圆形引水隧洞喷砼衬砌的计算探讨
(六)圆形有压隧洞的衬砌计算
有压隧洞多采用圆形断面,内水压力常是控制衬砌断面的主要荷载。
为了充分利用围岩的弹性抗力,围岩厚度应超过三倍开挖洞径,并使衬砌与围岩紧密贴结。
欲求衬砌在某种荷载组合下的内力,只需分别计算出各种荷载单独存在时衬砌的内力,然后进行叠加。
1、均匀内水压力作用下的内力计算当围岩厚度大于3倍开挖洞径时,应考虑围岩的弹性抗力,将衬砌视为无限弹性介质中的厚壁圆管,根据衬砌和围岩接触面的径向变位相容条件,求出以内水压力p 所表示的弹性抗力P 0,而后按轴对称受力的弹性理论厚壁管公式计算衬砌的内力。
如图1所示,在内水压力p 和弹性抗力p 0作用下,按弹性理论平面变形情况,求得厚壁管管壁任意半径r 处的径向变位u 为⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--+--+-+=0222221)21()(1)()21()1(p t t r r p t r r E r u e e μμμ (1) 取r=r e ,得衬砌外缘的径向变位u e 为 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+--+-+=02221)21(111)21()1(p t t p t Er u e e μμμ (2) 式中 E ——衬砌材料的弹性模量;μ——衬砌材料的泊松比;t ——衬砌外半径与内半径之比,t=r e /r i 。
图1 衬砌在均匀内水压力作用下的应力计算图当开挖的洞壁作用有p 0时,按文克尔假定,洞壁的径向变位y=p 0/K=p 0r e /100K 0,此处,K 为岩石的弹性抗力系数,K 0为单位弹性抗力系数。
根据变形相容条件,y=u e ,整理后可得围岩的弹性抗力为p At Ap --=201 (3))21)(1()1(00μμμ-+++-=K E K E A (4)A 为弹性特征因素,式中的E 、K 0分别的kPa 和kN/m 3计;若以kg/cm 2和kg/cm 3为单位,则需将式中的E 改为0.01E 。
按弹性理论的解答,厚壁管在均匀内水压力p 和弹性抗力p 0作用下,管壁厚度内任意半径r 处的切向正应力σt 为0222221)(1)(1p t r r t p t r r e e t -+--+=σ (5) 分别令r =r i 及r =r e ,即可得到单层衬砌在均匀内水压力p 作用下内边缘切向拉应力σi和外边缘切向拉应力σe 为p At A t i -+=22σ (6)p At Ae -+=21σ (7) 因为t >1,显然σi >σe 。
圆形有压隧洞衬砌结构计算公式的探讨
式 中: ] [ 为钢 筋 的允许 应力 ,P 。按 下式 确定 : ka
]: . ( .. B U 2_4 )
结构 外径 , P 为 围岩 弹性抗 力 ,P 。 由下式 计算 : m;。 ka
f
.
蕊
=
)
( .. 3 B 0 2— )
对 称 筋 情 况 ,i f , 盯 。 g =l g , 得 : f 令 =盯 0 叮 则 J
p_ o m 一! +k ( r
式 中 :i 单 位 长 度 ( f为 m)内 圈 钢 筋 的 断 面 面 积 , f 为 m ;n
1 公 式 推 导
1 1 适 用 条 件 .
辛 器n , =8h 咖. = ・ E 0E 詈 . 5 2
式 中 : 为 混 凝 土 的 弹 性 模 量 ,P 。 E k a
根 据 变 形 相 容 条 件 , 层 钢 筋 的 径 向 变 形 就 为 内 水 压 力 内
《 水工 隧洞 设计 规 范》( L 7 S 2 9—2 0 )中附 录 B适 用 于 02
0 引 言
在 进行 圆形 有压 隧洞 结 构计 算 时 , 计者 一 般 是 直接 采 设 用规 范《 水工 隧洞 设 计 规 范》( L 7 S 2 9—2 0 中附 录 B圆形 0 2) 有压 隧洞衬 砌结 构计 算公式 , 于公 式 的来 源 和公 式 的 原理 对
一
力作 用下 围 岩 的径 向变形 , 由下 式计 算
k o A P = kA = o
式 中 : 为钢 筋 受 拉 设 计 强 度 , P ; R k a K为钢 筋 混 凝 土 结
浅谈引水隧洞混凝土衬砌施工技术
2. 7 脱模 、拆模 、养护 当衬砌混 凝土达 到拆模 强度时 , 先 拆 除堵头 板和接缝模板 的伸缩杆 , 再 拆 除 侧 向 千 斤 顶和 侧 向油 缸 机 械 锁 插 销 以 及 油缸 与 模板 的联 结 , 下 降 垂直 油 缸 和 托 架 , 放 下 上 层脚 手 板 , 使 台车 与模 板 完 全 脱 离 。 采 用 垂直油缸 同步顶升托架并 与模板联结 , 将 侧向油缸与模板 联结起来 。 拆 除 模 板 收 拢 铰和翻转铰处 的对接螺栓 , 放 下 其 余 脚 手 板, 松开基脚千斤顶 。 收挂 翻 转 模 板 , 然后 同步 下 降 垂 直 油 缸 , 使 模板 与 衬 砌 混 凝 土 全部脱离。 交替 启动 垂 直 油 缸 与 侧 向油 缸 、 针粱钢模的调 整, 然后 固 定 钢 模 台 车 。 