渠道衬砌修复旁通管输水及围堰截断式基坑及施工方法技术

本发明专利技术公布了渠道衬砌修复旁通管输水及围堰截断式基坑及施工方法，通水渠道(1)的上游和下游各布置一道围堰(4)，上游和下游的所述的围堰(4)均截断通水渠道(1)，所述的围堰(4)与底部的衬砌板(2)之间形成干地基坑(5)，在所述的通水渠道(1)的一侧的马道(1.1)上设置有旁通管(1.2)，所述的旁通管(1.2)的一端沿渠坡(3)布置直至伸入到上游的围堰(4)前端的通水渠道(1)的水面以下，另一端伸入到下游的围堰(4)后方的通水渠道(1)的水面以下，它克服了现有技术中因为冻融和施工质量等原因导致渠道局部水头损失增加的缺点，具有在不中断供水条件下渠道衬砌修复问题，具有较大社会效益和经济效益的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到水利水电工程施工导流
，更加具体来说是渠道衬砌修复旁通管输水及围堰截断式基坑及方法。
技术介绍
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。目前渠道修复一般为断水修复，但对于大型调水工程，如已投入运行的南水北调中线工程，担负着向北京、天津及河南、河北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，需要在不中断渠道输水条件下，采用围堰形成基坑，在围堰的保护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。常规围堰材料一般为土石、混凝土、砌石、钢板桩等。混凝土、砌石围堰难以在水下施工；土石围堰断面较大，在有限的渠道断面中形成基坑布置相对困难，水土流失可能导致沿线输水倒虹吸及渠道淤积，影响渠道输水能力；钢板桩围堰一般要插入堰基一定深度保持稳定，或基础浇筑混凝土，会对渠道结构造成损害。围堰形成基坑后，由于渠道衬砌板及防渗层下部一般设有的排水垫层连通，垫层内间隔一定距离布置有排水暗管，在衬砌板内的透水软管端部设置有逆止阀等措施，在基坑外渠道输水水位较高时，基坑内衬砌板下部会承受很高的水头，发生扬压力破坏。另外输水渠道较长，待修复部位可能分布在沿线多个不同地方，因此迫切需要一种满足施工快速、便捷、可循环使用等要求的输水结构。专利技术内容本专利技术的第一目的在于克服上述
技术介绍
中的不足之处，而提出渠道衬砌修复旁通管输水及围堰截断式基坑。本专利技术的第一目的是通过如下技术方案来实施的：渠道衬砌修复旁通管输水及围堰截断式基坑，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；在通水渠道的上游和下游各布置一道围堰，上游和下游的所述的围堰均截断通水渠坡，所述的围堰与底部的衬砌板之间形成干地基坑，在所述的通水渠道的一侧的马道上设置有旁通管，所述的旁通管的一端沿渠坡布置直至伸入到上游的围堰前端的通水渠道的水面以下，另一端伸入到下游的围堰后方的通水渠道的水面以下，在所述的旁通管的前端配套安装有水泵；所述的围堰为模块式浮箱钢结构，在所诉的围堰内部设置有排气、排水结构，在所述的围堰的底部设置有橡皮垫，所述的橡皮垫紧贴在所述的衬砌板上；在所述的围堰由若干个箱体组成，每个箱体之间通过锁扣连接，并在相邻的箱体之间设置有止水结构；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：在所述的通水渠道两侧均设置有旁通管，所述的旁通管的管径与数量与所述的马道的宽度相匹配。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第若干排上的已拆除的逆止阀上。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：所述的干地基坑的外侧始终保持不间断通水。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。本专利技术的第二目的在于提出一种施工方法即为渠道衬砌修复旁通管输水及围堰截断式基坑的方法。本施工方法通过如下技术方案来实施：渠道衬砌修复旁通管输水及围堰截断式基坑的方法，其特征在于：包括如下步骤；①、安装阻塞器：在所述的通水渠道上游和下游均设置有围堰，所述的围堰与衬砌板之间形成的干地基坑，所述的干地基坑预先不进行排水，拆除两侧干地基坑外围第二或第若干排逆止阀，再在已拆除逆止阀留下的孔内安装阻塞器，所述的阻塞器阻塞通水渠道内水与下部排水层的水流通道；②、安装潜水泵：在干地基坑外阻塞器阻塞的围内与干地基坑边界之间内的逆止阀的孔口安装潜水泵；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；④、围堰拆除：渠道修复完成后，将围堰拆卸为若干个浮箱，通过牵引船将浮箱水运或上岸陆运至下一个待修点进行修复。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潜水泵。本专利技术具有如下技术优点：1、本专利技术围堰采用模块式浮箱钢结构，便于储备、运输，可实现围堰在水中沉浮，有利于围堰的水下施工及拆除，不会对渠道水流造成污染，并可重复利用，节约成本。2、本专利技术围堰底部设一层橡皮垫，防止其与渠道混凝土衬砌板直接接触而造成二次破坏，同时在钢围堰工作状态下起到一定止水作用。3、渠道内上、下游各布置一道围堰，形成全截断式基坑，通过旁通管抽水输水，保证渠道不断流，对南水北调中线总干渠输水能力可达到设计能力的15％-60％左右。4、本专利技术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。5、本专利技术解决了在不中断供水条件下渠道衬砌修复问题，具有较大社会效益和经济效益。附图说明图1为本专利技术平面布置示意图。图2为本专利技术A-A横剖面图。图中：通水渠道1、马道1.1、旁通管1.2、水泵1.3、衬砌板2、渠坡3、围堰4、排气、排水结构4.1、干地基坑5、输水埋管5.1、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专利技术的实施情况，但它们并不构成对本专利技术的限定，仅作举例而已，同时通过说明本专利技术的优点将变得更加清楚和容易理解。对南水北调中线一期总干渠进行了技术研究，该工程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。参照图1-2所示：渠道衬砌修复旁通管输水及围堰截断式基坑，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的上游和下游各布置一道围堰4，上游和下游的所述的围堰4均截断通水渠坡1(所述的围堰之间的长度通常为20-30米之间，具体的长度根据需要修理的通水渠道1内的长度进行确定)，所述的围堰4与底部的衬砌板2之间形成干地基坑5，在所述的通水渠道1的一侧的马道1.1上设置有旁通管1.2，所述的旁通管1.2的一端沿渠坡3布置直至伸入到上游的围堰4前端的通水渠道1的水面以下，另一端伸入到下游的围堰4后方的通水渠道1的水面以下，在所述的旁通管1.2的前端配套安装有水泵1.3(旁通管1.2位于通水渠道1内的水面以下1-2米即可，同样的水泵1.3也是放下水面以下1-2米)；所述的围堰4为模块式浮箱钢结构，在所诉的围堰4内部设置有排气、排水结构4.1，在所述的围堰4的底部设置有橡皮垫，所述的橡皮垫紧贴在所述的衬砌板2上；在所述的围堰4由若干个箱体组成，每个箱体之间通过锁扣连接，并在相邻的箱体之间设置有止水结构；(图中的箭头表示水流的方向)在所述的衬砌板本文档来自技高网...

