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(3)用脹大混凝土襯砌。在混凝土的凝集過程中,因自身脹大構(gòu)成壓應力。若圍巖不行無缺或掩蓋厚度不行,可在襯砌靠圍巖一側(cè)安 排鋼筋,使其在襯砌混凝土的脹大過程中接受拉應力,以確;炷聊軌驑(gòu)成滿意的壓應力并減小混凝土脹大在圍巖中致使的應力。
第十節(jié)混凝土壩體壓力管道
一、混凝土壩體壓力管道的特征、類型和安 排
混凝土壩體壓力管道是依附于混凝土壩身,即埋設在壩體內(nèi)或固定在壩面上,并與壩體成為一體的壓力輸水管道。其特征是結(jié)構(gòu)緊湊簡略,引水長度最短,水頭扔掉小,機組調(diào)度確保條件好,造價低,作業(yè)處理會集便利,但是管道設備會干擾壩體施工,壩內(nèi)埋管空腔削弱壩體,使壩體應力惡化。
混凝土重力壩和壩內(nèi)鋼管及壩后廠房是運用十分廣泛的傳統(tǒng)型式,這些年混凝土壩輕賤面壓力管道也逐步得到運用,混凝土壩壩式水電站選用壩體管道的愈加廣泛。多見的混凝土壩體壓力管道分為兩種:壩內(nèi)埋管、壩體輕賤面鋼管(壩后背管)。
二、壩內(nèi)埋管
壩內(nèi)埋管的特征是管道穿過混凝土壩體,悉數(shù)埋在壩體內(nèi)。
(一)壩內(nèi)埋管的安 排
壩內(nèi)埋管在壩體內(nèi)的安 排原則是:盡量縮短管道的長度;削減管道空腔對壩體應力的倒運影響,特別要削減因管道致使的壩體內(nèi)拉應力區(qū)的規(guī)劃和拉應力值;還應削減管道對壩體施工的干擾并有利于管道自身的設備和施工。
在立面上,壩內(nèi)埋管有三種典型的安 排辦法:
(1)歪斜式安 排:管軸線與輕賤壩面近于平行并盡量靠近輕賤壩面,如圖8-42所示。其利益是進水口方位較高,接受水壓小,有利于進水口的各種設備安 排;管道縱軸與壩體內(nèi)較大的主壓應力方向平行,能夠減輕管道周圍壩體的應力惡化;與壩體施工干擾較少。缺點是管道較長,彎段多。此外,管道與輕賤壩面間的混凝土厚度較小。
(2)平式陡峭斜式安 排:管道安 排在壩體下部,如圖8-43所示。優(yōu)缺點與歪斜式安 排相反。關(guān)于拱壩,壩體厚度不大,而管徑卻較大時,
常選用這種安 排辦法。
圖8-42歪斜式安 排
圖8-43平斜式安 排
(3)豎直式安 排:管道的大多數(shù)豎直安 排,如圖8-44。這種安 排一般適用于壩內(nèi)廠房,或許為了防止鋼管設備對壩體施工的干擾,在壩體內(nèi)預留豎井,后期在井內(nèi)設備鋼管。缺點是管道曲率大,水頭扔掉大,管道空腔對壩體應力倒運。
在平面上,壩內(nèi)埋管最佳安 排在壩段基地,管徑不宜大于壩段寬度的三分之一。這么,管外兩頭混凝土較厚,且受力對稱。一般在這種情況下,廠壩之間有縱縫,廠房機組段間橫縫與壩段間的橫縫互相錯開,如圖8-45(b)。壩與廠房之間不設縱縫而廠壩連成整體時,因為二者橫縫也有必要在一條直線上,管道在平面上不得不轉(zhuǎn)向一側(cè)安 排,這時鋼管兩頭外包混凝土厚度不相同,如圖8-45(a)。
