一种泄洪消能建筑物基础防止掏刷结构及方法与流程

1.本发明属于水利水电工程领域，主要涉及一种泄洪消能建筑物及下游河道护岸基础防止掏刷的结构及方法。


背景技术：

2.在水利水电工程中，由于需要在河道上筑坝挡水，为保障大坝安全，通常需要设置泄洪消能建筑物。对于高坝大库，水头常常有几十米到上百米，下泄水流能量巨大，下游河道冲坑达数十米。据调查，泄洪消能建筑物被冲坏的不在少数，大多数是由于基础被下泄水流掏刷导致建筑物失稳。为保障泄洪消能建筑物的安全，需要采取可靠措施防止基础被水流掏刷。以往都是采用深开挖，浇筑钢筋混凝土齿槽防冲。但由于冲坑往往比较深，开挖深基坑既不经济又不安全，对于超过10m以上的基础，开挖难度较大。


技术实现要素：

3.本专利采用钢筋混凝土地下连续墙保护泄洪消能建筑物基础不被掏刷，目的在于克服现有防掏技术中的不足，提供一种用于水利水电工程泄洪消能建筑物的防掏刷设施。该设施可以有效保护泄洪消能建筑物基础不被水流掏刷，保障泄洪消能建筑物的安全，同时克服传统钢筋混凝土防掏齿槽深基础开挖难度大的问题，是一种既经济又安全的防掏刷设施。
4.本发明的具体技术方案如下：一种泄洪消能建筑物基础防止掏刷结构，所述大坝至河道上均设置有泄洪或消能及防掏刷建筑物，所述泄洪建筑物包括设置于大坝下游的泄槽，泄槽远离大坝的端部设置有挑流坎，所述消能建筑物包括设置于河道两侧的护岸，所述挑流坎底部设置有第一地下钢筋混凝土防掏墙，所述第一地下钢筋混凝土防掏墙与挑流坎下设置的挑流坎基础齿槽重合部分用连接插筋进行固定，所述护岸底部设置有齿槽，所述护岸齿槽顶部对应设置有盖板，所述盖板和护岸齿槽之间使用连接插筋进行固定，盖板和护岸齿槽外侧设置有第二钢筋混凝土防掏墙，所述第二钢筋混凝土防掏墙顶部与盖板为一体式结构。
5.所述第一地下钢筋混凝土防掏墙和第二钢筋混凝土防掏墙的厚度为0.8～1.5m。
6.所述第一地下钢筋混凝土防掏墙和第二钢筋混凝土防掏墙深度大于冲坑底界3～5m。
7.进一步本发明提供一种泄洪消能建筑物基础防止掏刷结构建造方法，包括以下步骤：（1）先将基础开挖至设计平台，采用抓斗式或回转式等成槽机械成一条狭长的深槽，槽底高程深入冲坑底界3～5m，吊入预先制作好的钢筋笼，再用导管从底部浇筑混凝土，形成第一地下钢筋混凝土防掏墙；（2）待地下第一钢筋混凝土防掏墙达到设计强度后，在墙后开挖挑流坎齿槽基础；
（1）在第一钢筋混凝土防掏墙上植入插筋，然后浇筑挑坎齿槽基础。
8.进一步的，一种泄洪消能建筑物基础防止掏刷结构建造方法，包括以下步骤：（1）先按设计图纸开挖护岸和护岸齿槽至基础高程，再浇筑护岸及护岸齿槽混凝土；（2）采用抓斗式或回转式等成槽机械成一条狭长的深槽，槽底高程深入冲坑底界3～5m，吊入预先制作好的钢筋笼，再用导管从底部浇筑混凝土，形成第二钢筋混凝土防掏墙；（3）在齿槽上植入插筋，然后浇筑盖板混凝土，第二钢筋混凝土防掏墙顶部留出搭接钢筋，与盖板混凝土钢筋焊接。
9.进一步的，所述第一钢筋混凝土防掏墙和第二钢筋混凝土防掏墙所使用的混凝土强度为c30。
附图说明
10.图1泄洪建筑物出口基础防掏刷结构典型剖面图；图2消能建筑物（护岸）基础防掏刷结构典型剖面图；图3钢筋混凝土防掏墙施工流程；其中1、泄槽；2、挑流坎；3、挑流坎基础齿槽；4、第一地下钢筋混凝土防掏墙；5、插筋；6、冲坑底界；7、护岸；8、护岸齿槽；9、盖板；10、第二钢筋混凝土防掏墙。
