次数多、施工复杂且沉降大，安全风险高的问题。为此，本实用新型提供一种导洞蓄水系统，包括：

导洞，为多个，多个导洞组成用于储水的调蓄池，多个导洞相互连通；

导洞初衬结构，包括在相邻的导洞之间，沿竖直方向设置的中隔墙；

导洞二衬结构，包括设置在中隔墙侧面的二衬墙，导洞二衬结构与导洞初衬结构共同作用，支撑导洞。

调蓄池包括沿水平方向和竖直方向排列的多个导洞。

沿竖直方向排列的相邻导洞之间设置有供水从调蓄池其上层流至下层的导水孔洞。

沿水平方向排列的相邻导洞之间设置有供水通过的导水孔洞，导水孔洞贯穿中隔墙和二衬墙。

导水孔洞为多个，密布设置在相邻的导洞之间。

导水孔洞设置在靠近导洞底部的位置。

二衬墙在中隔墙的两侧独立设置。

导洞初衬结构包括在相邻的导洞之间，沿水平方向设置且透水的中隔板，导洞二衬结构包括设置在中隔板上下两侧且透水的二衬隔板。

导洞蓄水系统的施工方法，包括以下步骤：

S1，导洞初衬施工，通过搭设中隔墙和中隔板组成支撑导洞的主体；

S2，导洞二衬施工，在中隔墙的两侧增设二衬墙，并搭设二衬隔板。

导洞二衬施工的步骤包括：

S2-1，拆除待导洞二衬施工的导洞其中隔板；

S2-2，在中隔墙的两侧增设二衬墙，并搭设多层导洞之间的二衬隔板。

本实用新型的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的导洞蓄水系统，包括：导洞，为多个，多个导洞组成用于储水的调蓄池，多个导洞相互连通；导洞初衬结构，包括在相邻的导洞之间，沿竖直方向设置的中隔墙；导洞二衬结构，包括设置在中隔墙侧面的二衬墙，导洞二衬结构与导洞初衬结构共同作用，支撑导洞。通过保留导洞蓄水系统其导洞初衬结构中的中隔墙，每列导洞独立施做导洞二衬结构，从而避免了现有技术中导洞二衬施工过程中需要将其导洞初衬结构的中隔墙拆除的工序，在满足了上方房屋保护、超大断面暗挖安全控制需求同时，降低了施工难度、降低了造价并减少了工期。此外，初衬中的中隔墙保留，还可以有效地控制调蓄池施工沉降的问题，是导洞蓄水系统其调蓄池施工方案的优选。

2.本实用新型提供的导洞蓄水系统，调蓄池包括沿水平方向和竖直方向排列的多个导洞。多个导洞组成的调蓄池可以有效地提高导洞蓄水系统的储水能力。

3.本实用新型提供的导洞蓄水系统，通过在沿竖直方向排列的相邻导洞之间设置有供水从调蓄池其上层流至下层的导水孔洞。使降雨可以顺着多层设置的导洞流至调蓄池底部。而且通过在导洞的上下两端设置导水孔洞可以有效地保障导洞的支撑牢固强度的同时，避免当不拆除中隔板导致的雨水无法向下流动的问题，从而保障导洞蓄水系统的正常储水。

3.本实用新型提供的导洞蓄水系统，通过在沿水平方向排列的相邻导洞之间设置有供水通过的导水孔洞，导水孔洞贯穿中隔墙和二衬墙。使降雨的积水可以在同一水平方向上的多个导洞之间来回流动，从而提高导洞蓄水系统的储水能力，并避免因为某一个导洞储水较多，导致导洞1之间的压力增大发生安全隐患的问题。通过上述导水孔洞可以有效地保障导洞的支撑牢固强度的同时，有效地避免当不拆除中隔墙导致的雨水无法在导洞之间来回流动的问题，保障导洞蓄水系统的储水能力。

4.本实用新型提供的导洞蓄水系统，通过将导水孔洞设置为密布在相邻的导洞之间的多个导水孔，密布设置的孔径较小的导水孔洞可以有效地避免孔径较大的导水孔洞破坏导洞的支撑主体，从而保证水在多个导洞之间自由流动的同时保障导洞的支撑强度。

5.本实用新型提供的导洞蓄水系统，通过将导水孔洞设置在靠近导洞底部的位置，可以在一定程度上保障处于同一平面上的各个导洞的水位相平齐，保证导洞蓄水系统的储水能力和使用可靠性。

6.本实用新型提供的导洞蓄水系统，通过将二衬墙在中隔墙的两侧独立设置。在中隔墙的两侧独立设置的二衬墙可以有效地使各个导洞完成交错施工要求，方便各个导洞的交错施工的同时，从而提高了导洞的支撑强度。