使模板收拢。 清 除模 板 表 面 粘 结 的混 凝 土 , 隧洞 边顶拱 砼衬砌 时使用 钢模 台车 , 喷涂脱 模剂 。 钢 模 台车 就 位 制 动 后 , 锁 定卡 轨 器 , 交 替 启 养护在脱 模后用 洒水养 护 。 砼 浇 筑 完 动 垂 直 油 缸 和 侧 向油 缸 , 使 模 板 立 于 设 计 毕 后 1 0 ~2 0 h 洒水养护 , 养 护 时 间不 少 于 位置。 埋设 送 浆 管 , 对 上 下砼 结 合 部 认 真 检 2 8 d , 养 护 需 使 砼表 面时 刻 保 持 湿 润 , 确 保 查, 若发 现 有 结 合 不 紧 密 的地 方 , 应 调 整 台 砼 强 度 。 车 张 开度 达 到 紧 贴 砼 面 。 放下翻转模板 , 并 用连接螺栓拧 紧 , 调 整 基 脚 千 斤 顶 使 其 支 3 结 语 顶于垫木和木楔 上。 然 后 挂 上 台 车 两 端 的 本 文 结 合 缅 甸 太 平 江水 电站 隧 洞 工程 侧 向 千斤 顶 , 此 时 检查 模 板 如 发 现 有 偏 差 , 施工实例, 通 过 对 施 工难 点 、 重 点 的 分 析 以 可放 下托 架 , 用 侧 向千 斤 顶进 行 调 整 。 挂 上 及 一 系 列 处 理 措 施 的 阐述 , 对 类 似 引水 隧 其余侧向千斤顶 , 调 整 侧 向油 缸 机 械 锁 的 洞 的 混 凝 土 衬 砌 施 工 具 有 一 定 的 指 导 作 长 度 并 插 上 销 子 锁定 。 起 台 车 两 侧 脚 手板 , 用, 值得交流与学习 。 上 紧模板收拢铰处 的对接螺栓 。 利 用 斜 撑 将模 板 可 靠 地 固定 在 设 计 位 置 。 降 下 垂 直 参考 文献 油缸 , 使托 架 与 模 板 分 离 。 安 装 堵 头 板 和 止 [ 1 】曲 明庆 . 浅 谈 引水 隧 洞混 凝 土 衬 砌 及支 护 施工技 术 [ J ] . 科技 信 息 , 2 0 1 1 ( 1 ) : l 1 8 — 水, 堵 头板 可根 据 开 挖 情 况 架 设 , 堵头 板 一 1 1 9. 定 要 顶 在 岩面 上 , 悬 臂 端 要 用斜 撑 顶 紧 。 安 放基脚模 板 , 下 部 贴 紧 基 脚 千 斤 顶 下 的 垫 [ 2 】王应 周 , 董晓峰 . 洪 一 电 站 引 水 隧 洞 混 木外侧, 上 部 用 木 撑 使 其 与 边墙 模 板 密 贴 。 凝土衬砌施工[ J ] . 四川水利 , 2 0 1 0 ( 3 ) : 3l 一3 3. 2. 5仓面验 收 仓 内所 有 项 目都 按 设 计 要 求 完成 经 自
引水隧洞混凝土衬砌施工技术方案_secret
xx江xx二级水电站电站进水口工程合同编号:引水隧洞0+22~0+80段混凝土衬砌施工技术措施(修)批准: xx审核: xx编制: xxxx股份有限公司xx二级水电站电站进水口工程施工项目部1、工程概况 (1)1.1工程简介 (1)1.2工程特点 (1)1.3主要工程量 (1)2、编制依据 (1)3、施工布置 (2)3.1供风、供水、供电、及排水 (2)3.2施工道路 (2)3.3混凝土施工机械设备 (2)4、施工方案总体规划 (3)4.1仓位总体规划 (3)4.2环向施工缝设置 (3)4.3纵向水平施工缝设置 (3)4.4底板样架 (4)4.5承重排架 (4)4.6侧墙模板 (4)5、主要施工程序及方法 (4)5.1混凝土原材料 (4)5.2配合比选定 (4)5.3主要施工程序 (4)5.4主要施工方法 (5)6、施工进度及强度分析 (11)6.1水平运输能力分析 (11)6.2浇筑强度分析 (11)6.3施工进度安排 (12)6.4衬砌作业循环图表 (12)7、施工机械、材料及人员配置 (13)7.1施工机械配置 (13)7.2施工用材及人员配置 (14)8、质量、安全及环境保护保证措施 (14)8.1质量保证措施 (14)8.2安全保证措施 (15)8.3环境保护措施 (16)9、附图(附后) (16)10、引水隧洞0+022~0+080段顶拱模板及钢管承重排架计算书(附件一) (16)11、引水隧洞0+022~0+080段边墙模板计算书(附件二) (16)1、工程概况1.1 工程简介引水隧洞0+22~0+80段衬砌混凝土结构断面为城门洞型,长58m,宽10m,高11.8m,底板高程1618.00m,衬砌厚度为1.0~1.5m。
该段前接进口矩形渐变段(0+2~0+12)和城门洞型渐变段(0+12~0+22),后接事故闸门井渐变段0+80~0+128(其中0+80~0+95段为城门洞型渐变为矩形,0+95~0+110为闸门井段,0+110~0+128段为矩形渐变为马蹄形)。
某水电站引水隧洞衬砌结构计算书
某水电站引水隧洞衬砌结构计算书目录1 计算总说明 (1)1.1 计算目的及要求 (1)1.2 基本资料 (1)1.3 计算原则和假定 (1)1.4 材料参数 (2)1.5 参考书目及资料 (2)2 计算过程 (3)2.1 围岩分担内压 (3)2.2 按初拟配筋计算钢筋应力 (8)2.3 按限裂标准复核钢筋应力 (9)2.4 抗外压计算 (11)3 计算成果及分析 (13)4 附图........................................... 错误!未定义书签。