壩內(nèi)埋管(以及其它型式的壩體管道)選用壩式進水口,其安 排和設備有必要滿意進水口的全部需求。進水口的攔污柵一般安 排在壩體懸臂上以增加過水面積,修補閘口及作業(yè)閘口槽一般安 排在壩體內(nèi),緊接門槽后是由矩形變?yōu)閳A形的突變段,然后接管道的上水平段或上彎段;有時突變段可與上彎段吞并,突變段直接聯(lián)接斜直段。
進水口位于壩體內(nèi),過水斷面較大,宜做成窄高型,突變段要盡量短,以便較快過渡到圓形斷面,這么有利于閘口結(jié)構(gòu)及壩體應力。
應留意確保通氣孔的必要面積和出口高程及合理方位,防止進氣時發(fā)作無窮吸入氣流,影響通氣孔出口鄰近設備及作業(yè)人員安 全。應使進口處所設充水閥和旁通管面積不過大,防止充水時從通氣孔向外溢水和噴水,影響廠壩之間電氣設備的正常作業(yè)。
(三)壩內(nèi)埋管鋼襯的抗外壓穩(wěn)定性
壩內(nèi)埋管鋼襯抗外壓失穩(wěn)剖析的原理和辦法與地下埋管鋼襯相同。壩內(nèi)埋管鋼襯的外壓荷載首要有外水壓力、施工時的流態(tài)混凝土壓力和灌漿壓力。施工期暫時荷載,不宜作為方案操控條件,應靠加設暫時支持,操控混凝土澆筑高度等工程辦法來處理。鋼襯所受外水壓力來源于從鋼襯始端沿鋼襯外壁向下的滲流。滲流水壓力可假定沿管軸線直線改變。
為安 全計,鋼襯最小外壓力不小于0.2mpa。鋼襯上游段接受的內(nèi)壓值小,管壁薄,但鋼襯外滲流水壓大,是抗外壓失穩(wěn)的要害。應該在鋼襯首端選用阻水環(huán)等防滲辦法,并在阻水環(huán)后設排水辦法,這么能夠比照有效地下降鋼襯外滲壓。接縫灌漿可減小縫隙,也有利鋼襯抗外壓失穩(wěn)。壩內(nèi)埋管鋼襯在放空時外壓失穩(wěn)的事端比照稀有。
三、壩后背管
為了處理鋼管設備與壩體混凝土澆筑的敵對,一些大型壩后式水電站將鋼管組織在混凝土壩的輕賤壩面上,構(gòu)成輕賤面管道,或稱為壩后背管。輕賤面管道除進水口后一小段管道穿過壩體外,首要有些沿壩輕賤面鋪設,如圖8-48。
與壩內(nèi)埋管比照,輕賤面管道有如下利益:便于組織;削減管道空腔對壩體的削弱,有利于壩體安 全;壩體施工不受管道施工與設備的干擾,能夠行進壩體施工的質(zhì)量,并加速開展和提早發(fā)電;管道能夠隨機組的投產(chǎn)先后分期施工,有利于合理組織施工開展,且削減出資積壓,機組臺數(shù)較多時,效益更為顯著。
混凝土壩輕賤面管道有兩種構(gòu)造型式:壩輕賤面明鋼管和壩輕賤面鋼襯鋼筋混凝土管。
1.壩輕賤面明鋼管。現(xiàn)場設備工作量小,開展快,與壩體施工干擾小。但當鋼管直徑和水頭很大時,會致使鋼管材料和技術(shù)上的技術(shù)艱難。敷設在輕賤壩面上的明管一旦失事,水流直沖廠房,后果嚴峻。
(1)在規(guī)劃上,應選用合理的構(gòu)造。
(2)制造,修補、設備、改造時,加強焊接處理,行進焊接質(zhì)量并按標準需求進行熱處理和探傷;加強材料處理,避免選用有缺陷的材料或用錯鋼材、焊接材料。
(3)加強運用處理,避免操作失誤,超溫、超壓、超負荷工作、失檢、失修、安 全設備失靈等。
(4)加強查驗工作,及時發(fā)現(xiàn)缺陷并選用有用辦法。
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