CN214944306U - 一种输水隧洞混凝土衬砌结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种输水隧洞混凝土衬砌结构，属于输水隧洞的技术领域，其包括隧洞，隧洞内壁浇筑有混凝土衬砌层，混凝土衬砌层内设置有阻挡水渗漏的挡水机构，混凝土衬砌层背离隧洞内壁一侧开设有控制裂缝开裂位置的诱导槽，挡水机构包括与诱导槽对应设置的止水组件，止水组件包括固定连接于混凝土衬砌层内的第一止水板，第一止水板背离隧洞内壁一侧固定连接有两块第二止水板，第一止水板和第二止水板均为橡胶板，第一止水板和两块第二止水板组成C型止水槽，诱导槽位于两块第二止水板之间，诱导槽底壁位于止水槽内。本申请具有减少斜向开裂对混凝土衬砌的影响，提高隧洞稳定性能的效果。

Description

一种输水隧洞混凝土衬砌结构

技术领域

本申请涉及输水隧洞的领域，尤其是涉及一种输水隧洞混凝土衬砌结构。

背景技术

在水利工程中为了输水或泄洪，常穿山开挖建成封闭式的输水道，称为输水隧洞。根据其担负任务的不同，可分为放水隧洞和泄水隧洞。放水隧洞功能有：从水库中放出灌溉、发电和给水等所需的水量；泄水隧洞功能有：配合溢洪道泄放部分洪水、泄放水电站尾水、为检修枢纽建筑物或因战备等需要而放空水库以及排沙等。

相关技术中，授权公告号为CN212225256U的中国实用新型专利公开了一种输水隧洞混凝土衬砌诱导缝结构，其包括包括隧洞，隧洞内壁固定连接有混凝土衬砌，混凝土衬砌上设置有诱导缝结构，诱导缝结构包括设置在混凝土衬砌内的结构钢筋，混凝土衬砌背离隧洞内壁一侧开设有环向结构缝，混凝土衬砌内对应环向结构缝设置有止水带，止水带和环向结构缝位于隧洞同一径向上。当混凝土衬砌受应力影响而开裂时，先在环向结构缝处发生开裂，裂缝在环向结构缝内壁产生，隧洞内的水随裂缝开裂而外渗，沿隧洞径向开裂的裂缝到达止水带后停止开裂，此时隧洞内的水因混凝土衬砌开裂停止而无法继续外渗。

针对上述中的相关技术，发明人认为当裂缝在环向结构缝内斜向开裂，裂缝越过止水带而使裂缝将混凝土衬砌贯穿，隧洞内的水沿裂缝渗出，从而影响隧洞的稳定性能。

实用新型内容

为了减少斜向开裂对混凝土衬砌的影响，提高隧洞稳定性能，本申请提供一种输水隧洞混凝土衬砌结构。

本申请提供的一种输水隧洞混凝土衬砌结构采用如下的技术方案：

一种输水隧洞混凝土衬砌结构，包括隧洞，所述隧洞内壁浇筑有混凝土衬砌层，所述混凝土衬砌层内设置有阻挡水渗漏的挡水机构，所述混凝土衬砌层背离隧洞内壁一侧开设有控制裂缝开裂位置的诱导槽，所述挡水机构包括与诱导槽对应设置的止水组件，所述止水组件包括固定连接于混凝土衬砌层内的第一止水板，所述第一止水板背离隧洞内壁一侧固定连接有两块第二止水板，所述第一止水板和第二止水板均为防水材料制得的板，所述第一止水板和两块第二止水板组成C型止水槽，所述诱导槽位于两块第二止水板之间，所述诱导槽底壁位于止水槽内。

通过采用上述技术方案，混凝土衬砌层在诱导槽处开裂，当裂缝在诱导槽底壁上开裂时，裂缝开裂至第一止水板处而被阻挡，从而有效减少随裂缝继续外渗至隧洞内壁的水；当裂缝在诱导槽侧壁上斜向开裂时，第二止水板对斜向开裂进行阻挡，从而有效减少越过第一止水板到达隧道内壁的裂缝，进而有效减少外渗至隧洞内壁的水，提高隧洞稳定性能。