引水隧洞衬砌结构计算书1 计算总说明1.1 计算目的及要求本算稿采用高压隧洞的透水衬砌方法(公式法)对某水电站引水隧洞进行内力和配筋计算,为施工详图设计阶段引水隧洞衬砌的施工图绘制提供合理的数据依据。
1.2 基本资料引水隧洞布置于XX河左岸,进水口至调压室引水隧洞长全长15541.226 m,为有压隧洞。
引水隧洞建筑物为3级,结构安全级别为Ⅱ级。
沿线山体雄厚,设计洞轴线与主要结构面呈较大角度相交,具备基本的地形地质条件,围岩类别以Ⅲ类为主,局部稳定性差,应及时采取支护措施;少部分洞段属Ⅱ类围岩,基本稳定,Ⅳ~Ⅴ类围岩不稳定。
Ⅱ、Ⅲ1类围岩段,采用马蹄形断面(喷锚支护方式),Ⅲ2、Ⅳ、Ⅴ类围岩段采用马蹄形或圆形断面(钢筋混凝土衬砌支护方式),本算稿仅针对钢筋混凝土衬砌支护段进行结构计算。
围岩分类及参数详见附页互提资料单。
1.3 计算原则和假定高压隧洞的结构设计采用了透水衬砌方法进行计算,本工程采用公式法进行计算。
公式法:考虑变形协调,计算圆形断面在内水压力作用下围岩、混凝土、钢筋的应力和变形,以及混凝土裂缝开展宽度。
充水过程:初次充水,内水压力达到一定程度后,高压隧洞衬砌体开裂,内水压力以渗透压力,即体积力的形式作用在混凝土衬体和围岩上,使混凝土衬体内、外水压的压差逐渐降低或趋于平衡,从而在钢筋混凝土上产生的应力都较小。
引水隧洞混凝土衬砌方案
引水隧洞混凝土衬砌方案摘要:引水隧洞衬砌工程作为水利工程的组成部分,因其施工特殊性,而显得尤为重要。
下文通过论述某引水隧洞衬砌施工方案,进而对如何提高引水隧洞衬砌质量进行探讨论述。
关键词:引水隧洞;施工方案;技术措施前言引水隧洞在山体中开凿的引水或泄水的水工建筑物。
按其功用可分为引水发电、尾水、泄洪、工农业输水、排沙、排水、施工导流、通航等隧洞。
按水在洞中流动的状态,又可分为有压隧洞和无压隧洞,本工程引水隧洞分引水主洞和引水支洞,均为有压隧洞。
(1)施工方案引水隧洞衬砌由内往外按结构分缝分段分层浇筑,先浇底拱,再浇边顶拱,底拱超前浇筑于顶拱控制在3个施工段以内。
底拱砼采用穿行式钢模台车施工,边顶拱采用钢模台车施工,一个浇筑段长12m(具体按设计结构分缝定),平面转弯段、上弯弧段、下弯弧段砼施工时,按常规方法施工,采用普通组合钢模板,采用φ48mm 脚手架和木排架支撑定型钢模板分两次衬砌完成。
衬砌的程序为先浇隧洞下部1/3底弧段,再浇隧洞上部2/3 拱弧段。
(2)施工程序(4)底拱砼浇筑施工1)穿行式钢模台车组装2)岩面及施工缝的清理及清洗3)钢筋制安先用手风钻钻50厘米深插筋孔,再组立架立钢筋;经测量检查合格后再安装结构钢筋。
钢筋在加工厂加工,成型的钢筋运至施工现场后,人工按施工图纸和技术规范要求绑扎和焊接钢筋。
钢筋表面应洁净无损伤,油漆污染和铁锈等应在使用前清除干净。
钢筋绑扎完后由班组进行自检,再由质检工程师进行复检,合格后申请监理工程师验收。
4)针梁钢模就位针梁钢模就位后,根据测量放样的洞中心线进行针梁钢模的调整,然后固定钢模台车。
钢模在砼浇筑前需清洗模板面,涂脱模剂。
5)挡头模板及止水安装钢筋安装完成并经监理人验收合格后进行止水的安装,然后进行针梁钢模挡头模板的封堵。
6)灌浆预埋管安装按设计详图预埋灌浆管。
7)仓面验收仓内所有项目都按设计要求完成经自检、复检合格后,将验收资料提交监理工程师验收。
水电站引水隧洞砼衬砌及灌浆施工
水电站引水隧洞砼衬砌及灌浆施工摘要:本文结合某二级电站的施工实践,对电站引水隧洞砼衬砌及灌浆施工作简要探讨。
关键词:引水隧洞混凝土衬砌灌浆施工某电站由跨流域引水隧洞、发电引水系统、拦水堰坝和发电厂房等建筑物组成。
以发电为主,装机容量3500kw。
发电引水隧洞沿右岸布置,进水口紧挨拦水堰坝,进水口闸孔2孔。
潜孔式布置,每孔尺寸3.0×4.0m,闸门段长4m,闸门采用平板钢闸门,闸板尺寸b×h为3.5×4.5m。
设15t螺杆启闭机二台,在进水口拦砂坎后设回转式自动清污机二台,栅底高程229.1m,安装高度 6.15m。
进水口0+020.03~0+025.72m(即闸门槽中心线)为方形截面,开挖尺寸为3.7×4.7m,衬后尺寸3.0×4.0m,闸门槽后设长6m的渐变段与圆形断面发电隧洞街接。
发电隧洞开挖洞径4m,衬后洞径3.5m,桩号0+000~2+434m段纵坡为0.01015,调压干电池布置在进水口3256.36m处,调压干电池之后水平转弯后接出口贫管,由两根贫管接入厂房。
1 砼系统根据工程地形特点,施工条件等因素,配备1台0.75m3拌和机集中拌制生产砼,为固定式拌和机,设在堰坝右岸上游的空地上,另配备1台0.25m3砂浆搅拌机,用于砌石砂浆拌制。
2 隧洞砼衬砌2.1 施工程序清理岩面及底拱→安装钢筋→立模→砼浇筑→砼养护→拆模→清理→进入下→循环。
2.2 施工布置隧洞全断面衬砌以采用钢模施工方法为主,每个工作面为边顶拱和底拱两部分,分别采用自制钢模进行砼衬砌施工。
