1.本實(shí)用新型涉及一種豎井式溢洪洞,特別是一種內(nèi)部消能設(shè)施，屬于豎井式溢洪洞的創(chuàng)新技術(shù)。

背景技術(shù)：

2.為宣泄水庫(kù)超出承受能力的洪水，以及放空水庫(kù)以利于安全檢查或維修，通常需要布置泄水建筑物，以保證水利樞紐和水工建筑物的安全，減免洪澇災(zāi)害。常見(jiàn)的水庫(kù)泄水建筑物有溢洪道、溢洪洞等。為減少地表土石方開(kāi)挖擾動(dòng)，多采用豎井式溢洪洞，將退水隧洞與導(dǎo)流輸水隧洞相結(jié)合。

3.但傳統(tǒng)的豎井式溢洪洞，只是把洪水一泄了之，不考慮如何在自身結(jié)構(gòu)中更好消除洪水挾帶的能量以及對(duì)消力井合理井深的確定。通常，它的泄量較小，彎道和隧洞容易發(fā)生空蝕和空蝕破壞，豎井內(nèi)水流不穩(wěn)定,甚至產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,以及隧洞有時(shí)處于明滿流交替狀態(tài),對(duì)建筑物極其不利。更由于系統(tǒng)中不起消能工的作用，使隧洞出口流速高，導(dǎo)致下游劇烈的沖刷，因而傳統(tǒng)的豎井式溢洪洞的應(yīng)用受到了較大的限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本實(shí)用新型的目的在于提供一種豎井與導(dǎo)流洞之間的銜接段優(yōu)化后的豎井式溢洪洞，本實(shí)用新型能夠有效的把大面積遭受高速水流作用改變?yōu)榫植砍惺艿膬?nèi)消能方式。在水流內(nèi)部形成紊動(dòng)摻混和渦旋，從而集中消耗大部分能量，達(dá)到保護(hù)泄洪建筑物和泄洪消能的目的。

5.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種豎井式溢洪洞，包括：漏斗段、豎井、消力井、退水隧洞段、箱涵段、消能段、出水渠和輸水鋼管，所述漏斗段為環(huán)形溢流堰，所述漏斗段固定在地面線以上，所述漏斗段下方設(shè)有豎井，所述豎井下方設(shè)有消力井，所述消力井上半部一側(cè)設(shè)有退水隧洞段，所述退水隧洞段一端設(shè)有箱涵段，所述箱涵段一端設(shè)有消能段，所述消能段一端設(shè)有出水渠，所述出水渠設(shè)有護(hù)坦和防沖槽，所述豎井和消力井位于巖體內(nèi)部，所述退水隧洞段與消力井的出口連接，所述退水隧洞段與消力井連接處頂部設(shè)有壓板，所述退水隧洞段靠近消力井一端頂部設(shè)有通氣管，所述退水隧洞段側(cè)墻內(nèi)壁頂部設(shè)有牛腿支撐，所述牛腿支撐頂部架設(shè)有輸水鋼管，所述消能段為消力池結(jié)構(gòu)，所述消能段截面為u型槽狀。

6.進(jìn)一步的，所述漏斗段頂部設(shè)有防渦導(dǎo)墻。

7.進(jìn)一步的，所述豎井與漏斗段之間為平順連接。

8.進(jìn)一步的，所述退水隧洞段出口處采用底流消能。

9.進(jìn)一步的，所述箱涵段和消能段底部設(shè)有砼墊層，所述砼墊層為c混凝土，所述消能段的砼墊層下部設(shè)有級(jí)配碎石、粗砂和土工布。

10.進(jìn)一步的，所述豎井和消力井為鋼筋混凝土襯砌而成，所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)c混凝土，所述豎井和消力井分縫處設(shè)有止水銅片。

11.進(jìn)一步的，所述退水隧洞段截面呈城門(mén)洞型斷面，所述退水隧洞段頂部設(shè)有固結(jié)、回填灌漿，所述固結(jié)灌漿的排距為2m，回填灌漿孔之間的夾角為30

°

，頂部排水孔之間的夾角為60

°

。

12.進(jìn)一步的，所述豎井為噴砼掛網(wǎng)澆筑而成，所述豎井與巖體之間設(shè)有錨桿支護(hù)。

13.進(jìn)一步的，所述退水隧洞段內(nèi)設(shè)有鋼拱架，所述鋼拱架的支護(hù)間距按照圍巖類別做區(qū)分，

ⅴ

類圍巖間距是500mm，ⅳ類圍巖間距是800mm。

14.進(jìn)一步的，所述壓板為橢圓形鋼筋砼壓板。

15.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

16.本實(shí)用新型豎井式溢洪洞，由于僅部分動(dòng)能傳至下游，對(duì)改善大壩下游水流六臺(tái)，保護(hù)下游環(huán)境，保障下游邊坡穩(wěn)定等均有積極作用。高溢流堰閘室的穩(wěn)定性，大大減少不均勻沉降，保障堤防及溢流堰的運(yùn)行安全，與導(dǎo)流洞結(jié)合，節(jié)省投資。本實(shí)用新型還適用于長(zhǎng)距離輸水管道工程中，解決局部壓強(qiáng)可能會(huì)超出管道所承受的范圍，用于消除多余能量。

