水电站压力管道讲课.pptxVIP

水电站压力管道讲课;　　压力管道规模及技术难度指标：管道内径D（m）和水压H（m）及其乘积HD值。 　　目前HD最大达5000m2。 　　以前水电站压力管道直径最大的是巴基斯坦的塔贝拉水电站第三期扩建工程的隧洞内明钢管，直径为13.26m。 　　　现为向家坝， 直径14.4m。;第3页/共140页;第4页/共140页;第5页/共140页;　　二、压力管道的类型及适用条件;地下埋管;　　（一）按管壁材料分 　　1、钢管。广泛应用于中高水头电站。;　　2、钢筋砼管。抗拉强度低，一般适用于水头较低的中小型水电站。 　　分为普通钢筋砼管、预应力和自应力钢筋砼管、钢丝网水泥管和预应力钢丝网水泥管等。 　　普通钢筋砼管：适应于HD＜60m2，且H50m。 　　预应力和自应力钢筋砼管：适应于HD＜300m2，H≤150m。;　　自应力水泥：膨胀值较大的膨胀水泥。 　　自应力水泥的特性：依靠自身体积膨胀产生的能来张拉任何方向的钢筋，同时砼受到相应的压应力。 　　混凝土中所产生压应力的数值称为自应力值。当自应力钢筋砼管在外力作用下产生较大的拉应力时，就可被水泥的自应力抵消或降低。 ;　　钢筋砼管的支承：通常敷设在由砌石或砼制成的连续管床上。 考虑防冻，可在管道顶面以上填土，填土厚度不小于当地冻土层厚度。;　　3、钢衬钢筋砼管。适用于HD值较高情况，利用钢筋强度减小钢管壁厚。 　　4、玻璃钢管。由玻璃纤维及合成树脂缠绕而成。目前尚无统一设计规范，仅在水头不高且流量较小的中小型水电站中应用。;　　（二）按管道布置方式分类 　　1、地面压力管道（明钢管）。广泛应用于中小型引水式地面厂房。;　　2、地下压力管道。适用于地下厂房及地形地质条件不宜布置明管时。 　　地下埋管：压力管道埋于岩体中。管道承受部分内水压。 　　回填管：压力管道敷设在地面开挖的沟槽内后，再以土石回填。管道承受全部内水压。　;　　3、坝体压力管道 　　压力管道穿过坝体。适用于砼坝坝式水电站。;　　（1）坝内埋管：管道全部埋藏于坝体内。 　　1）坝内埋管的布置;　　在立面上： 　　① 倾斜式布置：应用最普遍。 　　② 平式和平??式布置：坝体厚度不大而管径较大的拱坝采用。 　　③ 竖直式布置：坝内厂房；或为避免对坝体施工干扰，在坝体内预留竖井，后期安装钢管。;　　在平面上： 　　①管道在平面上转向坝段一侧布置(a)。厂坝之间不设纵缝连成整体，二者横缝在一条直线上。 　　②管道在平面上布置在坝段中央(b)。厂坝之间设纵缝，二者横缝相互错开。;　　2）坝内埋管的施工方法 　　方法一：安装一段钢管，浇筑一层混凝土。 　　可省去二期混凝土，但施工干扰较大。 　　方法二：坝体内预留钢管施工槽→钢管在槽内一次组装→回填混凝土→ 接缝灌浆。;第20页/共140页;　　4）坝内埋管的埋设方式 　　①用弹性软垫层将管道与坝体分开－－钢管承受绝大部分内水压力，受力明确。 ;　　5）坝内埋管失稳过程 　　坝体砼首先开裂→钢衬的应力达到其屈服强度破坏。 　　砼开裂过程：管顶处砼厚度小常先开裂→应力重新分布，导致管底砼开裂→其它断面砼相继开裂。;　　（2）坝下游面管道(坝后背管)：除进水口后一小段管道穿过坝体外，主要部分沿坝下游面铺设。 　　对坝体削弱少、管道施工与坝体干扰小，但使厂房向下游移动而增加工程量。;　　①坝下游面明钢管 　　钢管穿出坝体　→接上弯管(锚固在坝体上)→经伸缩节接明钢管→下弯管(锚固在坝体上)→进入厂房与蜗壳连接。 　　②坝下游面钢衬钢筋砼管 　　管道内衬钢板外包钢筋砼，用坝下游面的键槽及锚筋与坝体固定。钢衬与外包砼之间不设垫层，紧密结合。;3.2 压力管道的线路选择和布置方式;　　4、满足运行安全要求。 　　减少管道转弯次数，管顶在最低压力线下2m。 　　管道转弯半径≮3倍管径。 　　地下埋管埋深≮0.4倍水头和3倍洞径。;　　二、压力管道的布置方式 　　1、压力管道的供水方式 　　一般每根主管供水的机组台数不超过4台。;　　（1）单元供水：适用①单机流量大、长度短的地下埋管或明管； ②砼坝内管道和明管道。 　　（2）联合供水：适用水头高、流量小、引水道长的地下埋管和明管。 　　（3）分组供水：适用管道较长，机组台数多，需要限制管径过大的地下埋管和明管。;　　2、压力管道引近厂房的方式 　　即讨论主管轴线与厂房纵轴线的关系。 　　（1）正向引近：适用于水头较低、管道较短的水电站。 　　(2)侧(纵)向引近：适用于多用于高、中水头电站。;第30页/共140页;3.3 明钢管的构造、附件及敷设方式;第32页/共140页;　　 （1）无缝钢管：无纵缝，横缝用焊接、法兰连接成整体，强度高，造价高。 　　国内：D≤60cm；国外：D≤120cm。 　　适用：高水头小流量电站