地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式及开挖方法技术

本发明专利技术公开了一种地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式及开挖方法，所述结构包括TBM掘进洞段和钻爆法洞段，所述的TBM掘进洞段包括地下厂房周围环形布置的四层螺旋下降排水廊道、顶层中间环形排水廊道以及引水下平洞排水廊道，所述钻爆法洞段包括组装洞段、始发洞段及其余支洞。通过采用TBM及钻爆法相结合的方式，使得地下厂房排水廊道的开挖具有施工机械化、智能化水平，降低地下工程施工安全风险，提升工程质量和本质安全水平等优点。提升工程质量和本质安全水平等优点。提升工程质量和本质安全水平等优点。

【技术实现步骤摘要】
地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式及开挖方法


[0001]本专利技术涉及水电站地下厂房排水廊道开挖布置
，尤其涉及一种采用TBM及钻爆法相结合的地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式。

技术介绍

[0002]水电站地下厂房洞室群周围需布置排水廊道，用于截断和接引地下厂房洞室群周围围岩内的渗水，防止地下厂房洞室群围岩渗水进入地下厂房洞室群，对结构及设备造成破坏，传统的排水廊道布置为多层平行环形布置，彼此之间相互独立，仅能通过钻爆法进行开挖，机械化程度低、劳动力投入大、安全风险高、施工工期长、作业面环境差，对现场的施工和管理人员职业健康造成伤害，极易引发安全生产事故。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种采用TBM及钻爆法相结合的地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式及开挖方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]本专利技术的一种地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式，包括TBM掘进洞段和钻爆法洞段，所述的TBM掘进洞段包括地下厂房周围环形布置的四层螺旋下降排水廊道、顶层中间环形排水廊道以及引水下平洞排水廊道，所述钻爆法洞段包括组装洞段、始发洞段及其余支洞。
[0006]作为优选，所述TBM掘进洞段断面为圆形，直径为3.53m；所述四层螺旋下降排水廊道、顶层中间环形排水廊道以及引水下平洞排水廊道转弯半径不小于30m，距离地下厂房洞室群不小于20m。
[0007]作为优选，所述组装洞段断面为城门洞形，尺寸为8.7mx9.7m，长度不小于42.5m。
[0008]作为优选，所述组装洞段包括第一组装洞段和第二组装洞段，第一组装洞段位于通风兼安全洞近厂房段与主变排风洞之间，第二组装洞段位于主变进风洞及进厂交通洞近厂房段之间，所述第一处组装洞段后期可布置地下厂房应急避难场所，所述第二处组装洞段后期可作为地下厂房交通回旋通道。
[0009]作为优选，所述始发洞段断面为圆形，直径为3.9m，长度不小于7m。
[0010]作为优选，所述始发洞段包括位于主变排风洞与TBM掘进方向交叉处的第一始发洞段、尾闸通风洞与TBM掘进方向交叉处的第二始发洞段、进厂交通洞近厂房段与TBM掘进方向交叉处的第三始发洞段、厂内透平油罐洞与TBM掘进方向交叉处的第四始发洞段。
[0011]作为优选，所述其余支洞断面为城门洞形，尺寸为3mx3m。
[0012]作为优选，所述其余支洞包括位于第三层排水廊道与尾闸洞之间的第一支洞，用于尾闸洞底层排水；位于第三层排水廊道与主变洞之间的第二支洞，用于主变洞底层排水；位于第三层排水廊道与主副厂房洞上游侧之间的第三支洞，用于主副厂房洞底层交通及疏散；位于第三层排水廊道与主副厂房洞副厂房段之间的第四支洞，用于副厂房内底层排水；
位于第四层排水廊道与主变洞另一侧之间的第五支洞，用于主变洞另一侧底层排水；位于第四层排水廊道末端分叉出去的第六支洞，用于布置清污池。
[0013]本专利技术同时提供一种地下厂房螺旋式排水廊道开挖方法，所述方法包括以下步骤：
[0014]TBM设备依次通过通风兼安全洞及主变排风洞运至位于通风兼安全洞近厂房段与主变排风洞之间的第一组装洞段，
[0015]TBM设备首先在第一组装洞段进行组装，组装完成后推进至第一始发洞段，首先沿着地下厂房外围掘进不小于TBM设备长度，随后退回至第一始发洞段，随后逆时针沿着顶层中间环形排水廊道掘进一圈后回到第一始发洞段，随后逆时针沿着地下厂房外围水平环形掘进，掘进至与引水下平洞排水廊道交叉点部位时，先沿着地下厂房外围掘进不小于TBM设备长度，随后退回至与引水下平洞排水廊道交叉点部位，随后顺时针接逆时针再接顺时针沿着引水下平洞排水廊道掘进一圈后回到地下厂房外围水平环形与引水下平洞排水廊道交叉点后继续逆时针沿着地下厂房外围水平环形掘进，在到达主厂房另一侧后开始降坡，在掘进至第二层排水廊道后先后与尾闸通风洞、主变进风洞相交，在交叉口之后需重新设置第二始发洞段再重新掘进，
[0016]在第二层排水廊道后段再次设置第二组装洞段用于TBM设备拆解、检修及组装，该第二组装洞段位于主变进风洞及进厂交通洞近厂房段之间，组装完成后推进至位于进厂交通洞交叉口处的第三始发洞段，继续降坡掘进，在掘进至第三层排水廊道后与厂内透平油罐洞相交，随后推进至位于厂内透平油罐洞交叉处的第四始发洞段，随后掘进至第四层排水廊道后至尾闸洞内集水井中部于尾闸洞集水井内进行接收、拆卸，最终经尾闸运输洞和进厂交通洞退场，整体线路为螺旋式连贯下降，其中直线段坡度控制在5％以内，转弯段坡度控制在3％以内，