附圖說(shuō)明

17.圖1為本實(shí)用新型整體剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

18.圖2為本實(shí)用新型整體平面示意圖；

19.圖3為本實(shí)用新型豎井連接結(jié)構(gòu)放大圖；

20.圖4為本實(shí)用新型箱涵段連接結(jié)構(gòu)放大圖；

21.圖5為本實(shí)用新型退水隧洞段橫剖面放大圖。

22.圖中：1-漏斗段；2-豎井；3-消力井；4-退水隧洞段；5-壓板；6-通氣管；7-箱涵段；8-消能段；9-出水渠；10-輸水鋼管；11-防沖槽；12-防渦導(dǎo)墻；13-牛腿支撐；14-止水銅片。

具體實(shí)施方式

23.下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

24.請(qǐng)參閱圖1-5，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案：一種豎井式溢洪洞，包括：漏斗段1、豎井2、消力井3、退水隧洞段4、箱涵段7、消能段8、出水渠9和輸水鋼管10，漏斗段1為環(huán)形溢流堰，漏斗段1固定在地面線以上，漏斗段1下方設(shè)有豎井2，豎井2下方設(shè)有消力井3，消力井3上半部一側(cè)設(shè)有退水隧洞段4，退水隧洞段4一端設(shè)有箱涵段7，箱涵段7一端設(shè)有消能段8，消能段8一端設(shè)有出水渠9，出水渠9設(shè)有護(hù)坦和防沖槽11，豎井2和消力井3位于巖體內(nèi)部，退水隧洞段4與消力井3的出口連接，退水隧洞段4與消力井3連接處頂部設(shè)有壓板5，退水隧洞段4靠近消力井4一端頂部設(shè)有通氣管6，退水隧洞段4側(cè)墻內(nèi)壁頂部設(shè)有牛腿支撐13，牛腿支撐13頂部架設(shè)有輸水鋼管10，消能段8為消力池結(jié)構(gòu)，消能段8截面為u型槽狀。

25.漏斗段1頂部設(shè)有防渦導(dǎo)墻，豎井2與漏斗段1之間為平順連接，退水隧洞段4出口處采用底流消能，箱涵段7和消能段8底部設(shè)有砼墊層，砼墊層為c15混凝土，消能段8的砼墊層下部設(shè)有級(jí)配碎石、粗砂和土工布。

26.豎井2和消力井3為鋼筋混凝土襯砌而成，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)c30混凝土，豎井2和

消力井3分縫處設(shè)有止水銅片14。

27.退水隧洞段4截面呈城門(mén)洞型斷面，退水隧洞段4頂部設(shè)有固結(jié)、回填灌漿，固結(jié)灌漿的排距為2m，回填灌漿孔之間的夾角為30

°

，頂部排水孔之間的夾角為60

°

。

28.豎井2為噴砼掛網(wǎng)澆筑而成，豎井2與巖體之間設(shè)有錨桿支護(hù)。

29.退水隧洞段4內(nèi)設(shè)有鋼拱架，鋼拱架的支護(hù)間距按照圍巖類別做區(qū)分，

ⅴ

類圍巖間距是500mm，ⅳ類圍巖間距是800mm，壓板5為橢圓形鋼筋砼壓板。

30.工作原理：由導(dǎo)流洞改建而成，剩余部分的開(kāi)挖主要為消力井3和豎井2的開(kāi)挖。主要步驟為鉆孔-橫通道開(kāi)挖（利用一開(kāi)挖導(dǎo)流洞）-豎井2開(kāi)挖。測(cè)量確定在預(yù)開(kāi)鑿豎井截面圓心處采用旋挖鉆機(jī)鉆孔獲得導(dǎo)孔，以導(dǎo)孔為圓心采用全斷面開(kāi)挖法開(kāi)挖豎井2,直至豎井2的底部與橫通道連通；在開(kāi)挖豎井的過(guò)程中,渣土由導(dǎo)孔掉落至橫通道內(nèi),由渣土車(chē)運(yùn)至渣場(chǎng)。采用這種方法開(kāi)挖無(wú)需無(wú)需利用提升設(shè)備單獨(dú)出渣，渣土通過(guò)導(dǎo)孔直接下落至豎井2底部,大大節(jié)約了工期和造價(jià)；此外利用專門(mén)的防堵塞機(jī)構(gòu)可有效防止導(dǎo)孔堵塞，提高施工效率。