可选的，所述混凝土衬砌层内设置有多组支撑机构，多组支撑机构沿隧洞长度方向间隔设置，相邻两组支撑机构之间通过连接机构连接，所述止水组件朝向隧洞内壁一侧固定连接有第一固定组件，所述第一固定组件与连接机构固定连接。

通过采用上述技术方案，支撑机构提高混凝土衬砌层支撑强度，同时将止水组件通过连接机构固定于混凝土衬砌层内，提高止水组件的稳定性能。

可选的，所述诱导槽内固定连接有材质为防水柔性材料的支撑件。

通过采用上述技术方案，支撑件对诱导槽侧壁起支撑作用，从而减少诱导槽侧壁破裂损坏的情况。

可选的，所述隧洞的形状为拱形，所述支撑机构包括多根主筋，所述主筋长度方向与隧洞长度方向平行，多根主筋沿隧洞内壁周向呈拱形排列，多根主筋通过箍筋固定连接，所述主筋和箍筋均位于混凝土衬砌层内。

通过采用上述技术方案，箍筋将主筋连为一体，从而提高混凝土衬砌层的支撑性能，提高混凝土衬砌层支撑稳定性。

可选的，所述连接机构包括固定连接于主筋朝向相邻支撑机构一端的连接钢筋，相邻两组支撑机构的主筋通过多根连接钢筋连接，所述止水组件通过第一固定组件固定连接于连接钢筋上。

通过采用上述技术方案，连接钢筋将相邻两组支撑机构连接，同时将止水组件固定于混凝土衬砌层内，有效提高止水组件在混凝土衬砌层内的稳定性。

可选的，多根连接钢筋沿隧洞内壁呈拱形排列设置，多根连接钢筋通过拱形连接件连接，所述连接钢筋位于拱形连接件背离隧洞内壁一侧，所述拱形连接件固定连接于隧道内壁。

通过采用上述技术方案，连接件增加连接钢筋在隧洞内壁的连接稳定性，有效提高混凝土衬砌层与隧洞内壁的连接强度，从而提高混凝土衬砌层在隧洞内壁的连接稳定性。

可选的，所述第一止水板和第二止水板均为橡胶板，所述第一固定组件包括固定连接于第一止水板朝向隧洞侧壁一侧的第一固定板，所述第一固定板与第一止水板固定连接，所述连接钢筋焊接于第一固定板朝向隧洞内壁一侧。

通过采用上述技术方案，第一固定板将第一止水板与连接钢筋连接，且减少对第一止水板的损伤。

可选的，所述第一固定板朝向第一止水板一侧固定连接有两块第二固定板，所述止水组件位于两块第二固定板之间，所述第二固定板与相邻第二止水板固定连接。

通过采用上述技术方案，第二固定板和第一固定板对止水组件起支撑作用，从而有效减少浇筑过程中混凝土挤压导致第二止水板变形的情况，进而减少对第二止水板挡水性能的影响。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.第一止水板对诱导槽底壁开裂进行有效阻挡，第二止水板对诱导槽侧壁开裂进行有效阻挡，从而减少随裂缝渗至隧洞内壁的水，减少对隧洞内壁的侵蚀，提高隧洞稳定性能；

2.支撑件对诱导槽侧壁起支撑作用，减少诱导槽侧壁破损开裂，从而减少渗至隧洞内壁的水；

3.第一固定板和第二固定板对第一止水板和第二止水板起支撑作用，从而减少混凝土衬砌层浇筑过程中导致第二止水板变形的情况。

附图说明

图1是本申请实施例整体结构与隧洞连接关系示意图；

图2是本申请实施例整体结构示意图；

图3是本申请实施例部分结构示意图，主要用于展示诱导槽与挡水机构；

图4是本申请实施例部分结构示意图，主要用于展示支撑机构；

图5是本申请实施例部分结构示意图，主要用于展示支撑机构与连接机构连接关系。

附图标记说明：1、隧洞；2、混凝土衬砌层；3、支撑机构；31、主筋；32、箍筋；4、连接机构；41、连接钢筋；42、连接件；5、诱导槽；6、挡水机构；61、止水组件；611、第一止水板；612、第二止水板；62、固定组件；621、第一固定板；622、第二固定板；63、止水槽；7、支撑件。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种输水隧洞混凝土衬砌结构。参照图1和图2，一种输水隧洞混凝土衬砌结构包括拱形隧洞1，隧洞1内壁浇筑有混凝土衬砌层2，混凝土衬砌层2内设置有多组支撑机构3，支撑机构3沿隧洞1长度方向间隔设置，相邻两组支撑机构3之间通过连接机构4连接。

