本發(fā)明屬于地下高壓硐室,具體涉及一種硐室堵頭結(jié)構(gòu)及其施工方法。
背景技術(shù):
1、在深部地下高壓儲(chǔ)氣硐室工程中,施工通道的封堵結(jié)構(gòu)需平衡儲(chǔ)氣腔體內(nèi)部高壓氣體產(chǎn)生的沿通道縱向的推力,并兼顧后期檢修通道的預(yù)留需求。目前硐室堵頭常規(guī)設(shè)計(jì)采用混凝土封堵體,其關(guān)鍵抗推機(jī)制依賴于封堵體與硐室內(nèi)壁界面間的粘聚力,受力模式單一,易引發(fā)界面滑移失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn),因此常常通過(guò)延長(zhǎng)封堵體長(zhǎng)度以滿足抗滑安全要求,工程量較大,工程經(jīng)濟(jì)性低。
2、為提高堵頭抵抗高壓硐室內(nèi)壓力的能力,cn119412153a公開(kāi)了一種楔形體的堵頭結(jié)構(gòu),通過(guò)改變堵頭形狀提高堵頭抵抗高壓硐室內(nèi)壓推力的抗剪能力,但楔形堵頭施工難度較大,且容易引起硐室內(nèi)壁開(kāi)裂;cn219529088u公開(kāi)一種t型的堵頭結(jié)構(gòu),仍主要依靠粘聚力抵抗高壓儲(chǔ)氣硐室內(nèi)壓推力,且t型堵頭需要解決t型接頭處混凝土的應(yīng)力集中問(wèn)題,施工難度較大。因此,現(xiàn)有技術(shù)中的硐室堵頭結(jié)構(gòu)都有待進(jìn)一步優(yōu)化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種硐室堵頭結(jié)構(gòu)及其施工方法,提高硐室堵頭和檢修硐室內(nèi)壁之間的摩擦力以抵抗儲(chǔ)氣硐室內(nèi)壓推力和降低工程量,形成預(yù)應(yīng)力復(fù)合結(jié)構(gòu)形式的硐室堵頭,進(jìn)一步提高硐室堵頭的安全性,且施工難度低。
2、本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種硐室堵頭結(jié)構(gòu),包括儲(chǔ)氣硐室、設(shè)置在所述儲(chǔ)氣硐室一側(cè)的檢修硐室以及硐室堵頭,所述檢修硐室呈中空?qǐng)A柱狀,且一端與所述儲(chǔ)氣硐室相連,所述硐室堵頭包括壓力梁、多根預(yù)應(yīng)力錨桿以及混凝土層;
3、所述壓力梁包括多根梁體,所述梁體沿軸向延伸,多根所述梁體沿所述檢修硐室的內(nèi)周壁呈周向間隔設(shè)置,所述預(yù)應(yīng)力錨桿沿徑向貫穿所述梁體及所述檢修硐室的內(nèi)壁面,各所述梁體均對(duì)應(yīng)設(shè)置有沿軸向依次間隔分布的所述預(yù)應(yīng)力錨桿,所述梁體通過(guò)所述預(yù)應(yīng)力錨桿固定連接于所述檢修硐室;
4、所述混凝土層沿所述檢修硐室的內(nèi)周壁圍合設(shè)置,且封蓋所述壓力梁及所述預(yù)應(yīng)力錨桿,所述混凝土層的一側(cè)延伸至與所述儲(chǔ)氣硐室相接,所述混凝土層圍合限定形成檢修通道。
5、優(yōu)選地,所述壓力梁包括三根所述梁體,三根所述梁體分別間隔設(shè)置在所述檢修硐室的兩側(cè)和底部。
6、優(yōu)選地,所述梁體上的多根所述預(yù)應(yīng)力錨桿沿軸向均勻間隔固定。
7、優(yōu)選地,所述梁體上的相鄰兩根所述預(yù)應(yīng)力錨桿的間距為1.2~2.0m。
8、優(yōu)選地,所述梁體包括梁主體和凸起,所述梁主體沿軸向延伸,所述梁主體的兩側(cè)間隔設(shè)置有多個(gè)所述凸起,所述預(yù)應(yīng)力錨桿與所述梁主體連接。
9、優(yōu)選地,所述預(yù)應(yīng)力錨桿包括桿體和墊板,所述墊板位于所述桿體的一端,所述桿體貫穿所述檢修硐室及所述梁體的兩側(cè),所述墊板貼合設(shè)于所述梁體的內(nèi)壁面。
10、優(yōu)選地,所述儲(chǔ)氣硐室的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有連通至所述檢修通道的檢修口,所述硐室堵頭結(jié)構(gòu)還包括密封門(mén),所述密封門(mén)活動(dòng)蓋合于所述檢修口處。
11、本發(fā)明還提供一種硐室堵頭結(jié)構(gòu)的施工方法,包括:
