一种竖井的结构布置型式的制作方法

1.本实用新型属于水利水电工程技术领域，具体涉及一种竖井的结构布置型式。


背景技术：

2.在以往水电工程施工中，竖井工程普遍采用反井法施工。采用反井法施工时，竖井的上、下口施工通道必须先行施工到位，特别是下平洞施工通道到位才能进行反井施工，而下平洞施工通道一般较长。随着竖井深度增加至 500m以上，反井法施工难度越来越大，工期要求越来越高。中国发明专利授权公告号cn108797535b公开了一种调压井及其压力管道系统的结构与开挖施工方法，调压井结构包括：竖井、下井室、上井室和连接段管道；压力管道系统结构包括：上平段管道、上圆弧段管道、竖井段管道、下圆弧段管道和下平段管道；开挖施工方法包括：第一施工支洞开挖、第二施工支洞开挖、第三施工支洞开挖、上部工作面开挖、下部工作面开挖和竖井工作面开挖。该发明优点在于通过将竖井、连接段管道及竖井段管道布置在同一竖轴线上，使竖井、连接段管道及竖井段管道共用一套竖井施工设备，减少了竖井施工设备的投入和施工所需的施工支洞数量；通过将调压井及压力管道系统结构与施工充分结合，实现缩短工程建设工期、节省工程投资的目的。但是，该发明的开挖施工方法采用的是反井法，需要设置多个施工支洞，工程投资较大。
3.从施工工期、安全等方面考虑，竖井工程往往会采用开挖、支护施工机械化程度高的快速正井法施工方式。而通常情况下，抽水蓄能电站的引水系统调压井断面尺寸较大，一般在15m以上，可采用阻抗式调压井，即在调压井内设置阻抗孔。但若仅仅将调压井与竖井在立面上简单结合，采用正井法施工的凿岩井架布置将十分困难，且施工风险加大。中国实用新型专利授权公告号cn211472430u提供了一种正井法施工条件下调压井和竖井结合布置的结构，上游隧洞开挖至调压井底部，调压井底部布置有阻抗孔和弯管，将调压井与竖井在立面上结合布置；弯管通过渐变段与竖井衬砌结构相接；阻抗孔和弯管由外部混凝土相互衔接。该实用新型在确保调压井限制水击波进入上游水道、满足机组调节保证的功能要求前提下，通过阻抗孔和弯管结构的前后衔接布置，将调压井和竖井两者在立面上进行结合，解决了输水系统布置中两者在平面布置上控制洞室安全距离和弯管最小压力上的矛盾。调压井和竖井结合布置，两者的开挖支护及衬砌施工，可更大程度上发挥正井法施工设备在竖直结构施工方面的优势，节省施工设备投资，且有利于施工组织及施工安全。但是，这种调压井和竖井结合布置的结构需要在调压井底部单独设置弯管，且弯管下部为渐变段，增加了施工难度。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种竖井的结构布置型式，可采用正井法施工，无需单独设置施工支洞，可大大缩减投资。
5.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
6.一种竖井的结构布置型式，包括竖井，其结构特点是：还包括第一调压井和第二调
压井，第一调压井位于所述竖井的上部并与之相连通，所述第一调压井与所述竖井的直径相等，且位于同一竖轴线上；所述第二调压井的底部与第一调压井的底部通过上平洞相连通，沿所述上平洞中水流方向，所述第二调压井底部位于所述第一调压井底部的上游侧；所述第一调压井下部设有第一阻抗孔，所述第二调压井下部设有第二阻抗孔。
7.由于现有技术中的调压井断面尺寸一般需设置15m以上，均大于竖井的的断面尺寸。而本实用新型竖井的结构布置型式设置两个调压井：第一调压井和第二调压井，其中第一调压井与竖井的直径相等且位于同一竖轴线上，第二调压井设置在第一调压井的一侧。第一调压井与竖井在立面上的结合布置使第一调压井与竖井合二为一，进而可以降低正井法凿井井架规模，极大发挥正井法施工设备在竖井结构施工方面的优势，特别是超深竖井；且采用正井法施工时，无需单独设置施工支洞，可大大缩减投资。为满足输水系统设计功能，还设置了第二调压井。第二调压井还可以永临结合作为施工通道，做为上平洞水平施工通道，实现缩短工程建设工期、节省工程投资、保证施工安全的目的。