具体实施方式
11.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
12.实施例1如图1和图2所示，一种泄洪消能建筑物基础防止掏刷结构，所述大坝至河道上均设置有泄洪消能及防掏刷建筑物，泄洪建筑物包括设置于大坝下游的泄槽1，泄槽1端部设置有挑流坎2，消能建筑物包括设置于河道两侧的护岸7，挑流坎2末端底部设置有第一地下钢筋混凝土防掏墙4，第一地下钢筋混凝土防掏墙4与挑流坎2下设置的挑流坎基础齿槽3重合部分用连接插筋5进行固定。
13.护岸7底部设置有护岸齿槽8，护岸齿槽8顶部对应设置有盖板9，盖板9和护岸齿槽8之间使用连接插筋5进行固定，护岸齿槽8外侧设置有第二钢筋混凝土防掏墙10，第二钢筋混凝土防掏墙10与顶部盖板9内的钢筋焊接最后浇筑形成一体式结构。
14.第一地下钢筋混凝土防掏墙4和第二钢筋混凝土防掏墙10的厚度为0.8～1.5m。
15.第一地下钢筋混凝土防掏墙4和第二钢筋混凝土防掏墙10深度大于冲坑底界6至少3～5m，冲坑底界为大坝在设计时，采用现有技术计算或模型试验得到的结果。
16.实施例的钢筋混凝土防掏墙混凝土配合比见下表1。
17.实施例的钢筋混凝土防掏墙质量标准见下表2，具体的施工流程如图3所示。
18.具体工序如下：1、泄洪建筑物出口基础防掏刷结构（1）先将基础开挖至设计平台，采用抓斗式或回转式等成槽机械成一条狭长的深槽，槽底高程（即本发明所指的钢筋混凝土防掏墙深度）应深入冲坑底界3～5m，吊入预先制作好的钢筋笼，再用导管从底部浇筑混凝土，形成钢筋混凝土地下连续墙，墙厚度一般0.8～1.5m；（2）待地下第一钢筋混凝土防掏墙达到设计强度后，在墙后开挖挑流坎齿槽基础；（3）在第一钢筋混凝土防掏墙上植入插筋4（φ22@1m
×
1m，l=2m，埋入防掏墙0.8～
1.0m），然后浇筑挑坎齿槽基础。
19.2、消能建筑物（护岸）基础防掏刷结构（2）先按设计图纸开挖护岸和护岸齿槽至基础高程，再浇筑护岸及齿槽混凝土；（3）采用抓斗式或回转式等成槽机械成一条狭长的深槽（槽底高程应深入冲坑底界3～5m），吊入预先制作好的钢筋笼，再用导管从底部浇筑混凝土，形成第二钢筋混凝土防掏墙，墙厚度一般0.8～1.5m；（4）在齿槽上植入插筋，然后浇筑盖板混凝土。第二钢筋混凝土防掏墙顶部应该留出搭接钢筋，与盖板混凝土钢筋焊接。
20.在泄洪的过程中，原有设计的冲坑底界会由于长时间的水流冲刷而向冲坑周围扩移，从而使泄洪消能建筑物的基础不稳，缩短使用寿命，增加使用风险，通过以上结构及方法搭建的钢筋混凝土防掏墙，可以有效保护泄洪消能建筑物基础不被水流掏刷，保障泄洪消能建筑物的安全，同时克服传统钢筋混凝土防掏齿槽深基础开挖难度大的问题，是一种既经济又安全的防掏刷设施。
21.以上所述的实施例仅用于帮助阐述本发明，使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。所述实施例并没有详尽描述所有的细节，也不限制该发明适用范围和具体实施方式。在不脱离本发明的构思和原则的前提下，可对发明作各种的修改和变型，这样的修改和变型均在所附权利要求保护的范围之内。