洞衬砼浇筑段长度为:底模为拉模长度按4m,边顶拱长度按8m考虑。
在开挖完成后采用先衬底拱后衬顶拱方案。
共需设置一套底拱拉模,二套台边顶拱模板。
在施工过程中,按照底拱拉模在外侧,边顶拱模板在里侧原则布设。
洞身段衬砌材料由进水口运至工作面,采用砼泵入仓。
2.3 洞身衬砌先衬底拱砼,衬砌5~6段后,再衬边顶拱砼。
水工隧洞混凝土衬砌施工技术
水工隧洞混凝土衬砌施工技术摘要:在进行水利工程项目施工的过程中,施工的质量和品质始终被放在首要位置上。
在进行水工隧洞混凝土衬砌施工的过程中,施工的质量问题更是值得关注的首要问题。
因此本文的研究针对该问题展开探讨,就其施工过程中常见的问题以及如何进行这些问题的解决提出了相应的解决对策。
关键词:水工隧洞;混凝土衬砌在进行水利工程施工的过程中,保证施工的质量不仅可以确保水利项目的顺畅开展,同时也有助于更好的提升承包商信誉和公信度。
与国家的其它项目建设相比较而言,国家工程水利项目的建设十分重要切必要。
水利工程施工项目的质量不仅关系到人民的基本生命财产安全,同时也是关系到社会稳定发展的重要内容。
因此本文在研究的过程中对水工隧洞混凝土衬砌施工中常见问题进行了分析,通过分析指出避免问题出现的方式,并针对这些问题提出了合理的解决方案。
1.水工隧洞混凝土衬砌施工中的质量缺陷在进行水工混凝土衬砌施工的过程中,常见的质量缺陷包含了表面的破坏,施工质量把关不严导致的漏水以及错台、裂缝等等。
这些缺陷的存在对保障水利施工的质量都具有消极的意义。
1.1表面破坏表面破坏指的是在施工的过程中,由于施工人员不严谨,或者采用的施工材料质量不过关,导致在施工后隧洞的底板出现不平整的现象。
而这种不平整一旦经过了大量的水力冲刷后就很容易导致整个底板的破裂。
1.2渗水现象渗水现象的存在也是由于施工质量不过关造成的。
在施工工作开展的过程中,对施工缝隙的处理十分关键。
而如果对缝隙的处理不到位,或者处理过程中出现其它疏漏,就容易导致渗水现象发生。
1.3错台现象错台现象,指的是在进行洞身混凝土衬砌时,由于施工不够认真,导致错台出现。
1.4裂缝现象裂缝的出现也往往是由于在进行施工过程中施工人员操作不规范,或者使用了不合格的施工材料所出现的施工质量不足现象。
裂缝的存在不利于水利施工的安全保障。
所以在进行施工的过程中必须杜绝裂缝的存在。
1.衬砌质量缺陷的成因分析在水利工程施工的过程中,衬砌质量缺陷存在的原因,一是由于人为原因造成的,二是施工材料问题,三是自然原因。
对引水隧洞混凝土衬砌施工措施的探讨
对引水隧洞混凝土衬砌施工措施的探讨作者:雷超民来源:《城市建设理论研究》2013年第31期摘要:近几年,随着水利工程建设的快速发展,引水隧洞施工在水利工程中所占比重大大增加,作者根据自己的工作经验对引水隧洞混凝土衬砌施工措施进行了相关论述,主要是从模板安装工程、钢筋工程、混凝土浇筑工程这三方面进行了探讨。
关键词:引水隧洞;施工;混凝土;衬砌中图分类号:U45 文献标识码:A1.施工前的准备1.1基岩面清理基岩面上的杂物、土泥及松动岩石、淤泥、松散软弱夹层均应清除干净。
基岩面用高压风进行清理。
底板先用反铲进行基础粗清,再由人工配合小型挖掘机细部清理,人工撬除松动岩体并用风清理(达到满足设计要求)。
边顶拱利用钢筋台车人工撬除松动破碎岩块,超前检查处理局部欠挖,以液压破碎锤为主,若确需爆破作业处理的地方,其处理原则是:最大单响药量不得大于40g,对已浇混凝土表面、止水及外露钢筋必须进行全面保护,保护的方法可以采用废旧轮胎、圆杂木、木板或草席覆盖的方法。
1.2测量放线用全站仪进行测量放线,确定钢筋绑扎和立模边线位置,并做好标记,焊钢筋架立筋,并定出结构轮廓线。
2.模板安装工程2.1模板安装的技术要求⑴模板安装前,按施工详图测量放样,一方面要控制结构体型,另一方面要对模板安装后的洞轴线进行校核。
模板安装过程中,保持足够的临时固定设施,以防变形和倾覆。
⑵上下平段和斜井段洞内钢模板拼装时,要保证模板之间的接缝必须平整,模板之间的缝隙要填充密实,确保混凝土浇筑后的表面平整、美观。
⑶上下弯度的木模板安装加工时的编号进行现场拼装,接缝部分在拼装完成后利用方木和木板进行加固处理。
⑷堵头部位由于要安装止水,模板采用木模板进行现场拼装,止水外侧由于洞壁的超挖影响,平整度较差,给部分模板现场加工,止水内侧模板在加工厂进行制作,现场拼装。
根据洞径变化计划加工3~4套,以满足现场使用要求。
⑸由于边墙顶拱仓面较小,混凝土垂直方向上升速度较快,为了保证不发生跑模、崩模现象,拉筋间距不宜大于60cm。
关于引水隧洞混凝土衬砌施工的探讨
根据混凝 土入 仓温度 不同而适当调整, 以保证 现场混凝土的初凝时间大于 7 h 。 2 . 4施 工 选 用 配 合 比 按绝 对体积 法计算配合 比, 水灰 比为 0 . 5 , 砂 率为4 0 %, 粉煤灰取代水泥率 1 5 %, 超量系数
取 1 . 3 。
三、衬砌 混凝土施工要点
