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坝内埋管(水电站)

2020-04-09 21:00

埋设于混凝土坝体内的水电站压力管道。管道上端与坝式进水口相连,下端与蜗壳相接,长度较小,为单管单机供水方式。管径由技术经济比较确定,初算经济流速一般取5~7m/s,同时要核算水击压力的影响。管线布置要尽量减少对坝体的削弱,一般埋设在坝段中央,管径与坝段宽度之比一般为1∶3左右。埋设在混凝土重力坝内的管道,其轴线多为斜置,见图(a)、图(b);对坝内式厂房一般采用竖井式埋管,见图(c);对薄拱坝一般采用靠近坝底部的平斜式埋管,见图(d);近年来世界各国对坝内式和拱坝坝后式厂房,有采用紧贴坝上游面的钢筋混凝土竖井式管道再转为平斜式坝内埋管的,见图(e)、图(f)。

几种典型坝内埋管布置图

(a)、(b)斜式;(c)竖井式;(d)平斜式;(e)、(f)钢筋混凝土竖井式管道转平斜式

坝内埋管周围有设垫层与不设垫层2种结构布置。前者钢管向外围钢筋混凝土传递的内水压力小;后者钢管向外围传递的内水压力加大,管壁减薄。联合受力有3种边界条件:①钢管外围混凝土最小厚度大于钢管直径时,管近周混凝土径向部分开裂,外围不开裂部分与钢管和钢筋共同承担内水压力。②外围混凝土的最小厚度小于钢管半径时,考虑混凝土裂穿,由钢管和钢筋承受内水压力,可提高管壁的允许应力。③外围混凝土最小厚度如在钢管半径与直径之间,外围混凝土能否承担部分内水压力需具体计算或实验论证。

坝内埋管需考虑管壁抗外压稳定问题,其计算原则与公式和地下埋管一样,但外水压力应按坝体渗流水压线计算。提高坝内埋管稳定的措施可加设加劲环、锚环和沿管周加设排水等。

近年来原型观测表明,坝内埋管的温度应力有时很大,需要在设计时注意。

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