本發明專利技術提供一種渠道和壓力前池連接處加固裝置的施工方法，用于在徑流式水電站引水渠道和壓力前池連接處，加固裝置包括加固臺階、消力坎、左加固塊和右加固塊，通過該加固裝置可以有效改善渠道和壓力前池連接處的受力性能，該施工方法簡單易行，可以明顯提高渠道和壓力前池的穩定性能和使用特性。壓力前池的穩定性能和使用特性。壓力前池的穩定性能和使用特性。
【技術實現步驟摘要】
一種渠道和壓力前池連接處加固裝置的施工方法
[0001]
：本專利技術涉及水利工程領域，具體涉及一種渠道和壓力前池連接處加固裝置的施工方法。
[0002]
技術介紹
：徑流式水電站是我國常見的水電站結構形式，這種類型的水電站無法對來流進行有效調節，在發電運行過程中，需要保證水電站發電流量與來流量的匹配。對于徑流式水電站中，引水式水電站最為常見，其一般修建渠道引水，利用渠首進水閘進行控制，渠道末端設置壓力前池，壓力前池與電站水輪發電機組進行管道連接，實現發電。
[0003]對于山區，引水渠道末端水流速度較快，尤其是在電站開始引水發電時，而渠道與壓力前池連接處容易形成跌水，這種結構容易造成水流對渠道和壓力前池連接處混凝土結構的破損，對于山區結構而言，渠道和壓力前池均采用混凝土結構，水流一旦對混凝土結構產生破壞，加之水滲透作用，會影響結構使用安全，現有的加固方式多是進行局部修補，其并未改變該連接處的受力性能和形式，加固后仍然會頻繁出現破壞，影響結構使用。
[0004]現有技術中，也有臺階式的消能裝置，其主要應用于溢洪道或者消力池上游，例如壓力前池的側向溢流堰外側修建臺階式的消能裝置，其主要功能是消除水流沖刷，減少流量對下游的沖擊，這種臺階消能裝置屬于常規的消能設置，其設置方式和形式有限，而且無法實現對壓力前池內部的能量消除，應用范圍極為有限，目前的壓力前池中并無相應的設置，對于壓力前池中如何實現消能，維護壓力前池的穩定仍是技術難題。
[0005]
技術實現思路
：本專利技術針對現有技術的問題，提供一種渠道和壓力前池連接處加固裝置的施工方法。
[0006]本專利技術提供一種渠道和壓力前池連接處加固裝置的施工方法，所述渠道和壓力前池連接處加固裝置適用于徑流式水電站，所述徑流式水電站包括渠道、壓力前池、廠房和尾水系統，所述渠道與所述壓力前池連接，水輪發電機組位于廠房內，壓力前池通過管道引水系統與水輪發電機組連接，所述水輪發電機組與尾水系統連接，所述渠道首端設置進水閘，用于向渠道引水，保證電站的發電用水，所述壓力前池設置退水閘，所述退水閘的閘底板高程與所述壓力前池的底板高程相等，所述退水閘用于排空所述壓力前池的水體；其特征在于：所述加固裝置包括消力坎、加固臺階、左加固塊和右加固塊，所述渠道末端設置消力坎，所述消力坎距離渠道與所述壓力前池連接處一定距離；所述加固臺階與所述渠道末端處連接，所述加固臺階上端與所述渠道最末端連接，所述加固臺階下端與所述壓力前池底板連接，在所述壓力前池左側壁與所述加固臺階之間修建左加固塊，在所述壓力前池右側壁與所述加固臺階之間修建右加固塊，所述施工方法包括如下步驟：
[0007]S1：選擇在電站上游無來水的工況下進行施工，關閉渠道進水閘，并利用壓力前池退水閘排空所述壓力前池的水體；