参照图2和图3，混凝土衬砌层2背离隧洞1内壁一侧开设有控制裂缝开裂位置的拱形诱导槽5，连接机构4上设置有阻挡水渗漏的挡水机构6，诱导槽5与挡水机构6对应设置，诱导槽5底壁伸入挡水机构6内，诱导槽5内设置有用于支撑诱导槽5侧壁的支撑件7。

在支撑机构3之间设置连接机构4，连接机构4上的诱导结构控制混凝土衬砌的开裂位置，隧洞1内水经裂缝到达挡水机构6处，挡水机构6阻挡水继续渗漏，从而有效减少对隧洞1稳定性能的影响。

参照图4，支撑机构3包括两组主筋31，两组主筋31沿隧洞1径向间隔设置，每组主筋31多根长度方向与隧洞1长度方向平行的主筋31，多根主筋31呈拱形排列，隧洞1内沿隧洞1长度方向设置有多根拱形箍筋32，箍筋32与主筋31固定连接，箍筋32将两组主筋31连接为拱形钢筋笼。通过主筋31和箍筋32形成的钢筋笼提高混凝土衬砌层2支撑性能。

参照图1和图4，连接机构4包括固定连接于主筋31朝向相邻支撑机构3一端的连接钢筋41，连接钢筋41固定连接于靠近隧洞1内壁的主筋31上。多根连接钢筋41呈拱形排列，连接钢筋41上固定连接有多根拱形连接件42，连接件42两端抵接于隧洞1底壁，多根连接钢筋41通过连接件42连接，多根连接件42沿隧洞1长度方向间隔设置，连接件42锚固于隧洞1内壁。连接件42包括多根工字钢，工字钢朝向相邻工字钢一端通过螺栓连接，多根工字钢组成拱形连接件42。

参照图3和图5，挡水机构6包括拱形止水组件61，止水组件61朝向隧洞1内壁一侧固定连接有固定组件62，所述固定组件62固定连接于连接钢筋41上。

参照图3和图5，止水组件61包括拱形第一止水板611，第一止水板611背离隧洞1内壁一侧固定连接有两块拱形第二止水板612，第一止水板611和两块第二止水板612组成C形止水槽63，第一止水板611和两块止水板为一体成型的橡胶板。裂缝开裂至第一止水板611和第二止水板612处时，随裂缝渗漏至第一止水板611和第二止水板612处的水被阻挡而无法继续渗漏。

参照图3和图5，固定组件62包括粘接于第一止水板611朝向隧洞1内壁一侧的拱形第一固定板621，第一固定板621朝向第一止水板611一侧固定连接有两块第二固定板622，两块第二止水板612位于两块第二固定板622之间，第二止水板612与相邻第二固定板622粘接。第一固定板621背离第一止水板611一侧与连接钢筋41焊接。固定组件62将止水组件61与连接钢筋41连接，同时对止水组件61起支撑作用。

参照图3，诱导槽5与止水槽63对应设置，诱导槽5位于两块第二止水板612之间，诱导槽5底壁位于止水槽63内。支撑件7为固定连接于诱导槽5内的柔性防水材料件，支撑件7为拱形，支撑件7抵接于诱导槽5底壁和侧壁，支撑件7朝向隧洞1内壁一侧位于止水槽63内。当诱导槽5侧壁开裂时，裂缝被第二止水板612阻挡，从而有效减少渗透至隧洞1内壁的水。

本申请实施例一种输水隧洞混凝土衬砌结构的实施原理为：先在隧洞1内搭建支撑机构3的主筋31和和箍筋32形成钢筋笼。将工字钢拼接安装并锚固于隧洞1内壁，连接钢筋41将两组支撑机构3的主筋31连接，连接钢筋41焊接于工字钢上。

