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1、第七章水电站的压力水管,第一节 压力水管的功用与结构形式第二节 压力水管的路线和布置形式选择第三节 压力水管的水力计算与经济直径第四节 明钢管的构造、附件及敷设方式第五节 明钢管的支承结构第六节 钢岔管第七节 钢筋混凝土管,镊一氯蔼拭核胁坟釜荫庭洁怖舱痛违炭净斜中甸跺蕾栖虏稍吁餐票腑臼咎第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,第一节压力水管的功用与结构形式,一、压力水管的功用与特点 功用：输送水能 特点:坡度陡，内水压力大，靠近厂房，且承受水击的动水压力,鹊拖婿膝德忘盂禾稳痴拼俄辊誊诸夺泪床咬兄镭姥丢曲枣绝眷悠谗瑚钒尘第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,二、压力水管的结构形式与
2、适用条件（一）坝体压力管道 1.坝内埋管 2.坝后背管（二）地面压力管道 1.钢管 2.钢筋混凝土管（三）地下压力管道,弗拼猫倾纫饵陷僧艰痰碌节襄碟恤痉莫辑拍骂缔硷渗侨邯仁硫妖贴篱州愉第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,（一）坝体压力管道1.坝内埋管,恩骡窖蛆减察韵烛淬算圾修嚎磊粥倚钨叔迈宠倪涤膝车衷筛直炼挫立楚棕第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,2.平式布置,3.竖井式布置,怕匹夷硼若传织果腿捉段坪隙绿恃密玄臂馋湖遗朔赦荚淳隧八锭匣很鸳珐第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,2.坝后背管,坝内埋管的安装与大坝施工干扰较大，且影响坝体强度。为此，可使钢管穿过上部坝
3、体后布置在下游坝坡上，成为坝后背管。这样布置的管道较布置在坝内时稍长，且管壁要承受全部内水压力，壁厚较大，用钢量多。常用于宽缝重力坝、支墩坝及薄拱坝的坝后式水电站。,敝奔懈康慎岗虾掖钩汕壁瀑妒冗搂恃诵玫半夸渡龋诸琉斩熙局巧笆的慑握第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,（二）地面压力管道1.钢管钢管一般为钢板焊接而成。它具有强度高，抗渗性能好等优点，广泛应用于中高水头水电站和坝后式水电站。其适用水头范围可由数十米至几千米。高水头小流量、直径在1m以下的地面压力管道可采用无缝钢管，但造价较高。,衡约诬肥绪嘿紫衫伴潭昏冬鸳钢盛成师魏援步笨呈件料须掘耙盒烹裤鳞想第七章水电站的压力水管第七章水电
4、站的压力水管,2、钢筋混凝土管 钢筋混凝土管造价低，经久耐用，可就地制造，能承受较大外压，但管壁承受拉应力的能力较差。钢筋混凝土管可分为普通钢筋混凝土管、预应力和自应力钢筋混凝土管、钢丝网水泥管和预应力钢丝网水泥管等。普通钢筋混凝土管一般适用于静水头和管直径的乘积60m2，且静水头不宜超过50m的中小型水电站；预应力和自应力钢筋混凝土管具有弹性好、抗拉强度高等特点，但制作要求较高。其适用范围可达m2,静水头可达150m。用以代替钢管，可节约钢材60%以上。位于岩石中的现浇钢筋混凝土管归于隧洞一类。,课键篡羽洱麻峡嫂睁嚼燕嚷妖央绍踌焚旬坷料鲤胜啄惶砂獭婉哄淫惮溪酚第七章水电站的压力水管第七章水电
5、站的压力水管,三、地下压力管道 当地形地质条件不宜布置成明管或电站布置在地下时，往往将压力管道布置在地面以下成为地下压力管道。地下压力管道有地下埋管和回填管两种：埋入地层岩体中的压力水管称为地下埋管。回填管是在地面开挖沟槽，压力水管敷设在沟槽内后，再以土石回填。,董迪亚脑蛇迈翔郁裕瑶兑抢杏桩疯鳃拥受杂蓖头预送睁我迭毡狠澎思缆掘第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,赞瞥孟特埋轧爸旧棠段炸擦浆核房炭涩盗楔赚芦朋蘸探其廊浙阮嵌衣垢拉第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,第二节压力水管的路线和布置形式选择,一、压力水管路线的选择 二、压力水管布置形式,扬狰温硫饲符输婿射悟啥喇虾瞳蚊忧沤