技术特征：
1.一种泄洪消能建筑物基础防止掏刷结构，所述大坝至河道上均设置有泄洪消能及防掏刷建筑物，所述泄洪建筑物包括设置于大坝下游的泄槽，泄槽远离大坝的端部设置有挑流坎，所述消能建筑物包括设置于河道两侧的护岸，其特征在于，所述挑流坎末端底部设置有第一地下钢筋混凝土防掏墙，所述第一地下钢筋混凝土防掏墙与挑流坎下设置的挑流坎基础齿槽重合部分用连接插筋进行固定。2.根据权利要求1所述的一种泄洪消能建筑物基础防止掏刷结构，其特征在于，所述护岸底部设置有护岸齿槽，所述护岸齿槽顶部对应设置有盖板，所述盖板和护岸齿槽之间使用连接插筋进行固定，护岸齿槽外侧设置有第二钢筋混凝土防掏墙，所述第二钢筋混凝土防掏墙与顶部盖板为一体式结构。3.根据权利要求2所述的一种泄洪消能建筑物基础防止掏刷结构，其特征在于，所述第一地下钢筋混凝土防掏墙和第二钢筋混凝土防掏墙的厚度为0.8～1.5m。4.根据权利要求3所述的一种泄洪消能建筑物基础防止掏刷结构，其特征在于，所述第一地下钢筋混凝土防掏墙和第二钢筋混凝土防掏墙深度大于冲坑底界3～5m。5.如权利要求1、3或4所述的一种泄洪消能建筑物基础防止掏刷结构建造方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）先将基础开挖至设计平台，采用抓斗式或回转式等成槽机械成一条狭长的深槽，槽底高程深入冲坑底界3～5m，吊入预先制作好的钢筋笼，再用导管从底部浇筑混凝土，形成第一地下钢筋混凝土防掏墙；（2）待地下第一钢筋混凝土防掏墙达到设计强度后，在墙后开挖挑流坎齿槽基础；（3）在第一钢筋混凝土防掏墙上植入插筋，然后浇筑挑坎齿槽基础。6.如权利要求2、3或4所述的一种泄洪消能建筑物基础防止掏刷结构建造方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）先按设计图纸开挖护岸和护岸齿槽至基础高程，再浇筑护岸及护岸齿槽混凝土；（2）采用抓斗式或回转式等成槽机械成一条狭长的深槽，槽底高程深入冲坑底界3～5m，吊入预先制作好的钢筋笼，再用导管从底部浇筑混凝土，形成第二钢筋混凝土防掏墙；（3）在齿槽上植入插筋，然后浇筑盖板混凝土，第二钢筋混凝土防掏墙顶部留出搭接钢筋，与盖板混凝土钢筋焊接。7.根据权利要求5或6任意所述的一种泄洪消能建筑物基础防止掏刷结构建造方法，其特征在于，所述第一钢筋混凝土防掏墙和第二钢筋混凝土防掏墙所使用的混凝土强度为c30。

技术总结
本发明属于水利水电工程领域，主要公开一种泄洪消能建筑物基础防止掏刷结构，包括大坝泄洪消能建筑物及下游河道护岸，所述大坝泄洪结构及大坝下游河道上均设置有防止掏刷结构，所述泄洪建筑物包括设置于大坝上的泄槽，泄槽端部设置有挑流坎，所述消能建筑物包括消力池和河道两侧的护岸，所述挑流坎靠近河道一侧设置有第一地下钢筋混凝土防掏墙，所述第一地下钢筋混凝土防掏墙与挑流坎下设置的挑流坎基础齿槽重合部分用连接插筋进行固定，通过以上结构可以有效保护泄洪消能建筑物基础不被水流掏刷，保障泄洪消能建筑物的安全，同时克服传统钢筋混凝土防掏齿槽深基础开挖难度大的问题，是一种既经济又安全的防掏刷设施。是一种既经济又安全的防掏刷设施。是一种既经济又安全的防掏刷设施。


技术研发人员：何兆升 喻建清 杨丽娜 江东勃 张新园
受保护的技术使用者：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2022.02.15
技术公布日：2022/4/1