将止水组件61粘接于固定组件62内，将第一固定板621焊接于连接钢筋41上。将支撑机构3、连接机构4和挡水机构6浇筑于混凝土衬砌层2内，混凝土衬砌层2上对应止水组件61开设有诱导槽5，支撑件7固定连接于诱导槽5内。

诱导槽5底壁开裂时，裂缝到达第一止水板611处无法继续开裂。诱导槽5侧壁开裂时，裂缝到达第二止水板612处无法继续开裂。从而有效减少渗透至隧洞1内壁上的水。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种输水隧洞混凝土衬砌结构，其特征在于：包括隧洞（1），所述隧洞（1）内壁浇筑有混凝土衬砌层（2），所述混凝土衬砌层（2）内设置有阻挡水渗漏的挡水机构（6），所述混凝土衬砌层（2）背离隧洞（1）内壁一侧开设有控制裂缝开裂位置的诱导槽（5），所述挡水机构（6）包括与诱导槽（5）对应设置的止水组件（61），所述止水组件（61）包括固定连接于混凝土衬砌层（2）内的第一止水板（611），所述第一止水板（611）背离隧洞（1）内壁一侧固定连接有两块第二止水板（612），所述第一止水板（611）和第二止水板（612）均为防水材料制得的板，所述第一止水板（611）和两块第二止水板（612）组成C型止水槽（63），所述诱导槽（5）位于两块第二止水板（612）之间，所述诱导槽（5）底壁位于止水槽（63）内。

2.根据权利要求1所述的一种输水隧洞混凝土衬砌结构，其特征在于：所述混凝土衬砌层（2）内设置有多组支撑机构（3），多组支撑机构（3）沿隧洞（1）长度方向间隔设置，相邻两组支撑机构（3）之间通过连接机构（4）连接，所述止水组件（61）朝向隧洞（1）内壁一侧固定连接有第一固定组件（62），所述第一固定组件（62）与连接机构（4）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种输水隧洞混凝土衬砌结构，其特征在于：所述诱导槽（5）内固定连接有材质为防水柔性材料的支撑件（7）。

4.根据权利要求2所述的一种输水隧洞混凝土衬砌结构，其特征在于：所述隧洞（1）的形状为拱形，所述支撑机构（3）包括多根主筋（31），所述主筋（31）长度方向与隧洞（1）长度方向平行，多根主筋（31）沿隧洞（1）内壁周向呈拱形排列，多根主筋（31）通过箍筋（32）固定连接，所述主筋（31）和箍筋（32）均位于混凝土衬砌层（2）内。

5.根据权利要求4所述的一种输水隧洞混凝土衬砌结构，其特征在于：所述连接机构（4）包括固定连接于主筋（31）朝向相邻支撑机构（3）一端的连接钢筋（41），相邻两组支撑机构（3）的主筋（31）通过多根连接钢筋（41）连接，所述止水组件（61）通过第一固定组件（62）固定连接于连接钢筋（41）上。

6.根据权利要求4所述的一种输水隧洞混凝土衬砌结构，其特征在于：多根连接钢筋（41）沿隧洞（1）内壁呈拱形排列设置，多根连接钢筋（41）通过拱形连接件（42）连接，所述连接钢筋（41）位于拱形连接件（42）背离隧洞（1）内壁一侧，所述拱形连接件（42）固定连接于隧道内壁。

7.根据权利要求5所述的一种输水隧洞混凝土衬砌结构，其特征在于：所述第一止水板（611）和第二止水板（612）均为橡胶板，所述第一固定组件（62）包括固定连接于第一止水板（611）朝向隧洞（1）侧壁一侧的第一固定板（621），所述第一固定板（621）与第一止水板（611）固定连接，所述连接钢筋（41）焊接于第一固定板（621）朝向隧洞（1）内壁一侧。

8.根据权利要求7所述的一种输水隧洞混凝土衬砌结构，其特征在于：所述第一固定板（621）朝向第一止水板（611）一侧固定连接有两块第二固定板（622），所述止水组件（61）位于两块第二固定板（622）之间，所述第二固定板（622）与相邻第二止水板（612）固定连接。

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