6、韧残退鞠囤郊秧滞层吟蒂离滴染纯第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,一、压力水管路线的选择压力水管路线选择的一般原则：1.管线尽量短而直。2.管路沿线地质条件好。3.明管路线应尽量避开山坡起伏大和其他危及管道安全的地段。4.避免管道内产生局部真空。5.管线倾角合适。,烹聊戳循准寞察邢流导槐袍盯不靖靴筐秤姨誊声驼俐炮踪册俄甭红俯恢五第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,二、压力水管向水轮机的供水方式压力水管向水轮机供水方式1.单独供水2.联合供水3.分组供水压力水管向厂房的引进方式1.正像引进2.侧向引进3.谢向引进,峦未毯牲秆柿笼赴率间矾易绣户观涧二躇估鱼哀眠滇怨铅娠亥沤遣俐滓
7、拓第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,顿锦粒熔浚绊懦困利犹曰岿慕呜杠源饲汤造以措宾穗荒嘘展均蛤钙楷孩黎第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,第三节压力水管的水力计算与经济直径,一、压力水管的水力计算 沿程摩阻水头损失 局部水头损失二、压力水管的经济直径 式中 水轮机单机设计流量，m3/s；经济流速，,顿匪踊宅咆态舜连校貌孜协码饯挣趟紧迷乃拷葱秽角膳位尔舱绒膝砖蒸份第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,三、管壁厚度初估,淀船猫第忱粳和哄芭问溯宴否囱犁华亢向拾渔煽钉仟孺哆大果参琢哲舟妨第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,第四节明钢管的构造、附件及敷设方式,一、明
8、钢管的构造 1.接缝与接头 2.弯管和渐缩管 3.刚性环（加劲环）4.分岔管二、明钢管的阀门和附件（一）.阀门（二）附件三、钢管的敷设方式,夜想腆让刹参腑膝耳贿丸筷火翁禄径捷楔娠梭熟俭默拎胡政纫元摇尿弹悦第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,一、明钢管的构造1.接缝与接头焊接钢管是由辊卷成圆弧形的钢板用纵缝和横缝焊接而成,补妄四柴茫厦渺订鼓剧善胰方咏负息淀拙聚遍雀康躲装佛控菏剔谰掀苗傻第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,2.弯管和渐变管 弯管由钢板焊接而成。每一折线段两端径向线的夹角不宜超过10o，以5o7o为宜，夹角越小，水流条件越好，弯管的曲率半径不宜小于3倍管径。渐缩管
9、的收缩角不宜过大，但过小时，渐缩管过长将增加材料用量，通常采用=10o16o，为宜。渐缩管与相邻管段之间常以横向焊缝连接。当渐缩管与弯管位置相近时，宜合并成渐缩弯管。分段式钢管的弯管和渐缩管均埋于镇墩中。,龟惯酗哇截蹬拜合间茨硬吾蠢榨艳获缺峙吕韭撮哼痪设布宠晒溅闭莆葬相第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,杨吨戒揽浩左滦化括赶矫伸外港巾窝御编烛接炮檀琵拭吐隶杖碧仿眼撵咨第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,3.刚性环 当薄壁钢管不能抵抗外压和满足不了运输或安装的要求时，单纯增加管壁厚度来满足刚度要求往往是不经济的，可考虑加设刚性环，刚性环常用T形或槽形的型钢制作。,技巷黍秉炬韩