3. 1 、输送 混凝土运 输采用混凝土搅拌输送车, 为避 免运送途中发生离析, 途 中搅拌转速控制在 2 4 r / r n i n ; 运送 总时间控制在 2 0 m i n以内。为保 证混凝土连续泵送浇筑, 应配备 2台混 凝土搅 拌输送车, 并在洞 内设避车洞满足 车辆 调度 需 要。 混凝土输送 泵输送距离控制在 1 0 0 - 2 0 0 m , 输送管为 0 1 2 5 mm钢管, 垂直段使用软管 以利 于 混 凝 土入 仓 。泵 送 施 工 前 先 用 同水 灰 比砂 浆润管, 进料 斗上应 安置 网筛 并设专人监视喂 料, 以防止 大粒径 集料 混入料 斗, 坍 落度过 小 或离析 的混凝土拌和 物不得用入泵 。必须保 证混凝土泵连续工作 , 尽 可能避免泵送时中途 停歇 , 如 出现 停料情况 , 迫使混 凝土泵停车 , 则 混凝土泵必须每隔 5 r n i n 进行约 1 个行程 的作 业 。如果停歇时间超过 4 5 mi n或混凝土 出现 离析, 应 立 即排 除管 内混凝 土, 认 真清洗 并重 新润 管后再继续压送 。每次泵送完毕后, 用水 洗 的方法将混凝土泵和输送管清洗干净 。 3 . 2 、浇筑 混 凝土浇筑采用 液压整体钢模 衬砌 台车 作业, 实现 了混凝 土浇筑 的施工机 械化 , 减轻 了作业 强度。 能保证 2 4 h连续高速施工。与钢 模衬砌 相 比, 不仅 节省 了钢 材和 木材, 而且混 凝土质量有保证, 成型尺寸精度高、 整体性好 。 为保证混凝土成型尺寸, 必须 重视 台模 定 位的准确性 。台车就位后, 利用 台车液压 设备 把收缩 的台模伸展到 设计直 径, 并复核 台模外 壁与隧道 内壁 的距离是否达 到要求 的壁 厚, 台 车模尾 部必须与 已浇筑好 的上拱顶混凝 土重 叠 2 0 c m, 在台车模 的另一端安装好封头模 板, 封头模 板上 留孔将预 留钢 筋插入 。台模 与衬 钢筋要 留有 5 c m保 护层 。如果有相碰部位, 要 绑上 5 c m 厚的保护层 垫块。当台模定位无误 后, 在台模 中间部位, 加设定位撑 杆, 分别 撑在 隧道 上部和 左右内壁, 增加整个 台模中 间刚度 同时又可避免在 浇筑混凝土 时发生台模水平 移位和上浮, 最后在 台模缝 隙之 间填上密封材 料, 防止漏浆 。 混凝土浇筑要左右均匀对称 、分层 浇筑 , 分层厚度 3 0 c m。要保证上层混凝土在下层混 凝土初凝之前浇筑 完毕, 以免形成冷缝 。浇筑 拱底 、拱腰 时混凝 土泵 管插入台车工作窗, 当 混凝土浇筑到距离工作窗边缘下方 5 c m 时, 关
浅谈引水隧洞施工技术
浅谈引水隧洞施工技术摘要:引水洞是水电站、灌溉、引水工程等项目的一个关键系统工程之一。
如何科学,合理、有效地确定实施施工技术方案,结合先进合理可行的专项施工技术方案是取得最大效益的直接有效手段,是决定该系统实现项目目标关键。
关键词:引水洞施工技术方案专项技术方案关键1前言云龙河三级水电站地处巫山山脉南麓,位于清江上游支流。
为引水式发电站,引水系统长4105.34m,两大纵坡,分别i1=0.008为进水口至调压井后立面转弯段;i2=0.11924为调压井后立面转弯段至出水口支管起点。
围岩分为ⅠⅡⅢ三个级别,原地面高程距洞顶设计高程差最大约为145m。
圆形断面,洞径开挖半径R=2.55m~1.90m之间,衬砌半径R=2.00~1.00m之间。
分3个支洞同时双向施工。
本系统施工重难点为确定最佳爆破参数及稳定围岩,有效缩短排烟出渣时间、保证衬砌质量。
本文主要阐述中长式引水洞如何有效确定施工技术方案及专项方案的概要。
2施工技术方案的确定根据合同文本、相应技术规范,熟悉施工图,了解设计意图、结合现场地质水文,地形地貌条件同设计提供的相关文件仔细对比,分析,关注围岩属性,注重裂隙发育状况及岩层变化走向。
总体科学,合理规划布置各辅助工程(水、电、进场路、风、弃渣场、加工厂、堆场、仓库等),应对“水、电、风”充分考虑;合理有效的配置机械设备及人员;合理可行的采取相应的技术措施及工艺程序,达到最优水平配置,依据“新奥法”原则灵活使用改进,促进工艺程序优化,正确实施隧洞二十四字方针“重地质,管超前,严注浆,短进尺,强支护,快封闭,勤测量,速反馈”满足施工要求。
施工技术方案简要分为四大程序,施工测量布控→洞脸开挖(洞脸边坡防护)→引水洞洞挖(其中包括洞身段锚杆,钢支架、地表地下水处理)→引水洞衬砌、灌浆。
进洞前应充分做好洞口安全防护工作。
资源计划的配置应根据作业面数量,作业量及进洞口区地理环境,采取的不同工艺措施方案,满足各施工阶段的作业需求为目标确定。
圆形有压隧洞混凝土衬砌结构计算方法的比较
算 例 1 如某 水 电站 水 工 隧洞 下 平 段 为 圆形 有 : 压隧 洞 , 挖半 径 43 0 ml, 砌 厚 度 8 0 fm; 开 0 n 衬 0 l 衬 i
砌 采用 C 5混凝 土 , Ⅱ级钢 筋 ; 周 为 Ⅱ类 围 岩 , 2 配 洞
很 接近 , 但与 公式 法 的计算 结果 相差 很 大 。
收 稿 日期 :0 00 -8 2 1-62
其 不 同部分 为 :
作者简介 : 李光顺 ( 9 1一 ) 男 , 17 , 湖南省澧县人 , 高级工程师 , 从
事 水 电 工 程 设计 工 作 .
