一种适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构的制作方法

1.本实用新型涉及水利水电工程中引水工程领域，尤其是一种适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构。

背景技术：

2.在水利水电工程设计中，对于引水式水电站，在地质条件较好的情况下，引水隧洞可以不衬砌或采用喷锚衬砌。但是，这类引水隧洞在电站运行过程中长期受内水压力及水流冲刷的影响，容易产生底部掏刷破坏、洞壁岩石松动掉块、喷混凝土剥落等问题。部分石渣会随水流进入水轮机内并造成破坏。基于此，在不衬砌或喷锚衬砌的引水隧洞中，需要在隧洞末端或其他适当位置设置集石坑，拦截石渣，来保障水轮机组的运行安全。
3.通常情况下小尺寸引水隧洞的集石坑一般采用开敞式或顶部设置横条钢筋栅，但实际运行时集石效果差，集石坑内容易形成漩滚，无法有效集存水流中的砂石。同时针对大尺寸引水隧洞如何有效设置集石坑，也缺乏相关的试验研究。

技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构，不仅能够有效改善水流状态，满足大尺寸引水隧洞集石的要求，而且可以拆卸，方便检修以及清渣设备施工，并且拆卸清渣后，可以快速恢复原集石坑作用。
5.本实用新型采用的技术方案是：一种适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构，包括集石坑室、设置在引水隧洞两侧洞壁上的边梁及架设在两侧边梁上的多根钢梁，在集石坑室中设置多个将集石坑室依次分为多个集石坑室单元的横隔墙，沿水流方向除最后一个集石坑室单元外，每个集石坑室单元的中轴线位置均依次设置有将每个集石坑室单元分成左右两侧的中隔梁和中隔墙，中隔墙下端坐落在集石坑室的底板上，中隔梁架在中隔墙和远离中隔墙的另一端的横隔墙上部，使集石坑室单元左右两侧相通，在中隔墙和中隔梁上面设置有多根可拆卸的钢梁，钢梁两端可拆卸地固定在两侧洞壁上的边梁上，横隔墙中设置有门孔，相邻两个横隔墙上的门孔交错布置在引水隧洞中轴线的两侧，使集石坑室中的水流成“s”型流动。
6.在不同集石坑室单元中的多根钢梁间距不同，顺水流方向采用“前密后疏”的原则进行布置。
7.设置在中隔墙、中隔梁和边梁上的钢梁向下游倾斜45
°
，钢梁的高度在30cm以上。
8.设置在中隔梁和边梁上的钢梁背面设置有支座，钢梁与支座通过螺栓固定。
9.所述中隔墙上表面设置有下陷的倾斜的凹槽，设置在中隔墙和边梁上的钢梁架在倾斜的凹槽坡面上，通过埋件和螺栓固定。
10.所述中隔梁，采用工字钢结构。所述钢梁采用格栅结构。
11.与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：能够满足大尺寸引水隧洞集石的要求；钢梁和中隔梁可以拆卸，方便检修；方便集石坑检修时清渣设备的施工和运输，降
低清渣、清污难度，提高工作效率。
附图说明
12.图1是本实用新型适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构的纵剖面图；
13.图2是图1中a-a的平面图；
14.图3是图1中b-b的横剖图；
15.图4是本实用新型适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构的中隔墙处的细部图；
16.图5是本实用新型适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构的中隔梁处的细部图；
17.图6是图5中c-c的细部图；
18.图7是本实用新型适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构的钢梁详图。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.如图1-5所示，本实用新型的适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构，包括集石坑室1、设置在引水隧洞两侧洞壁上的边梁7及架设在两侧边梁7上的多根钢梁5，在集石坑室1中设置多个将集石坑室1依次分为多个集石坑室单元的横隔墙2，沿水流方向除最后一个集石坑室单元外，每个集石坑室单元的中轴线位置均依次设置有中隔梁4和中隔墙3，将每个集石坑室单元分成左右两侧，中隔墙3下端坐落在集石坑室的底板上，中隔梁4架在中隔墙3和远离中隔墙3的另一端的横隔墙2上部，使集石坑室单元左右两侧相通，在中隔墙3和中隔梁4上面设置有多根可拆卸的钢梁5，钢梁5两端可拆卸地固定在两侧洞壁上的边梁7上，横隔墙2中设置有门孔6，相邻两个横隔墙2上的门孔6交错布置在引水隧洞中轴线的两侧，使集石坑室1中的水流成“s”型流动。
23.在不同集石坑室单元中的多根钢梁5间距不同，，顺水流方向采用“前密后疏”的原则进行布置。
24.设置在中隔墙3、中隔梁4和边梁7上的钢梁5向下游倾斜45
°
，钢梁5的高度在30cm以上。
25.设置在中隔梁4和边梁7上的钢梁5背面设置有支座12，钢梁5与支座12通过螺栓10固定。
26.所述中隔墙3上表面设置有下陷的倾斜的凹槽，设置在中隔墙3和边梁7上的钢梁5架在倾斜的凹槽坡面上，通过埋件11和螺栓10固定。
27.所述中隔梁4采用工字钢结构。所述钢梁5采用格栅结构。
28.具体地说，在引水隧洞合适位置设置集石坑室1，集石坑室数量根据计算所需集石坑室容积确定。对断面尺寸大的引水隧洞，设置横隔墙2和纵向中隔墙3，减小集石坑上部结构的跨度。在纵向中隔墙3上布置中隔梁4，增大过水面积，平衡水压，并且可满足清渣设备和人员在坑内自由通行。设置可拆卸横向钢梁5，向下游倾斜45
°
,可有效减少水流漩滚，提高集石效率。横向钢梁5顺水流方向间距按照“前密后疏”的原则进行布置，依据石子的粒径大小，分序沉集。横向钢梁5采用格栅结构，易于检修和拆卸。钢梁5采用螺栓10分别固定在埋件11和支座12上，便于后期进行拆卸；中隔梁4采用工字钢结构，通过螺栓10固定在纵向中隔墙3上，便于后期进行拆卸；在横隔墙上开设门孔6，相邻门孔交错布置，避免水产生积压。门孔宽2m左右，可满足清渣设备和人员在坑内自由通行，能够降低清渣难度，提高检修工作效率。
29.以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。