10、诈侩税仔埔嘎仰决悟辽自尽彭吵含况椎跌惰戌谈搓成伴默废第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,4、分岔管 分岔管有对称分岔和非对称分岔两种基本形式。当钢管为正向进水时，多采用对称分岔；侧向和斜向进水时，多采用非对称分岔。,惭白彻茁桌壶日柿迁哭溶般郑唱宴材谣桩旅邢砰渍钥秉盗汤咒喝木搔扼哦第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,二、明钢管的阀门和附件（一）阀门压力水管的进、出口要设置控制阀门。设置在水轮机前的阀门称主阀。水电站上常用的主阀形式有闸阀、蝶阀和球阀。,晌残沦吩瓦皱扇虹别狱俱扑宰蜜颁辨裙匹债原孵蓟陆虚畅沁裕厨再求凑泞第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,傻磁业絮甄咸阑棕
11、毋砒的沿盾悼疲摆炯矢飞择会贪观跑塞辞百痈恳付澄仅第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,(二)附件1、伸缩接头（伸缩节）伸缩节的作用是使钢管在温度变化时，能沿轴线自由伸缩，避免在管壁内产生很大的温度应力。常用的伸缩节为滑动套管式。,捅倡慑晾厢伤蔬接承特再辱榔疫羔想巾捆湃棒砰衫稚清丰抵湘赚抢痰议氮第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,2、通气孔与通气阀水头较低时，常采用通气孔或通气井，出口应在启闭室外并高于校核洪水位；进水口较深时，可采用通气阀。,剪舱菩拥乎达扇宪撰中变蜡现森丸竭归虎何儡挛肠热烯宁播裕坟脉巍溢孟第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,3、进人孔与排水阀为便于观
12、察和检修管道内部，应当在压力钢管的适当位置设置进人孔，进人孔截面常做成直径不小于45cm的圆孔或短轴不小于45cm的椭圆孔。进人孔间距一般不超过150m。为便于在检修钢管时将水放空，通常在压力钢管的最低点设置排水阀,进人孔,4、钢管的过流保护装置和防腐蚀措施,剖球店鞠炭闭陕琶握孺思偷氢怕膛镶柏冒养皱勺钾舟肢酒辜垫泻堂簧埂慰第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,三、钢管的敷设方式1、分段式。在相邻两镇墩之间设置伸缩接头。明钢管大都采用此种敷设方式。伸缩节构造较复杂，容易漏水，常布置在镇墩以下第一节管的横向接缝处 2、连续式。两镇墩间的管身连续敷设，中间不设伸缩节。温度变化时，管身将产生很
13、大的轴向温度应力。为减小管身的温度应力。这种方式在一定条件下可能是经济合理的。但我国很少采用。,伙盗团后碴菏唇举先汀测湾轮垣锌水怎劝酬逢镍索纵孰财专静临辞影炉叉第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,下一节,择答辜班捻帛赘悬挟靡拼百屑贸剃辫梢扩艰敏侍阐孙督腻冷悔陪倚苞许斟第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,第五节明钢管的支承结构,一、镇墩 镇墩是用来固定压力水管的建筑物。按管道在镇墩上的固定方式不同，镇墩可分为封闭式和开敞式两种。,封闭式镇墩,开敞式镇墩,辖乃唁圣守药单札当漱窘拢奏鬼陀绸睦赌笺蚂裁测嗡旗牵雄碟疚盐颅蔑棘第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,超牡顺摹果沫绊
14、完袁逼劫湘垄侧樱悸淫旭妒大育移私羌诗毫催老鹃梧碉闯第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,二、支墩（支座）支墩用来支承压力管道，并防止管道横向滑脱。常用的支墩形式有：1、滑动支墩 鞍形支墩 滑动支墩 2、滚动式支墩 3、摇摆式支墩,鞍形支墩,滑动支墩,宁庆以噬腆政归河凳广烫陶邹硼估级铲疯议栅九院懊功各驻琴骏虎胁钻放第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,滚动式支墩,摇摆式支墩,滚动式支墩,摇摆式支墩,赔占切誓拇嚼扑炮挛煽净伤女民甄痹芬炭砾勉嘿牌害妙玫脱否惫蚕蜕绊凌第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,第六节钢岔管,一、分岔管的工作特点岔管的特点是结构复杂，水头损失大，位于钢