1 问 题 的 提 出
水 电站 的水 工压 力 隧 洞 多数 为 圆形 , 圆
隧洞 的钢筋 混凝 土 衬 砌 常 用 计算 方法 有 以下 几 种 :
公式 法 ( 克 尔 地 基 上 的 曲梁 法 ) 厚 壁 圆筒 法 ( 文 、 以 下简 称弹性 力 学法 ) 边 值 法 和有 限元 法 等 。但 是 , 、
设 计 中常 常在 同样 的计 算 条 件 下 , 用 不 同 的计 算 采 方法 , 计算结 果 相 差很 大 , 常使 设 计 人 员 无 所 适 从 ,
如算例 1 示 。 所
注: 接公 式 法计 算 不需 配 筋 , 中按 最 小 含 钢 率 配筋 。 表
2 计 算 假 定 比较
关键词 : 圆形有压隧洞 ; 衬砌 结构 ; 计算方法
中 图分 类 号 : V 3 . T 7 24 文献标识码 : A
Co pa io fc c ato e ho fc nc e e lni t uc u e f r c r u a e s e t m rs n o alul i n m t dso o r t i ng sr t r o ic l r pr sur unn l e
圆形有压引水隧洞预应力钢筋混凝土衬砌设计计算
隧洞计 算 主要 采用 3种 方法 ,其 一是 结 构力 学
方 法 ;其 二是 弹性 力学方 法 ;另一 种 是有 限单 元 方
法 。这 里 用有 限单 元法 中精 度较 高 的四结 点 等参 数 单 元 为计 算单元 。 采用 任意 四边 形单 元 , 的形状 任 它 意 , 易适 应各 种复 杂 的边界 , 可根 据变 化 不匀 的 极 也 材料性 质 和应 力梯 度布 置疏 密相 间 的 网格 ,且可 保
2 0 年 6月 06
是 四结点 任 意 四边 形 。 四结 点任意 四边形单 元 ( 简称 为 Q 单元 ) 四结 同 点矩形 单元 ( R 单元 ) 样 , 一 具有 4个结点 和 8个 自由 度。 要对 Q 单元进行 单元分析 , 就必须把 不规整 的任 意 四边形 变成规 整的正方 形 ,或 是把 Q 单元 视为 正 方形单 元 的映象 , 这就要 引人坐标 变换 。 Q 单元 为 以 例, 可取 4个结 点的坐标值 ( ) , 为参数 , 引用形 函数 ( , 为 其 变量 构 造插 值 函数 , 立用 , 标变 量 ) 建 坐 确定实 际单元 中任一点坐标( ,) y 的关 系式 :
根 据 围岩地 质条 件 和隧 洞 的功能 ,圆形 隧洞 的 衬砌 可 以分 为 多种形 式 。这里 主 要介 绍预 应力 混凝 土衬 砌 的静 力计 算方 法 。 预应 力 混凝 土衬 砌 的种类 很 多 ,根据 产 生预 应 力 的方 法 不 同 , 分 为两 大 类 : 为依 靠 围 岩约 束 , 可 一
这 种型 式 。 在 有可 能产 生 中等 围岩 压力 的岩层 中采 用 预应
的优 化 , 以使 隧洞 的总投 资 降低 。另 外 , 可 有压 水工
隧 洞一般 都作 成 圆形 , 因为从 水力 条件 看 , 在相 同的 过水 断 面形状 中圆形 的周 长最 小 ; 力 学条 件 看 , 从 有 压 隧洞 的 主要荷 载是 内水 压力 ,圆形结 构 也最 为适
浅谈引水隧洞混凝土衬砌及支护施工技术
1 工 程 概 述
引 水发 电 隧 洞 布 置 于 右 岸 , 长 8 3 m, 一 直 径 65 7O 的 圆 全 43 为 .、.m
应 满 足 所 有钢 筋 绑 扎 后 不会 变 形 的稳 定 性 要求 。