【技术保护点】
渠道衬砌修复旁通管输水及围堰截断式基坑，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)的上游和下游各布置一道围堰(4)，上游和下游的所述的围堰(4)均截断通水渠坡(1)，所述的围堰(4)与底部的衬砌板(2)之间形成干地基坑(5)，在所述的通水渠道(1)的一侧的马道(1.1)上设置有旁通管(1.2)，所述的旁通管(1.2)的一端沿渠坡(3)布置直至伸入到上游的围堰(4)前端的通水渠道(1)的水面以下，另一端伸入到下游的围堰(4)后方的通水渠道(1)的水面以下，在所述的旁通管(1.2)的前端配套安装有水泵(1.3)；所述的围堰(4)为模块式浮箱钢结构，在所诉的围堰(4)内部设置有排气、排水结构(4.1)，在所述的围堰(4)的底部设置有橡皮垫，所述的橡皮垫紧贴在所述的衬砌板(2)上；在所述的围堰(4)由若干个箱体组成，每个箱体之间通过锁扣连接，并在相邻的箱体之间设置有止水结构；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)。...

【技术特征摘要】
1.渠道衬砌修复旁通管输水及围堰截断式基坑，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)的上游和下游各布置一道围堰(4)，上游和下游的所述的围堰(4)均截断通水渠坡(1)，所述的围堰(4)与底部的衬砌板(2)之间形成干地基坑(5)，在所述的通水渠道(1)的一侧的马道(1.1)上设置有旁通管(1.2)，所述的旁通管(1.2)的一端沿渠坡(3)布置直至伸入到上游的围堰(4)前端的通水渠道(1)的水面以下，另一端伸入到下游的围堰(4)后方的通水渠道(1)的水面以下，在所述的旁通管(1.2)的前端配套安装有水泵(1.3)；所述的围堰(4)为模块式浮箱钢结构，在所诉的围堰(4)内部设置有排气、排水结构(4.1)，在所述的围堰(4)的底部设置有橡皮垫，所述的橡皮垫紧贴在所述的衬砌板(2)上；在所述的围堰(4)由若干个箱体组成，每个箱体之间通过锁扣连接，并在相邻的箱体之间设置有止水结构；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所述的渠道衬砌修复旁通管输水及围堰截断式基坑，其特征在于：在所述的通水渠道(1)两侧均设置有旁通管(1.2)，所述的旁通管(1.2)的管径与数量与所述的马道的宽度相匹配。3.根据权利要求1或2所述的渠道衬砌修复旁通管输水及围堰截断式基坑，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上的已拆除的逆止阀(9)上。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪锦初，谢向荣，吴德绪，刘百兴，李蘅，简兴昌，倪晖，徐唐锦，苏利军，周嵩，段寅，赵峰，黄红，朱祖国，杨谢芸，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42