31.需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。

32.盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。技術(shù)特征：

1.一種豎井式溢洪洞，其特征在于：包括：漏斗段（1）、豎井（2）、消力井（3）、退水隧洞段（4）、箱涵段（7）、消能段（8）、出水渠（9）和輸水鋼管（10），所述漏斗段（1）為環(huán)形溢流堰，所述漏斗段（1）固定在地面線以上，所述漏斗段（1）下方設(shè)有豎井（2），所述豎井（2）下方設(shè)有消力井（3），所述消力井（3）上半部一側(cè)設(shè)有退水隧洞段（4），所述退水隧洞段（4）一端設(shè)有箱涵段（7），所述箱涵段（7）一端設(shè)有消能段（8），所述消能段（8）一端設(shè)有出水渠（9），所述出水渠（9）設(shè)有護(hù)坦和防沖槽（11），所述豎井（2）和消力井（3）位于巖體內(nèi)部，所述退水隧洞段（4）與消力井（3）的出口連接，所述退水隧洞段（4）與消力井（3）連接處頂部設(shè)有壓板（5），所述退水隧洞段（4）靠近消力井（3）一端頂部設(shè)有通氣管（6），所述退水隧洞段（4）側(cè)墻內(nèi)壁頂部設(shè)有牛腿支撐（13），所述牛腿支撐（13）頂部架設(shè)有輸水鋼管（10），所述消能段（8）為消力池結(jié)構(gòu)，所述消能段（8）截面為u型槽狀。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井式溢洪洞，其特征在于：所述漏斗段（1）頂部設(shè)有防渦導(dǎo)墻。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井式溢洪洞，其特征在于：所述豎井（2）與漏斗段（1）之間為平順連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井式溢洪洞，其特征在于：所述退水隧洞段（4）出口處采用底流消能。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井式溢洪洞，其特征在于：所述箱涵段（7）和消能段（8）底部設(shè)有砼墊層，所述砼墊層為c15混凝土，所述消能段（8）的砼墊層下部設(shè)有級(jí)配碎石、粗砂和土工布。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井式溢洪洞，其特征在于：所述豎井（2）和消力井（3）為鋼筋混凝土襯砌而成，所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是c30混凝土，所述豎井（2）和消力井（3）分縫處設(shè)有止水銅片（14）。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井式溢洪洞，其特征在于：所述退水隧洞段（4）截面呈城門(mén)洞型斷面，所述退水隧洞段（4）頂部設(shè)有固結(jié)、回填灌漿，所述固結(jié)灌漿的排距為2m，回填灌漿孔之間的夾角為30

°

，頂部排水孔之間的夾角為60

°

。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井式溢洪洞，其特征在于：所述豎井（2）為噴砼掛網(wǎng)澆筑而成，所述豎井（2）與巖體之間設(shè)有錨桿支護(hù)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井式溢洪洞，其特征在于：所述退水隧洞段（4）內(nèi)設(shè)有鋼拱架，所述鋼拱架的支護(hù)間距按照圍巖類別做區(qū)分，

ⅴ

類圍巖間距是500mm，ⅳ類圍巖間距是800mm。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井式溢洪洞，其特征在于：所述壓板（5）為橢圓形鋼筋砼壓板。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種豎井式溢洪洞，包括：漏斗段、豎井、消力井、退水隧洞段、箱涵段、消能段、出水渠和輸水鋼管，漏斗段為環(huán)形溢流堰，漏斗段固定在地面線以上，漏斗段下方設(shè)有豎井，豎井下方設(shè)有消力井，退水隧洞段一端設(shè)有箱涵段，箱涵段一端設(shè)有消能段，消能段一端設(shè)有出水渠，本實(shí)用新型僅部分動(dòng)能傳至下游，對(duì)改善大壩下游水流流態(tài)，保護(hù)下游環(huán)境，保障下游邊坡穩(wěn)定等均有積極作用。同時(shí)能夠減少地表土石方開(kāi)挖擾動(dòng)，解決了泄水建筑物消能率高的布置問(wèn)題，將大部分能量直接在豎井內(nèi)及其流道中消除掉，減少洞外消能工的規(guī)模，利用施工導(dǎo)流隧洞，節(jié)省投資，經(jīng)濟(jì)性高。經(jīng)濟(jì)性高。經(jīng)濟(jì)性高。

技術(shù)研發(fā)人員：石聰聰 楊威 衛(wèi)春仲 溫桂銳 尚思宏

受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東中灝勘察設(shè)計(jì)咨詢有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.11.12

技術(shù)公布日：2022/4/26