7.本实用新型提供的导洞蓄水系统，导洞初衬结构包括在相邻的导洞之间，沿水平方向设置且透水的中隔板，导洞二衬结构包括设置在中隔板上下两侧且透水的二衬隔板。通过保留导洞蓄水系统其导洞初衬结构中的中隔板，每列导洞独立施做导洞二衬结构，从而避免了现有技术中导洞二衬施工过程中需要将其导洞初衬结构的中隔板拆除的工序，在满足了上方房屋保护、超大断面暗挖安全控制需求同时，降低了施工难度、降低了造价并减少了工期。此外，初衬中的中隔板保留，还可以有效地控制调蓄池施工沉降的问题，是导洞蓄水系统其调蓄池施工方案的优选。

7.本实用新型提供的导洞蓄水系统的施工方法，第一步，导洞初衬施工，通过搭设中隔墙和中隔板组成支撑导洞的主体；第二步，导洞二衬施工，在中隔墙的两侧增设二衬墙，并搭设二衬隔板。在导洞蓄水系统施工过程中不需要拆除导洞初衬结构。从而使导洞蓄水系统在满足了上方房屋保护、超大断面暗挖安全控制需求同时，降低了施工难度、降低了造价并减少了工期。此外，导洞初衬结构的保留，还可以有效地控制调蓄池施工沉降的问题。

8.本实用新型提供的导洞蓄水系统的施工方法，导洞二衬施工的步骤包括：步骤一，拆除待导洞二衬施工的导洞其中隔板；步骤二，在中隔墙的两侧增设二衬墙，并搭设多层导洞之间的二衬隔板。通过在导洞二衬施工的开始阶段间隔分段拆除上述隔板，可以使导洞具有更大的储水空间，从而提高导洞蓄水系统的储水能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的导洞蓄水系统其调蓄池的结构示意图；

图2为本实用新型提供的处于导洞初衬施工状态的调蓄池其结构示意图；

图3为本实用新型提供的处于导洞二衬其第一施工状态的结构示意图；

图4为本实用新型提供的处于导洞二衬其第二施工状态的结构示意图；

图5为本实用新型提供的导洞蓄水系统的结构示意图。

附图标记说明：

1-导洞；2-导洞初衬结构；3-中隔墙；4-中隔板；5-导洞二衬结构；6-二衬墙；7-二衬隔板；8-横通道；9-管幕。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种导洞蓄水系统，穿越富水砂卵石地层，如图5所示，其包括：

导洞1，为多个，多个导洞1组成用于储水的调蓄池，调蓄池包括沿水平方向和竖直方向排列且相互连通的超大断面多层导洞1，多个导洞1组成的调蓄池可以有效地提高导洞蓄水系统的储水能力；

导洞初衬结构2，如图2所示，其包括在相邻的导洞1之间，沿竖直方向设置的中隔墙3；

导洞二衬结构5，如图1所示，其包括在中隔墙3的两侧独立设置的二衬墙6，导洞二衬结构5与导洞初衬结构2共同作用，支撑导洞1。通过保留导洞蓄水系统其导洞初衬结构2中的中隔墙3，每列导洞独立施做导洞二衬结构5，从而避免了现有技术中导洞二衬施工过程中需要将其导洞初衬结构2的中隔墙3拆除的工序，在满足了上方房屋保护、超大断面暗挖安全控制需求同时，降低了施工难度、降低了造价并减少了工期。此外，初衬中的中隔墙3保留，还可以有效地控制调蓄池施工沉降的问题，上述导洞蓄水系统采取了“初衬的中隔墙3保留，每列导洞独立施做二衬结构”的方案，隔墙开连通洞，满足雨水流通需要，如此一来大大降低二衬施工时拆除初支、体系转换的安全风险，减小地面沉降；而且减小初衬拆除量，节约造价，加快施工进度，是导洞蓄水系统其调蓄池施工方案的优选。而且，在中隔墙3的两侧独立设置的二衬墙6可以有效地使各个导洞1完成交错施工要求，方便各个导洞1的交错施工的同时，从而提高了导洞1的支撑强度。

