一种双壁式调压井的制作方法

1.本实用新型涉及水利水电工程中的调压井结构，具体涉及引供水工程中，一种设螺旋踏步通道、可进入隧洞进行快速检修的双壁式调压井。


背景技术：

2.引水工程中，调压井是用于释放管道水锤压力作用的调压设施，在输水隧洞、水电站中广泛应用，调压井断面一般为圆形。常规调压井一般为单壁结构，按圆形开挖及初期支护后，采用一定厚度的混凝土进行衬砌，调压井混凝土衬砌是隧洞衬砌结构向地表的延伸，可作为内部水体的容器，也可作为调压井外围岩的支撑结构。
3.有压输水隧洞近距离交叉穿越已建公路隧道、铁路隧道、天然气管道时，需要避免爆破，常采用tbm施工，考虑经济性，可设计为常用设备的洞径以便租用设备降低造价，此时，一般开挖洞径为6.5m。为进一步节约投资，在输水隧洞交叉穿越敏感建筑物的上下游，若以竖井作为tbm进出口工作面，可大幅降低设备租用工期并节省外部临时征地。作为tbm进出口工作面的竖井一般开挖洞径在12m左右，可兼做调压井。
4.引水隧洞通常设置检修交通洞作为进入隧洞检查的通道，交通条件较好，但对于调压井附近隧洞检修，由于现有的调压井结构通常不具备检修交通功能，往往只能通过隧洞放空后自上游或下游交通洞进人检修，隧洞沿线检修交通洞布置间距较大，并且受地形地质因素制约，检修过程路径长、难度大。
5.调压井井壁设置简易的钢爬梯可解决输水隧洞放空后到调压井底部检修的交通问题，但考虑安全钢爬梯结构必须设置护笼，要求人员带安全带下井检修，对于调压井高度较大或需携带设备检修时，检修人员交通安全条件仍极差；同时，引水隧洞运行过程中调压井井内为充水状态，钢爬梯容易腐蚀生锈，使用检修存在较大的人员安全隐患问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服常规调压井结构检修交通条件的不足，提供一种双壁式调压井，调压井上部衬砌为环形的双壁式结构，一方面，可直接设置旋转踏步直通调压井底部，更容易满足踏步通行净高要求；另一方面，以双壁结构作为“工”字型结构的翼缘，以踏步通道作为“工”字型结构的腹板，也有利于改善调压井衬砌受力条件。
7.本实用新型所采用的技术方案是：一种双壁式调压井，调压井位于输水隧洞上部，包括内壁、外壁、踏步、底通道、排水系统和通风系统。内壁位于调压井横截面的内侧，与水体直接接触，为钢筋混凝土挡水结构，在输水隧洞顺水流方向的下游侧内壁中设有通气孔。外壁位于调压井横截面的外侧，与岩体或一期支护直接接触，为钢筋混凝土挡土结构。踏步位于调压井内壁与外壁之间，在调压井上部环形布置，以充分加大上下两层相邻踏步梯板间的距离，满足人员通行时的高度要求，踏步既是内壁和外壁传递荷载的纽带，又是交通的通道，为钢筋混凝土结构。底通道为带钢闷头的钢管，位于调压井底部的内壁上，是输水隧洞放空后进人的通道。排水系统由集水井、水管以及水泵组成。集水井位于踏步最底层，底
板衬砌内；水管布置于外壁的井壁衬砌内部，底部与集水井内的水泵连接，顶部通过水平埋管接出管理房后外排。通风系统由风机和风管组成，风管布置于内壁和外壁之间，位于踏步之下，用风管支架固定，风机布置于管理房平台的风管上，采用压入式通风。在调压井底部，为减少开挖和混凝土浇筑工程量，同时也是避免输水隧洞空间与踏步空间交叉，最底部的一圈环形衬砌的外壁需自上而下逐层取消，直接利用挡水的内壁挡土，即最底部的一圈衬砌外壁是自下而上逐层出现的。
8.所述调压井结构除布置满足安全所必须的排水系统7和通风系统8外，还可根据需要在踏步通道附近布置照明系统。
9.本实用新型的有益效果是：
10.1)运行检修交通条件好。运行期检修时，可直接自调压井部位的环形踏步下人检修，检修路径短，相对爬梯舒适度及安全性高。
11.2)井壁受力条件好。本调压井衬砌双壁段实质为“工”字结构，无论是运行期还是排水检修期，承受内外压受力条件均不低于单壁式调压井。
12.3)改善施工交通条件。常规调压井一般采用满仓脚手架或滑模施工，调压井高度较大时，立模及拆模条件均较差，采用设踏步的调压井结构后，下部调压井已完成的踏步可作为上部调压井立模及拆模的施工通道，施工交通条件也大为改善。
13.4)总体投资增加不大。尽管增设踏步后调压井局部双壁段开挖洞径大，但由于调压井开挖一般为石方开挖，石方综合利用效益高，总体投资增加不大。
附图说明
14.图1是本实用新型实施例纵剖面图；
15.图2是本实用新型实施例ⅰ—ⅰ剖视图；
16.图3是本实用新型实施例a—a剖视图；
17.图4是本实用新型实施例b—b剖视图；
18.图5是本实用新型实施例c—c剖视图；
19.图6是本实用新型实施例踏步沿轴线局部展开图；
20.图7是本实用新型实施例d—d剖视图。
21.图中：1
‑
内壁；11
‑
底板衬砌；2
‑
外壁；3
‑
踏步；4
‑
底通道；5
‑
输水隧洞；6
‑
地表平台；7
‑
排水系统；71
‑
集水井；72
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水管；8
‑
通风系统；81
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风机；82
‑
风管；83
‑
风管支架；9
‑
管理房。
具体实施方式
22.下面结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。
23.如图1～图7所示，本实用新型一种双壁式调压井，调压井位于输水隧洞5上部，由内壁1、外壁2、踏步3、底通道4、排水系统7和通风系统8组成。内壁1位于调压井横截面的内侧，与水体直接接触，为钢筋混凝土挡水结构。外壁2位于调压井横截面的外侧，与岩体或一期支护直接接触，为钢筋混凝土挡土结构。踏步3位于调压井内壁1与外壁2之间，在调压井上部环形布置，以充分加大上下两层相邻踏步3梯板间的距离，满足人员通行时的高度要求，踏步3既是内壁1和外壁2传递荷载的纽带，又是交通的通道，为钢筋混凝土结构。底通道4为带钢闷头的钢管，位于调压井底部的内壁1上，是输水隧洞5放空后进人的通道。排水系
统7由集水井71、水管72以及水泵组成。集水井71位于踏步3最底层，底板衬砌11内；水管72布置于外壁2的井壁衬砌内部，底部与集水井71内的水泵连接，顶部通过水平埋管接出管理房9后外排。通风系统8由风机81和风管82组成，风管82布置于内壁1和外壁2之间，位于踏步3之下，用风管支架83固定，风机81布置于管理房9平台的风管82上，采用压入式通风。在调压井底部，为减少开挖和混凝土浇筑工程量，同时也是避免输水隧洞5空间与踏步3空间交叉，最底部的一圈环形衬砌的外壁2需自上而下逐层取消，直接利用挡水的内壁1挡土，即最底部的一圈衬砌外壁2是自下而上逐层出现的。
24.所述调压井结构除布置满足安全所必须的排水系统7和通风系统8外，还可根据需要在踏步通道附近布置照明系统。
25.上述实施例结合附图对本实用新型进行了描述，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。