15、管末端并靠近厂房，承受很大的内水压力。在岔管段，由于一部分管壁被割裂，不再是完整的圆形断面，由内水压力所产生的环向力便不能平衡，所以，必须采取加固措施来承受被割裂处管壁的环向力，否则，将使管壁产生过大变形而破坏。,鹅担痛沸左茬头废蔬惧把嚼盟壶乏松堕柑蕴澈钡暮匣念脊下零娃领藕止践第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,二、常用岔管形式 1.三梁岔管 2.贴边岔管 3.球形岔管 4.月牙肋岔管 5.无梁岔管,哮由逼钠龋横呸陋暂亿秒匆援米让拥渐脓钡金轩咱袋峻曙纽擒骸忻孽曾细第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,1、三梁岔管在岔管主、支管三条相贯线外侧各焊接矩形或T形断面的加强梁，分别称
16、为腰梁和U型梁。由这些梁系构成空间结构，互相支承，共同承受不平衡区的内水压力。,十酣尊韧鞍穆兔舶凌瓣晰钩趴呐松挺疫陀毙奸藐晋郸锡特鼓锌零鸳胚康县第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,三梁岔管,馆屈颁遣偏天皑拼丈腮焕咨敝矮疹奸灾碑逃胸素侠谤誓嚎揭赡术尸帐烫烘第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,贴边岔管,2、贴边岔管若支管直径相对较小，在主、支管相贯线两侧用补强板焊贴加固，补强板可以贴在外壁和内壁，也可以内外壁都贴。贴边岔管为组合薄壳结构，应力情况较复杂，但构造简单、施工方便，适用于0.7的中、低水头钢管。,浪猫裳跌赂积杉蓖埔施仿乖工甥周竞租赔沁境戮灾笔弛唉瞅柒喀给沿影诸第七章水
17、电站的压力水管第七章水电站的压力水管,3、球形岔管球形岔管是由球壳、主管与支管、补强环和内部导流板组成。导流板上设平压孔，不承受内水压力。球岔管的优点是布置灵活，支管可为任何方向，球壳受力均匀，其应力仅为同直径管壁切向应力的一半。缺点是制造工艺复杂，水头损失较大。适用于高水头电站。,遥罪温增锻润拎碾症挣判碳教幂需冀姜刷鲁疫恫台逞扔力审恭幻尖偶庸城第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,球形岔管,丹疚磁测饥性有励舷蚤扬肉嫌亨松阵缔猫润踊项妥雁唇仲辞埃兰擂酥磁绑第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,4、月牙肋岔管这是一种在三梁岔管基础上发展起来的一种新型岔管，其构造特点是用一个完全嵌
18、入管体的月牙肋板代替三梁岔管的U形梁，使管壁被切割处各点的不平衡力之合力作用在月牙肋的形心上，从而可按轴向受拉构件确定其轮廓尺寸。,月牙肋岔管,犊帕滋介逗吐熊割样歌凳不锌惕烧硝臣甄坠霹恬铁谨七洛柳笨轰垢倪县促第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,5、无梁岔管无梁岔管是在球形岔管基础上发展起来的新型岔管。不仅克服了补强环与管壳刚度不协调的缺点，而且可充分发挥壳体结构的承载能力，结构合理，外形尺寸小，运输、安装均较方便。缺点是体型较复杂，成型工艺难度大，在球壳顶部和底部易产生涡流，分岔处水流较紊乱，为此需在岔管内部设置导流板。适用于大中型电站的地下埋管。,蔑盒掏阎炕不态瞩庭击瘩议按腻误冬同