[0008]S2：對渠道末端的渠底進行清理，清除雜物，并利用高壓水槍進行沖洗，在渠底所述消力坎的位置處鉆孔，在鉆孔內植入消力坎鋼筋，所述鉆孔直徑大于所述消力坎鋼筋直徑，待消力坎鋼筋植入后，對鉆孔進行灌漿；
[0009]S3：對消力坎鋼筋綁扎箍筋，并設置消力坎模板，澆筑混凝土并養護至設計強度，拆除模板；
[0010]S4：在消力坎下游的渠道左側和右側分別修建設置左楔形消能塊和右楔形消能塊，所述左楔形消能塊和右楔形消能塊均距離消力坎一定距離，其中右楔形消能塊距離消力坎的距離大于所述左楔形消能塊距離消力坎的距離；所述左楔形消能塊和右楔形消能塊的修建方法為：在渠道對應位置分別設置左楔形消能塊鋼筋和右楔形消能塊鋼筋，所述左楔形消能塊鋼筋和右楔形消能塊鋼筋設置方式為：先對渠底對應位置進行鉆孔，后植入鋼筋，并進行灌漿；之后立模板澆筑混凝土，所述左楔形消能塊鋼筋和右楔形消能塊鋼筋之間設置濾網，用于對渠道來流雜物進行過濾；
[0011]S5：對壓力前池底板上對應于加固臺階、左加固塊、右加固塊的位置進行清理，并用高壓水槍沖洗，采用鉆機進行鉆孔，并分別植入加固臺階鋼筋、左加固塊鋼筋、右加固塊鋼筋，植入加固臺階鋼筋、左加固塊鋼筋、右加固塊鋼筋后，對鉆孔進行灌漿，所述加固臺階鋼筋與所述加固臺階形狀匹配，也呈臺階狀；對所述壓力前池的左側壁和右側壁進行清理，并鉆孔植入固定鋼筋，所述固定鋼筋植入后，對鉆孔進行灌漿；
[0012]S6：綁扎連接鋼筋，采用連接鋼筋依次固定連接左加固塊鋼筋、右加固塊鋼筋、加固臺階鋼筋、左側壁的固定鋼筋、右側壁的固定鋼筋，從而形成加固臺階、左加固塊、右加固塊的鋼筋籠結構；
[0013]S7：分別設置左加固塊、右加固塊和加固臺階模板，并澆筑混凝土，養護至設計強度后，拆除模板，完成加固裝置的施工。
[0014]作為優選，所述消力坎距離渠道與所述壓力前池連接處的距離不小于1m。
[0015]作為優選，所述加固臺階等寬設置，其寬度等于所述渠道與壓力前池連接處所述渠道的底寬。
[0016]作為優選，所述左加固塊和所述右加固塊的高度均低于所述加固臺階的高度，所述左加固塊和所述右加固塊的頂面均為斜面。
[0017]作為優選，所述左加固塊和所述右加固塊的頂面與所述壓力前池底板通過所述弧形面或者斜面進行連接。
[0018]作為優選，所述消力坎包括所述迎水面、背水面和弧形頂部，所述迎水面與所述渠道底面的角度為鈍角，所述背水面由于所述渠道底面的角度為鈍角，所述弧形頂部分別與所述迎水面和背水面連接。
[0019]本專利技術的工作原理如下：
[0020]對于山區水電站而言，其渠道坡度較大，壓力前池也一般修建在山區，對于渠道和壓力前池連接處，容易受到水流沖刷，該處是受力薄弱區，本專利技術創造性的提出一種改變力學結構的加固裝置；利用加固臺階配合左加固塊、右加固塊，實現對原渠道進入壓力前池的跌水消能；一般情況下渠道水流直接進入壓力前池，渠道底板距離壓力前池底板一定高度，該高度會造成渠道來水的能量沖刷，引起連接處以及水流沖刷處壓力前池底板的破壞，這種破壞在渠道剛來水時尤為嚴重；
[0021]采用本專利技術的構造后，渠道來水能量先經過渠道末端的消力坎消能，之后渠道最末端與壓力前池連接處設置加固臺階，加固臺階形成臺階消能，從而極大的改善水流沖刷，加固臺階寬度的與渠道最末端等寬，在加固臺階與壓力前池左側壁和右側壁之間新建左加固塊和右加固塊，其不僅可以對加固臺階進行有效支撐，還可以削弱加固臺階兩側的沖刷破壞，左加固塊和右加固塊也可以起到消能的作用；