3 止 水及 灌 浆 管 安 装 ) ・ 永久 缝 处 设 置 6 1型橡 胶 止 水 带 , 5 立堵 头模 板 时将 6 1 橡 胶 止 5 型 形压 力 洞 . 隧洞 开 挖 洞 径 为 7 m, 个 引 水 洞 地 下 水 位 线 除进 口段低 水 带 安放 在 设 计 位 置 , . 整 5 并采 用 钢 筋 固 定 。 安装 过 程 中 不 得 损坏 止 水 带 , 于洞 底 板 外 , 余 洞段 地 下 水 位 线 均 高 于洞 身 。 其 浇 筑 过程 中不 得 移 动 或折 皱 止 水 带 。 降缝 处 的橡 胶 止水 带 连 接 可 采 沉 引水 隧 洞 永 久衬 砌 包 括 混 凝 土 衬砌 和 永 久 锚 喷 支 护两 种 形 式 。 砼 用 热 粘接 。 衬 砌 厚 度 为 05 衬 砌 后 为 圆 形 断 面 。 空 直 径 为 65 其 余 洞 段 均 . m, 净 . m. 灌浆 管 采用 ∞ O钢 管 。按 设 计 长 度 切 割 后 用 铅 丝绑 扎 固 定 于 隧 采 用 系统 挂 网喷 C 0砼 进 行 永 久 支 护 。 2
21 0 1年
第1 期 ຫໍສະໝຸດ S IN E&T C N O YIF R TO CE C E H OL G N O MA I N
O建筑 与工程 。
科技信 息
浅谈引水隧洞混凝土衬砌及支护施工技术
曲 明 庆
( 中国水 电建设 集团十 五工程 局第一 工程公 司 陕西
圆形有压引水隧洞综合衬砌施工工艺
圆形有压引水隧洞综合衬砌施工工艺(四川二滩国际工程咨询有限责任公司王明忠)1 工程概况1。
1 概述大花水电站引水隧洞布置在整个枢纽工程左岸,隧洞全长5.4km,为圆形有压隧洞,隧洞衬砌成型后直径为7.3m,衬砌厚度根据围岩类别分为1.2m、1。
0m、0。
5m、0。
45m和1#支洞控制段的城门洞型和马蹄形喷混凝土衬砌洞段(桩号或长度),属于典型的多结构形式隧洞.隧洞进水口底板高程830.00m,从进水口至调压井进口引水道中心线长5404.9m,坡度为5‰。
1。
2 地质状况根据开挖揭露后的设计文件将引水隧洞工程围岩地质分类为:Ⅱ、Ⅲ类围岩洞段3983.5m,Ⅳ类围岩洞段长701。
5m,Ⅴ类围岩洞段长720m,其中Ⅱ、Ⅲ类围岩占全洞长的73。
7%,Ⅳ、Ⅴ类围岩占全洞长的26.3%。
(简述主要地层岩性)2 混凝土衬砌施工技术2。
1 全断面衬砌引水隧洞全圆形全断面衬砌主要采用针梁台车进行衬砌,每12米一仓分段,与HBT60混凝土输送泵、6。
0m3混凝土罐车配套使用,泵送入仓。
全圆针梁式钢模板衬砌台车为全液压脱、立模,卷扬机牵引自动行走.2。
1.1关于针梁台车全圆形针梁衬砌钢模台车主要技术参数如下:模板最大长度 L=12米针梁最大长度 L=27。
5米卷扬机牵引力 F=5吨行走速度 2.5m/min电源 ~3/1=380V/220V总功率 16。
5Kw卷扬机电机11Kw 油泵电机5.5Kw液压系统压力 Pmax=16MPa针梁采用ZB200型贝雷片单层双排组装,内框全部采用工25b制造,弧板采用Q235δ12钢板,最大板宽300mm,面板厚8mm。
2。
1。
2针梁台车的安装(1)针梁台车采用装载机配合安装,对针梁台车顶部不易吊装部位,采用隧洞顶部预埋Φ32锚筋作拉杆与滑轨连接,电动葫芦吊装.(2)先安装底模,将底模放置水平,再安装底拱上横梁、立柱及斜撑组成端门架和中门架,组拼时应保证两立柱平行,且两对角线长度相等。
圆形盾构隧道衬砌管片的计算分析
第 46 卷第 5 期(总第 328 期) 2009 年 10 月出版 25 Vol . 46 , No . 5 , Total . No . 328 Oct . 2009
现代隧道技术
MODERN TU NNELLING TECHNOLOGY
圆形盾构隧道衬砌管片的计算分析
很难准确获得实际的地下水位。 因此,在选择用于 计算水压力的地下水位时应进行充分的论证,可 以通过分别取各种水位进行计算, 取最不利的情 况。
M/(kN·m) N/kN 配筋
207.0
-159.7
198.6
393.1
696.8
445.2
内侧 8φ22,外侧 8φ16
拱背力 均匀作用
注: “拱背力均匀作用”指将拱背土压力近似化成均 布 荷 载 G/(2R),
叠加在拱上部土压力中作为竖向土压力.