在本实施例中，沿竖直方向排列的相邻导洞1之间设置有供水从调蓄池其上层流至下层的导水孔洞，以及沿水平方向排列的相邻导洞1之间设置有供水通过的导水孔洞，导水孔洞贯穿中隔墙3和二衬墙6。通过在导洞1的上下两端设置导水孔洞可以有效地保障导洞1的支撑牢固强度的同时，避免当不拆除中隔板导致的雨水无法向下流动的问题，从而保障导洞蓄水系统的正常储水。通过在多个导洞1的水平方向设置导水孔洞，使降雨的积水可以在同一水平方向上的多个导洞1之间来回流动，从而提高导洞蓄水系统的储水能力，并避免因为某一个导洞1储水较多，导致导洞1之间的压力增大发生安全隐患的问题。通过上述导水孔洞可以有效地保障导洞1的支撑牢固强度的同时，有效地避免当不拆除中隔墙3导致的雨水无法在导洞1之间来回流动的问题，保障导洞蓄水系统的储水能力。而且，上述导水孔洞为多个，密布设置在相邻的导洞1之间，密布设置的孔径较小的导水孔洞可以有效地避免孔径较大的导水孔洞破坏导洞1的支撑主体，从而保证水在多个导洞1之间自由流动的同时保障导洞1的支撑强度。水平向设置的导水孔洞设置在靠近导洞1底部的位置，可以在一定程度上保障处于同一平面上的各个导洞1的水位相平齐，保证导洞蓄水系统的储水能力和使用可靠性。

本实施例提供的超大断面多层导洞法施工步序：

步骤1，导洞初衬施工：

地面开挖基槽；

向下开挖小竖井，至位于多层导洞顶部的横通道8其底板以下0.5米，临时封底；

小竖井侧壁开马头门，施作位于多层导洞顶部的横通道8，至封端；

在小竖井及横通道8内施作管幕9；

开挖第一层小导洞，依次开挖D1-1至D1-5导洞；

向下开挖小竖井至横通道底板以下0.5米，开马头门，施作第二层横通道8，至封端；

开挖第二层小导洞，先开挖D2层其D2-1、D2-3、D2-5，后开挖D2-2、D2-4导洞；

向下开挖小竖井，至横通道底板以下0.5米，侧壁开马头门，施作横通道，至封端；

上述开挖小竖井和小导洞循环操作，D5-1导洞封端以后，向下开挖小竖井，至横通道底板以下0.5米，临时封底。小竖井侧壁开马头门，施作横通道，至封端；

开挖第六层小导洞，先开挖1、3、5，后开挖2、4导洞，相邻导洞前后开挖进尺不小于10m。

其中，上述导洞初衬施工中，

1土方开挖，采用人工结合小型挖掘机开挖，台阶法开挖，电动车出渣，通过龙门架提升出井。

2初喷，初喷主要用于封闭工作面，防止土体失稳，在开挖完成之后立即进行。

3挂设钢筋网，在掌子面开挖完毕后，在靠近围岩侧满铺钢筋网。采用钢筋锚杆固定在土体上。在格栅钢架安装完毕后，在格栅钢架内缘铺设第二层钢筋网，采用点焊或绑扎与格栅进行固定连接。

4架设钢格栅，在初层网片铺设完毕后及时人工架立格栅钢架，其纵向间距。格栅钢架节与节之间采用螺栓连接。

5喷射混凝土，钢架内缘钢筋网挂设完成后立即喷射混凝土。混凝土喷射分片依次自下而上进行，先喷格栅与拱墙壁间混凝土，后喷两拱之间混凝土。第二次复喷达到设计喷锚厚度使钢格栅全部覆盖，且表面平顺无明显凹凸，并符合设计轮廓线。

6初支背后注浆，在初支结构喷射混凝土前，沿隧道方向间隔埋设初支背后注浆管，隧道两侧交错布置。注浆材料采用水泥砂浆。在注浆前需封闭掌子面，防止漏浆。封闭掌子面采用喷射C20混凝土。

7端墙封堵，端墙封堵最后一榀格栅采用横向格栅钢架联结，钢筋焊接，内外铺设钢筋网片，并预埋好注浆锁脚锚管，间距梅花型布置，最后喷射混凝土。

步骤2，导洞二衬结构5施工：

其中，初衬各导洞贯通后，从下至上同时施工各导洞内的二衬结构，先施工最下层导洞内的二衬结构，初衬中隔墙保留，初衬隔墙两侧施做独立的二衬墙。二衬结构竖向4行，横向5列，共计20个导洞，调蓄池隧道初衬中隔墙保留，每列二衬互相独立，由内向外分仓拆除初衬中隔板、施作二衬结构。

导洞二衬结构5平面施工步序如下，如图3和图4所示：

隧道导洞的中隔板破除及二衬进行分段流水施工，先同时施工A、C、E列导洞—破除中隔板4、完成二衬施工，由里向外，逐段施工，施工段长度为7.5m-9m，最长导洞分为6个施工段；C、E导洞完成第1施工段的二衬后，即可开始同时施工B、D列导洞。

