Основные элементы гидротехнического туннеля
Показаны на рис. 28.1:
Рис. 28.1 Схемы основных конструктивных элементов гидротехнического туннеля:
а - б - разрезы по А-А, Б-Б; в - портал туннеля
подводящий канал 1; входной оголовок (портал) 2 для укрепления врезок туннеля и канала и создания плавного входа втуннель; сороудерживающая решетка 3, вместо которой можно установить затвор; переходный участок 4 от четырехугольного сечения на входе к круглому; напорный туннель 5 круглого сечения; камера 6 затворов; водобойный колодец 7; безнапорный туннель 9; выходной оголовок (портал) 10; отводящий канал 11; замок (или шелыга) 14 - самая верхняя часть туннеля; забутовка 15 - цементационный раствор, подаваемый под давлением; обделка (или крепь) 16, воспринимающая действующие нагрузки; облицовка 13 уменьшающая шероховатость поверхности; кровля 19 - поверхность сверху расположенной породы; колотта 18 - верхняя-сводчатая часть поперечного сечения; штросса 17 - нижняя часть стены 20; лоток 21; портальная стенка 22; крыло.23.
Количество элементов может быть различным в зависимости от назначения туннеля и многих других факторов. Например, в отводящем туннеле шахтного водосброса не будет подводящего канала, входного портала камеры затворов. Если в туннеле не требуется обделка, то делают только облицовку. При обеспечении весьма гладкой поверхности обделки можно обойтись без облицовки. Допускаются поверхности выработки вообще без ее обделки и облицовки и т. п.
На территории России первый водосбросный туннель был построен в XVIII в. на Урале у Змеиногорской плотины известным русским гидротехником К. Д. Фроловым. К настоящему времени сооружено более 200 км гидротехнических туннелей и 8 подземных гидроэлектростанций. В 1966 -1970 гг. в среднем строилось по 20 км туннелей в год, а в 1975-1980 гг. намечается увеличить строительство до 40 км в год.
Построены уникальные по размерам туннели (рис. 28.2). Например
Рис. 28.2 Подземные выработки больших сечений:
а - туннели Токтогульской ГЭС сечением до 200 м2; б - Чиркейской - 168 м2; в - Ингурской ГЭС - до 180 м2; г - Ингурской ГЭС -712 м2
площадь поперечного сечения в выломке Токтогульского туннеля достигает 200 м2, а площадь выломки строящегося подземного здания Ингурской ГЭС - 712 м2. Сооружаются туннели в целях ирригации и обводнения: так, Дангаринский ирригационный туннель имеет длину 13,5 км, а два туннеля для переброски воды р. Арпы в оз. Севан - общую длину около 50 км и т. д. Намечается большое строительство гидротехнических подземных сооружений для создания подземных водохранилищ, бассейнов, нефтехранилищ и др.