[0022]所述左加固塊和所述右加固塊用于增加加固臺階的穩定性能，同時利用左加固塊和右加固塊的頂面可以作為消能裝置，其擴大水面擴散面積，同時可以保護臺階底部的穩定性；壓力前池與渠道連接處屬于連接薄弱區，尤其是山區，其往往只修建壓力前池側墻，通過修建本專利技術的裝置，可以保證壓力前池側墻的穩定性。
[0023]在消力坎下游設置左楔形消能塊和右楔形消能塊，其中左楔形消能塊和右楔形消能塊可以用于對消力坎后的水流進行消能，并且利用其不同的左右側位置，實現對水流紊動，由于壓力前池具有強大的調穩、平壓作用，因此，該處以及加固臺階造成的消能不會對電站運行造成影響，相本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種渠道和壓力前池連接處加固裝置的施工方法，所述渠道和壓力前池連接處加固裝置適用于徑流式水電站，所述徑流式水電站包括渠道、壓力前池、廠房和尾水系統，所述渠道與所述壓力前池連接，水輪發電機組位于廠房內，壓力前池通過管道引水系統與水輪發電機組連接，所述水輪發電機組與尾水系統連接，所述渠道首端設置進水閘，用于向渠道引水，保證電站的發電用水，所述壓力前池設置退水閘，所述退水閘的閘底板高程與所述壓力前池的底板高程相等，所述退水閘用于排空所述壓力前池的水體；其特征在于：所述加固裝置包括消力坎、加固臺階、左加固塊和右加固塊，所述渠道末端設置消力坎，所述消力坎距離渠道與所述壓力前池連接處一定距離；所述加固臺階與所述渠道末端處連接，所述加固臺階上端與所述渠道最末端連接，所述加固臺階下端與所述壓力前池底板連接，在所述壓力前池左側壁與所述加固臺階之間修建左加固塊，在所述壓力前池右側壁與所述加固臺階之間修建右加固塊，所述施工方法包括如下步驟：S1：選擇在電站上游無來水的工況下進行施工，關閉渠道進水閘，并利用壓力前池退水閘排空所述壓力前池的水體；S2：對渠道末端的渠底進行清理，清除雜物，并利用高壓水槍進行沖洗，在渠底所述消力坎的位置處鉆孔，在鉆孔內植入消力坎鋼筋，所述鉆孔直徑大于所述消力坎鋼筋直徑，待消力坎鋼筋植入后，對鉆孔進行灌漿；S3：對消力坎鋼筋綁扎箍筋，并設置消力坎模板，澆筑混凝土并養護至設計強度，拆除模板；S4：在消力坎下游的渠道左側和右側分別修建設置左楔形消能塊和右楔形消能塊，所述左楔形消能塊和右楔形消能塊均距離消力坎一定距離，其中右楔形消能塊距離消力坎的距離大于所述左楔形消能塊距離消力坎的距離；所述左楔形消能塊和右楔形消能塊的修建方法為：在渠道對應位置分別設置左楔形消能塊鋼筋和右楔形消能塊鋼筋，所述左楔形消能塊鋼筋和右楔形消能塊鋼筋設置方式為：先對渠底對應位置進行鉆孔，后植入鋼筋，并進行灌漿；之后立模...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張克力，段笑暉，王宇，田月紅，李國興，熊瑛，李艷，王桂玉，余洋，汪曼，李堯，謝鵬飛，王鵬，李輝，袁博文，
申請(專利權)人：河南省水利第二工程局，
類型：發明
國別省市：
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