导洞二衬结构5竖向施工步序：

施做第4层导洞二衬底板及侧墙，侧墙施工缝留置在第5层初衬中隔板4下方0.8m处；

A、C、E列导洞逐仓破除第5层初衬中隔板4，施做二衬侧墙及第4层导洞二衬隔板；

C、E导洞完成第1施工段二衬后，同时开始破除B、D导洞第5层初衬中隔板4，施做二衬侧墙及第4层导洞二衬隔板；

参照第上述步骤，拆除第1至4层初衬中隔板4，施做相应位置的二衬结构，各导洞内中隔板4务必分段拆除。

上述施工过程中，由于其工程场区空间狭小，受四周环境制约，施工出土的存放是开工前面临的难题之一。为解决该难题，将原设计的30米×7米的长条形明挖竖井改为8米×7米的明挖小竖井+22米×7米的暗挖横通道，将首层横通道顶板作为施工期间临时土仓，面积约154平方米，可满足施工期间临时堆土的空间要求。

本实施例中通过建立北京地区下穿工程数据库，对新建隧道类型、洞室数量、施工方法、既有隧道结构变形规律进行了归纳总结。研究表明，新建大断面结构下穿施工是穿越工程中风险最高、难度最大的。

本实施例中导洞蓄水系统，需要穿越富水砂卵石地层需要对地下水进行处理。为保证地下结构施工安全并最大限度的减小对周围环境的扰动，采用了帷幕注浆隔水的方案：调蓄池轮廓线外4米范围注酸性水玻璃，轮廓线以内注水泥-水玻璃双液浆，采用超前深孔后退式预注浆法钻孔注浆。

当然，本实用新型申请对是否破除中隔板4不做具体限制，在其它实施例中，导洞蓄水系统的施工过程中不破除中隔板4，导洞初衬结构2还包括在相邻的导洞1之间，沿水平方向设置且透水的中隔板4，导洞二衬结构5包括设置在中隔板4上下两侧且具有透水孔洞的的二衬隔板7。通过保留导洞蓄水系统其导洞初衬结构2中的中隔板4，每列导洞独立施做导洞二衬结构5，从而避免了现有技术中导洞二衬施工过程中需要将其导洞初衬结构2的中隔板4拆除的工序，在满足了上方房屋保护、超大断面暗挖安全控制需求同时，降低了施工难度、降低了造价并减少了工期。此外，初衬中的中隔板4保留，还可以有效地控制调蓄池施工沉降的问题，是导洞蓄水系统其调蓄池施工方案的优选。且，上述水平设置的二衬隔板7其表面还设置有千分之一至千分之三的坡度。

当然，本实用新型申请对调蓄池其超大断面多层导洞1的层数不做具体限制，在其它实施例中，调蓄池的导洞1还可以为单层。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种导洞蓄水系统，其特征在于，包括：

导洞(1)，为多个，多个所述导洞(1)组成用于储水的调蓄池，多个所述导洞(1)相互连通；

导洞初衬结构(2)，包括在相邻的所述导洞(1)之间，沿竖直方向设置的中隔墙(3)；

导洞二衬结构(5)，包括设置在所述中隔墙(3)侧面的二衬墙(6)，所述导洞二衬结构(5)与所述导洞初衬结构(2)共同作用，支撑所述导洞(1)。

2.根据权利要求1所述的导洞蓄水系统，其特征在于，所述调蓄池包括沿水平方向和竖直方向排列的多个所述导洞(1)。

3.根据权利要求2所述的导洞蓄水系统，其特征在于，沿竖直方向排列的相邻所述导洞(1)之间设置有供水从所述调蓄池其上层流至下层的导水孔洞。

4.根据权利要求2或3所述的导洞蓄水系统，其特征在于，沿水平方向排列的相邻所述导洞(1)之间设置有供水通过的导水孔洞，所述导水孔洞贯穿所述中隔墙(3)和所述二衬墙(6)。

5.根据权利要求3所述的导洞蓄水系统，其特征在于，所述导水孔洞为多个，密布设置在相邻的所述导洞(1)之间。

6.根据权利要求4所述的导洞蓄水系统，其特征在于，所述导水孔洞设置在靠近所述导洞(1)底部的位置。

7.根据权利要求1所述的导洞蓄水系统，其特征在于，所述二衬墙(6)在所述中隔墙(3)的两侧独立设置。

8.根据权利要求1所述的导洞蓄水系统，其特征在于，所述导洞初衬结构(2)包括在相邻的所述导洞(1)之间，沿水平方向设置且透水的中隔板(4)，所述导洞二衬结构(5)包括设置在所述中隔板(4)上下两侧且透水的二衬隔板(7)。