技术特征：

1.一种适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构，包括集石坑室(1)、设置在引水隧洞两侧洞壁上的边梁(7)及架设在两侧边梁(7)上的多根钢梁(5)，其特征在于，在集石坑室(1)中设置多个将集石坑室(1)依次分为多个集石坑室单元的横隔墙(2)，沿水流方向除最后一个集石坑室单元外，每个集石坑室单元的中轴线位置均依次设置有将每个集石坑室单元分成左右两侧的中隔梁(4)和中隔墙(3)，中隔墙(3)下端坐落在集石坑室的底板上，中隔梁(4)架在中隔墙(3)和远离中隔墙(3)的另一端的横隔墙(2)上部，使集石坑室单元左右两侧相通，在中隔墙(3)和中隔梁(4)上面设置有多根可拆卸的钢梁(5)，钢梁(5)两端可拆卸地固定在两侧洞壁上的边梁(7)上，横隔墙(2)中设置有门孔(6)，相邻两个横隔墙(2)上的门孔(6)交错布置在引水隧洞中轴线的两侧，使集石坑室(1)中的水流成“s”型流动。2.根据权利要求1所述适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构，其特征在于，在不同集石坑室单元中的多根钢梁(5)间距不同，顺水流方向采用“前密后疏”的原则进行布置。3.根据权利要求1所述适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构，其特征在于，设置在中隔墙(3)、中隔梁(4)和边梁(7)上的钢梁(5)向下游倾斜45
°
，钢梁(5)的高度在30cm以上。4.根据权利要求3所述适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构，其特征在于，设置在中隔梁(4)和边梁(7)上的钢梁(5)背面设置有支座(12)，钢梁(5)与支座(12)通过螺栓(10)固定。5.根据权利要求3所述适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构，其特征在于，所述中隔墙(3)上表面设置有下陷的倾斜的凹槽，设置在中隔墙(3)和边梁(7)上的钢梁(5)架在倾斜的凹槽坡面上，通过埋件(11)和螺栓(10)固定。6.根据权利要求1所述适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构，其特征在于，所述中隔梁(4)采用工字钢结构。7.根据权利要求1所述适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构，其特征在于，所述钢梁(5)采用格栅结构。

技术总结

本实用新型公开了一种适用于大尺寸引水隧洞的可拆卸集石坑结构，在集石坑室中设置多个将集石坑室依次分为多个集石坑室单元的横隔墙，沿水流方向除最后一个集石坑室单元外，每个集石坑室单元的中轴线位置均依次设置有中隔梁和中隔墙，使集石坑室单元左右两侧相通，在中隔墙和中隔梁上面设置有多根可拆卸的钢梁，钢梁两端可拆卸地固定在两侧洞壁上的边梁上，横隔墙中设置有门孔，相邻两个横隔墙上的门孔交错布置在引水隧洞中轴线的两侧，使集石坑室中的水流成“S”型流动。能够满足大尺寸引水隧洞集石的要求；钢梁和中隔梁可以拆卸，方便检修；方便集石坑检修时清渣设备的施工和运输，降低清渣、清污难度，提高工作效率。提高工作效率。提高工作效率。