12、s1、從地面開(kāi)始挖施工支洞,施工支洞連通至儲(chǔ)氣硐室的一側(cè),且施工支洞與儲(chǔ)氣硐室連接的洞體部分開(kāi)挖成中空?qǐng)A柱狀,并用混凝土將三根梁體沿軸向分別現(xiàn)澆于洞壁的中部?jī)蓚?cè)和底部;
13、s2、梁體達(dá)到硬度后,從梁主體的內(nèi)壁面往施工支洞的內(nèi)壁鉆孔,每根梁主體上間隔鉆有一定間距的孔,根據(jù)儲(chǔ)氣硐室的氣體推力計(jì)算所需的摩擦力,以求得需要設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿的數(shù)量,進(jìn)而確定具體鉆孔的數(shù)量,每根預(yù)應(yīng)力錨桿對(duì)應(yīng)一個(gè)孔沿徑向貫穿梁主體的兩側(cè)并插入施工支洞的內(nèi)壁,將墊板貼合梁體的內(nèi)壁面,預(yù)應(yīng)力錨桿施加預(yù)應(yīng)力后將螺母固定在墊板的內(nèi)側(cè)以擰緊預(yù)應(yīng)力錨桿;
14、s3、澆筑混凝土層,混凝土層包裹梁體、預(yù)應(yīng)力錨桿以及施工支洞的內(nèi)壁,并預(yù)留檢修通道,且混凝土層的一側(cè)延伸至與儲(chǔ)氣硐室相接,在儲(chǔ)氣硐室與混凝土層連接處預(yù)留檢修口;
15、s4、在檢修口一側(cè)的混凝土層上安裝密封門(mén)。
16、本發(fā)明對(duì)比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為:
17、本發(fā)明通過(guò)預(yù)應(yīng)力錨桿的預(yù)應(yīng)力增加壓力梁對(duì)檢修硐室的壓力,增加了硐室堵頭和檢修硐室之間的摩擦力,再通過(guò)混凝土層將預(yù)應(yīng)力錨桿、壓力梁和檢修硐室內(nèi)壁連接成整體,增加了硐室堵頭對(duì)檢修硐室的摩擦力和粘聚力,如此形成的完整硐室堵頭為預(yù)應(yīng)力復(fù)合結(jié)構(gòu),對(duì)儲(chǔ)氣硐室的抗剪力顯著提升,可以縮短檢修硐室的長(zhǎng)度,減小開(kāi)挖量,減少混凝土用量;本發(fā)明的硐室堵頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,壓力梁布置難度低,檢修硐室開(kāi)挖難度低,施工簡(jiǎn)單。
1.一種硐室堵頭結(jié)構(gòu),其特征在于,包括儲(chǔ)氣硐室、設(shè)置在所述儲(chǔ)氣硐室一側(cè)的檢修硐室以及硐室堵頭,所述檢修硐室呈中空?qǐng)A柱狀,且一端與所述儲(chǔ)氣硐室相連,所述硐室堵頭包括壓力梁、多根預(yù)應(yīng)力錨桿以及混凝土層;
2.如權(quán)利要求1所述的硐室堵頭結(jié)構(gòu),其特征在于,所述壓力梁包括三根所述梁體,三根所述梁體分別間隔設(shè)置在所述檢修硐室的兩側(cè)和底部。
3.如權(quán)利要求2所述的硐室堵頭結(jié)構(gòu),其特征在于,所述梁體上的多根所述預(yù)應(yīng)力錨桿沿軸向均勻間隔固定。
4.如權(quán)利要求3所述的硐室堵頭結(jié)構(gòu),其特征在于,所述梁體上的相鄰兩根所述預(yù)應(yīng)力錨桿的間距為1.2~2.0m。
5.如權(quán)利要求2所述的硐室堵頭結(jié)構(gòu),其特征在于,所述梁體包括梁主體和凸起,所述梁主體沿軸向延伸,所述梁主體的兩側(cè)間隔設(shè)置有多個(gè)所述凸起,所述預(yù)應(yīng)力錨桿與所述梁主體連接。
6.如權(quán)利要求1所述的硐室堵頭結(jié)構(gòu),其特征在于,所述預(yù)應(yīng)力錨桿包括桿體和墊板,所述墊板位于所述桿體的一端,所述桿體貫穿所述檢修硐室及所述梁體的兩側(cè),所述墊板貼合設(shè)于所述梁體的內(nèi)壁面。
7.如權(quán)利要求1所述的硐室堵頭結(jié)構(gòu),其特征在于,所述儲(chǔ)氣硐室的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有連通至所述檢修通道的檢修口,所述硐室堵頭結(jié)構(gòu)還包括密封門(mén),所述密封門(mén)活動(dòng)蓋合于所述檢修口處。
8.一種硐室堵頭結(jié)構(gòu)的施工方法,其特征在于,包括: