水电站压力管道中连接主管与支管的岔形短管,有时简称岔管。分岔管布置形式主要有卜形、Y形和三分岔形(图1),此外还有多分岔管。分岔管一般采用钢板结构,也有采用钢筋混凝土结构的。分岔管的设计原则为:①结构布置经济合理,避免过大的应力集中与变形。②管内水流平顺,水头损失小。③制作、运输、安装方便。钢板分岔管是薄壳与加强梁、肋的组合结构,其受力条件及应力分布比较复杂。

图1 分岔管布置形式图 (a)卜形布置;(b)Y形布置;(c)三分岔形布置1—主管;2—支管;3—岔管;4—蜗壳;5—机组中心线;6—弯管
分岔管结构形式一般有5种:①贴边岔管,见图2(a)。其不平衡内水压力由补强板与管壁共同承担,应力状态比较复杂。中国南水水电站采用了这种岔管。②三梁岔管,见图2(b)。是用3根首尾相接的曲梁作为加强结构。其不平衡内水压力由U形梁和腰梁承担。这种岔管受力明确,应用较广;缺点是曲梁主要受弯,材料强度未充分利用,且断面高大,制造工艺复杂。中国猫跳河六级水电站采用了这种岔管。③内加强月牙肋岔管,见图2(c)。是将三梁岔管的U形梁改成月牙形肋板,并全部嵌入岔管内部。在不平衡内水压力作用下,月牙肋板主要受拉,充分利用了材料强度,制造工艺较简单;缺点是在非设计流量时,岔管内流态较复杂,水头损失加大。中国湖南镇水电站采用了这种岔管。④球形岔管,见图2(d)。由球壳、主管、支管、补强环和内部导流板组成。在内水压力作用下,其球壳应力仅为同直径管柱壳环向应力的一半,故适用于高水头水电站。中国磨坊沟二级水电站采用的是这种岔管。⑤无梁岔管,见图2(e)。其特点是用3个渐变的锥管与球壳、主管、支管连接,代替工艺复杂的补强环,部分改善了应力,球壳面积也缩小了。缺点是管壁不连续处易产生应力集中,水流条件也较复杂。中国西洱河二级水电站采用了这种岔管。

图2 分岔管结构形式图 (a)贴边岔管;(b)三梁岔管;(c)内加强月牙肋岔管;(d)球形岔管;(e)无梁岔管1—主锥管;2—支锥管;3—补强板;4—U形梁;5—腰梁;6—月牙肋;7—公切球;8—球壳;9—补强环;10—导流板;11—球壳片;12—主管
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