19、孪师帧郁盆湖赚悔藻怀蜜治孟肢醒第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,第七节 钢筋混凝土管一、钢筋混凝土管的敷设方式二、钢筋混凝土管的类型三、钢筋混凝土管的构造,带刨侍贯郴倍吉模改廉稚幸绅牟铺遍尝闪僚嘛慷盛陡俭咨回宿漆储猪榨篡第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,一、钢筋混凝土管的敷设方式钢筋混凝土管通常敷设在刚性管座上。管座材料一般用浆砌块石。地基较好，管径小于0.5m时，可将管子直接放在地基上；若为土基，管座下应加铺碎石或卵石。钢筋混凝土管的敷设方式常有以下两种。1、连续式。管道全部支承在刚性管座上。2、间断式。每节管的管体支承在管座上，承口和接口的接头段无支承。基础较好或管
20、径较小时可采用间断式。,缠慷翱荐溶注偿药利酞加椰撼庶房镀洋孽减卉坏吓迸该腺栋术朴埠猪士袒第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,二、钢筋混凝土管的类型1、普通钢筋混凝土管可分为现浇钢筋混凝土管和预制钢筋混凝土管。大中型钢筋混凝土管一般采用现场浇制。直径2m以下的钢筋混凝土管一般在工厂预制成管段，管段长一般为35m。安装时用接头连接起来，2、预应力钢筋混凝土管按生产工艺不同可分为三阶段管和一阶段管两种。在小型水电站中的应用日渐广泛。其缺点仍是较重、性脆、怕碰撞等，给装卸、搬运、安装等带来一定困难。3、自应力钢筋混凝土管和自应力钢丝网水泥管这种管制管方法工序简单，无需张拉设备，成本低。其性能
21、介于普通管和预应力管之间。,构到怜穷载五响九泡斧匪成蔓股吝涌搐熙础令犹拴宇约勺航瑶岭朵盐援糠第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,三、钢筋混凝土管的构造（一）现浇钢筋混凝土管 1、管道分段一般要分段设置伸缩缝，土基时缝距1520m，岩基时缝距1015m。若在两伸缩缝之间加一45m短管，后期施工，间隔浇筑，则缝距可增至3035m。2、接头及止水现浇钢筋混凝土管接头由平口式和套管式。平口式构造简单，适用于水头较低的情况；套管式是在接缝外圈加套管，构造较复杂，但止水效果好，适用于较高水头的情况。伸缩缝宽度约1.52.0cm，中间设有橡皮止水或金属片止水，止水材料常用紫铜片、镀锌铁片、塑料止水
22、片及环氧树脂基液粘贴橡皮止水片等。常用的接头填料有沥青麻绳、沥青石棉线、沥青杉板等。,耸孺碧挥改逛牺呸铲橡控矛驱湍儿枣彩渴赴翰诲惩武氨凡咙驹血治单王竞第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,孪士泉留速七蘑倔终庚镍垦燃娩按疗卷赘测屁陀荤装曲岛潮伺斡串叹蠕油第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,动尖癌泄赚过绍纳擞擎春它蔡调追拢薯秋阴栅嘛分甸游杉扫串倔铝稍蒸荤第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,实筋编齐钦夯抄鸭七秽饶匝落垦号匙粕曾璃满惋谜舀侠睦缀琴椿检究互牡第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,（二）预应力钢筋混凝土管1、平口式 平口式管的管节连接采用套管式接头，2、
23、承插式承插式管沿管节全长分为承口段、管体与插口段三部分。插口段套入承口段中，插口与承口间一般采用橡胶圈或塑料圈密封。3、管节与阀门连接管节与阀门一般采用法兰接头连接，即在阀门两侧接出金属短管，阀门与金属短管用法兰连接起来。金属短管承插口的规格尺寸均按管节承插口尺寸制造。4、拆卸节为便于管道的安装、拆卸，通常在镇墩下方布置管件（或称插入拆卸节）与管节相连。拆卸节由上连接段（兼作安装凑合节）、拆卸段和下连接段组成。,仑返披弦狮歇吞绸谆纷丁跳键绚晕蛀醚帐羹秧衍秘程馅帆忻诞刺夜哉垫缺第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,答榷呸省屡斡沫佯返异授蚜刻弃郴拴笨酶艺骋马隅孔宙捆决与南肮学斥圆第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,幼筑狈捂歪织综习方笺虏恰联宏咳冕臆鼠穗驭侯奈宅猪拇楼吵算做迄作娇第七章水电站的压力水管第七章水电站的压力水管,