[0017]所述TBM掘进完成后，再采用普通的钻爆法开挖第一支洞、第二支洞、第三支洞、第四支洞、第五支洞及第六支洞。
[0018]本专利技术的有益效果是：通过采用TBM及钻爆法相结合的方式，使得地下厂房排水廊道的开挖具有施工机械化、智能化水平，降低地下工程施工安全风险，提升工程质量和本质安全水平等优点。
附图说明
[0019]图1是本申请实施例的整体布置三维图。
[0020]图2是本申请实施例的整体布置横剖面图。
[0021]图3是本申请实施例的TBM掘进洞段典型断面详图。
[0022]图4是本申请实施例的组装洞段典型断面详图。
[0023]图5是本申请实施例的始发洞段典型断面详图。
[0024]图6是本申请实施例的其余支洞典型断面详图。
[0025]图中标注：11、四层螺旋下降排水廊道；12、顶层中间环形排水廊道；13、引水下平洞排水廊道；211、第一组装洞段；212、第二组装洞段；221、第一始发洞段；222、第二始发洞段；223、第三始发洞段；224、第四始发洞段；231、第一支洞；232、第二支洞；233、第三支洞；234、第四支洞；235、第五支洞；236、第六支洞。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步描述。
[0027]如图1、图2所示，本专利技术的一种地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式，包括TBM掘进洞段和钻爆法洞段，所述的TBM掘进洞段包括地下厂房周围环形布置的四层螺旋下降排水廊道11、顶层中间环形排水廊道12以及引水下平洞排水廊道13，所述钻爆法洞段包括组装洞段、始发洞段及其余支洞。
[0028]如图3所示，所述TBM掘进洞段断面为圆形，直径为3.53m；所述四层螺旋下降排水廊道11、顶层中间环形排水廊道12以及引水下平洞排水廊道13转弯半径不小于30m，距离地下厂房洞室群不小于20m。
[0029]如图4所示，所述组装洞段断面为城门洞形，尺寸为8.7mx9.7m，长度不小于42.5m。所述组装洞段包括第一组装洞段211和第二组装洞段212，第一组装洞段211位于通风兼安全洞近厂房段与主变排风洞之间，第二组装洞段212位于主变进风洞及进厂交通洞近厂房段之间。所述第一处组装洞段211后期可布置地下厂房应急避难场所，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式，其特征是，包括TBM掘进洞段和钻爆法洞段，所述的TBM掘进洞段包括地下厂房周围环形布置的四层螺旋下降排水廊道(11)、顶层中间环形排水廊道(12)以及引水下平洞排水廊道(13)，所述钻爆法洞段包括组装洞段、始发洞段及其余支洞。2.根据权利要求1的地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式，其特征是，所述TBM掘进洞段断面为圆形，直径为3.53m；所述四层螺旋下降排水廊道(11)、顶层中间环形排水廊道(12)以及引水下平洞排水廊道(13)转弯半径不小于30m，距离地下厂房洞室群不小于20m。3.根据权利要求1的地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式，其特征是，所述组装洞段断面为城门洞形，尺寸为8.7mx9.7m，长度不小于42.5m。4.根据权利要求1的地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式，其特征是，所述组装洞段包括第一组装洞段(211)和第二组装洞段(212)，第一组装洞段(211)位于通风兼安全洞近厂房段与主变排风洞之间，第二组装洞段(212)位于主变进风洞及进厂交通洞近厂房段之间，所述第一处组装洞段(211)后期可布置地下厂房应急避难场所，所述第二处组装洞段(212)可作为地下厂房交通回旋通道。5.根据权利要求1的地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式，其特征是，所述始发洞段断面为圆形，直径为3.9m，长度不小于7m。6.根据权利要求1的地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式，其特征是，所述始发洞段包括位于主变排风洞与TBM掘进方向交叉处的第一始发洞段(221)、尾闸通风洞与TBM掘进方向交叉处的第二始发洞段(222)、进厂交通洞近厂房段与TBM掘进方向交叉处的第三始发洞段(223)、厂内透平油罐洞与TBM掘进方向交叉处的第四始发洞段(224)。7.根据权利要求1的地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式，其特征是，所述其余支洞断面为城门洞形，尺寸为3mx3m。8.根据权利要求1的地下厂房螺旋式排水廊道开挖布置形式，其特征是，所述其余支洞包括位于第三层排水廊道与尾闸洞之间的第一支洞(231)，用于尾闸洞底层排水；位于第三层排水廊道与主变洞之间的第二支洞(232)，用于主变洞底层排水；位于第三层排水廊道与主副厂房洞上游侧之间的第三支洞(233)，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵修龙，丁兵勇，杨经卿，谭支超，傅新芬，田迎春，万祥兵，方丹，孙金辉，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：