8.具体的，所述竖井与上平洞通过上圆弧段相连接。
9.优选的，所述第二阻抗孔、第二调压井和上平洞为一体化设置。采用一体化设置，可保证结构质量，简化施工工序。
10.优选的，所述第一阻抗孔、第一调压井和竖井为一体化设置。采用一体化设置，可保证结构质量，简化施工工序。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
12.1、本实用新型的第一调压井与竖井在立面上的结合布置使第一调压井与竖井合二为一，进而可以降低正井法凿井井架规模，极大发挥正井法施工设备在竖井结构施工方面的优势，特别是超深竖井。
13.2、本实用新型的竖井可采用正井法施工，无需单独设置施工支洞，可大大缩减投资。
14.3、设置的第二调压井还可以永临结合作为施工通道，代替上平洞水平施工通道，实现缩短工程建设工期、节省工程投资、保证施工安全的目的。
附图说明
15.图1为本实用新型的一种竖井的结构布置型式示意图(图中箭头所示为水流方向)。
16.在图中
17.1-竖井；2-第一调压井；3-第二调压井；4-第一阻抗孔；5-第二阻抗孔； 6-上平洞；7-上圆弧段；8-下圆弧段；9-下平洞；10-第一施工平台；11-第二施工平台。
具体实施方式
18.以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
19.一种竖井的结构布置型式包括竖井1、第一调压井2和第二调压井3，所述第一调压
井2与所述竖井1的直径相等，且位于同一竖轴线上。所述第二调压井3位于所述第一调压井2的一侧，所述第二调压井3的底部与所述第一调压井2的底部通过上平洞6相连通，所述竖井1与上平洞6通过上圆弧段7相连接。沿所述上平洞6中水流方向，所述第二调压井3底部位于所述第一调压井2底部的上游。所述第一调压井2的顶部设有第一施工平台10，所述第二调压井3的顶部设有第二施工平台11。所述第一调压井2下部设有第一阻抗孔4，所述第一阻抗孔4、第一调压井2和竖井1为一体化设置。所述第二调压井3下部设有第二阻抗孔5，所述第二阻抗孔5、第二调压井3和上平洞6为一体化设置。竖井1的底部设有下平洞9，竖井1与下平洞9通过下圆弧段8相连接。竖井开挖施工方法包括上平洞6开挖、上圆弧段7开挖、下平洞9开挖、第一阻抗孔4/第二阻抗孔5与井身衬砌混凝土同时浇筑。
20.所述上平洞6开挖施工步骤如下：
21.s1.按照设计要求通过第二施工平台11采用正井法达到所述第二调压井3 底部位置。
22.s2.以所述第二调压井3作为通道，分别沿上下游开挖所述上平洞6，沿下游可开挖至距所述竖井1轴线50m处位置。
23.所述上圆弧段7开挖施工步骤如下：
24.s1.按照设计要求通过第一施工平台10采用正井法开挖所述第一调压井2 至所述上圆弧段7部分。
25.s2.停止继续下挖所述竖井1，转为通过所述第一调压井2开挖所述上平洞6靠近竖井洞段。
26.所述下圆弧段8开挖施工步骤如下：
27.s1.按照设计完成所述上圆弧段7开挖后，继续向下开挖所述竖井1至下圆弧段8；
28.s2.以所述竖井1作为通道，继续开挖所述下平洞9。
29.所述第一阻抗孔4/第二阻抗孔5与井身衬砌混凝土同时浇筑施工步骤如下：
30.s1.按照设计完成第一调压井2、竖井1、上圆弧段7、下圆弧段8、下平洞9后，从下平洞开始逐段浇筑衬砌混凝土，至第一阻抗孔4处，其结构混凝土与井身衬砌混凝土10同时浇筑施。
31.s2.按照设计完成第二调压井3、上平洞6后，分别从上平洞两端开始向第二调压井3逐段浇筑衬砌混凝土10，至第二阻抗孔5处，其结构混凝土与井身衬砌混凝土同时浇筑施。
32.所述上平洞6开挖和上圆弧段7开挖根据施工条件可同时进行。
33.上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实施例的各种等价形式的修改均落入本实用新型所附权利要求所限定的范围。