圆形盾构隧道衬砌管片的计算分析
现代隧道技术
MODERN TUN NELLING TECHNOLOGY
接头处内力管片内力帆孝尬帆代第卷第期总第期年月出版匹摘要盾构法以其安全快速等优点在我国地铁隧道施工中得到了越来越广泛的应用但其施工成本相对较文献标识码图错缝拼装弯曲传递及分配示意作者简介张美聪男硕士工程师主要从事隧道与地下程方面的设计研究丁作呻譬万方数据现代隧道技术圆形盾构隧道村砌管片的计算分析计算所选用参数叼和亭主要根据经验选取
圆形水工隧洞施工方案
圆形水工隧洞施工方案圆形水工隧洞是一种常见的隧道类型,广泛应用于电力、水利、交通等工程领域。
下面是一个关于圆形水工隧洞施工方案的简要介绍。
1. 工程概况:该水工隧洞位于山区,总长度为500米,直径为6米,涉及到引水、排水和通信管线的施工。
隧道地质条件复杂,存在软岩、砂岩和泥岩等不同地层。
2. 施工方法:(1) 开挖方法:采用钻孔爆破法进行开挖。
首先进行地质勘探,确定地层情况,然后根据岩石强度和稳定性选择合适的爆破参数。
开挖过程中要进行支护和排水工作,以确保施工安全。
(2) 衬砌工程:采用预制钢筋混凝土衬砌。
根据隧道设计要求,制作预制衬砌片,并进行质量检查。
然后在隧道内进行衬砌安装,采用机械顶推的方式进行。
(3) 排水系统:设置排水系统,采用排水管道和泵站进行水的排放。
根据现场地质条件,确定排水系统布置方案,并进行施工。
(4) 通风系统:安装通风管道和风机,确保施工和运行期间的通风换气。
根据隧道长度和设计要求,确定通风系统的布置和风机数量。
(5) 设备安装和系统调试:按照设计要求,安装相关设备,如泵站、通信设备等。
然后进行系统调试,确保各个设备的正常运行和协调工作。
3. 施工安全:施工期间,需要加强安全管理,确保人员和设备的安全。
采取必要的安全措施,如设立警示标志、设置安全防护网等。
同时,加强施工人员的安全培训,提高他们的安全意识和应急处置能力。
4. 环境保护:在施工过程中,要注重环境保护,遵循环保法律法规。
合理利用土方和石方资源,减少开挖土方和石方的采掘量。
对于产生的废弃物和污水,进行合理处理,减少对环境的影响。
以上是关于圆形水工隧洞施工方案的简要介绍。
在实际施工过程中,需要根据具体情况进行详细设计和调整,以确保工程顺利完成。
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圆形引水隧洞喷砼衬砌的计算探讨
摘要:圆形隧洞在开挖完成后,通过弹性理论基础知识进行计算,了解围岩塑性区的开展程度,简单推求围岩岩塑性变形的最大半径,从而进行喷混凝土厚度计算,解决了在隧洞计算时对锚喷衬砌隧洞工程类比法分析判断,给出了一个相对简单的理论计算参考值。
关键词:圆形隧洞塑性区半径喷混凝土厚度计算
在岩体中开挖隧洞以后,岩体的原始应力状态遭到破坏,应力产生重新分布,围岩产生变形,隧洞的周围产生了一个塑性区。
随着塑性区的开展,围岩就会失稳。
所以,如果在隧洞开挖以后及时的喷混凝土进行衬砌,就可防止围岩的变形,控制塑性区的开展,达到稳定围岩的作用。
此时喷混凝土层将承受围岩的变形压力Pi的作用,围岩的变形压力Pi可以根据芬纳(Fenner)用弹性理论导得下列公式计算: 在工程中的实际应用:宝石水电站工程的主要建筑物包括拦河坝、引水建筑物和发电厂房等。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL-252-2000)规定,宝石水电站装机24MW,工程规模为小(1)型工程,工程等级为Ⅳ级,主要建筑物按4级设计,次要建筑物按5级设计。
拦河坝洪水标准:按50年重现期设计,200年重现期校核;厂房洪水标准:50年重现期设计,100年重现期校核。
麻子河宝石电站装机为24MW,年发电量1.2359亿kW·h。
引水隧洞:引水隧洞进口岸坡属反向结构岩质边坡,由条带~条痕状混合岩构成,弱~微风化状,节理不发育,属整体状~块状结构岩体。
岸坡卸荷带深度1m~2m,隧洞进口洞脸基本稳定。
引水隧洞线地貌为中高山构造侵蚀深切峡谷地貌,最高峰为银盘山,高程1074m,最大高差550m。
谷坡陡峻,坡度一般大于30°。
横向沟谷发育,山体多呈NW-SE向展布,沟谷多和断裂伴生,使山脊多呈长条形。
引水隧洞主要位于微风化~新鲜岩体内,仅进口一带位于弱风化岩体内。
引水隧洞位于地下水位以下,地下水类型为基岩裂隙水。
基岩裂隙水主要由上部第四系孔隙水、大气降水及邻近山体补给,通过裂隙通道向冲沟及麻子河排泄。
引水隧洞为圆形有压洞,长3881.46m,进口底板高程690.00m,末端底板高程673.40m,底坡i=4.285%,设计流量Q=10.38m3/s。
引水隧洞根据不同的地质条件,分别采用钢筋混凝土衬砌和混凝土喷锚(湿喷)支护两种支护形式。
其中钢筋混凝土衬砌段长约776.29m,洞径2.4m,衬砌厚0.35m。
喷锚支护段长约3015.17m,洞径2.9m。
由于洞线较长,共设有2个施工支洞,分别为1#、2#,长度分别为125m、87m。
围岩类别Ⅱ类,天然密度24.5~26.5(kN/m3);凝聚力c=0.8~1.2(MPa);内摩擦角Φ=40°~45°;变形模量E0=10~16(GPa);泊桑比μ=0.20~0.25;饱和抗压强度R608~90=(MPa);单位抗力系数Ka=85~135(MPa/cm);坚固系数F=8~12;
经过计算。
洞顶开挖面处围岩的原始应力P0(kPa)=1790.25。
围岩无支护时的最大塑性区半径Rmax(m)=1.4590。
需要控制的塑性区半径R(m)=1.5045。
需要喷砼层提供的支护抗力Pi(kPa)=-149.59。
施工期喷混凝土厚度δ(m)=-0.93;为负值,施工期不需要进行喷混凝土。
运行期喷混凝土厚度δ(m)=-0.3605;运行时期不需要进行喷混凝土。
引水隧洞于2005年6月贯通后,采用钢筋混凝土衬砌长度为:334.3m,为隧洞全长的7.9%。
挂网喷混凝土衬砌长度为:637.724m,为隧洞全长的17.6%。
不衬砌长度为2845.85m,为隧洞全长的74.5%。
宝石水电站于2006年6月顺利发电,至今电站运行良好,经过芬纳(Fenner)用弹性理论计算圆形有压隧洞在Ⅱ类围岩中不进行衬砌和喷
锚是可行的。
参考文献
[1] 水工隧洞设计规范.(SL279-2002)[S].
[2] 水工隧洞设计规范.(DT/T5195-2004)[S].
[3] 汪胡桢.水工隧洞的设计理论和计算.。