一種壓力鋼管伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種壓力鋼管伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置于大壩內(nèi)的壓力鋼管，所述壓力鋼管的末端與水輪機(jī)蝸殼連接，所述壓力鋼管與大壩之間設(shè)置有外包混凝土，所述壓力鋼管外壁上包裹有一層彈性部件，所述彈性部件靠近水輪機(jī)蝸殼一端，且彈性部件包裹壓力鋼管的長(zhǎng)度為壓力鋼管直徑的0.5～1.5倍，所述彈性部件采用彈性材料制成。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠，能有效適應(yīng)壓力鋼管末端與發(fā)電廠房水輪機(jī)蝸殼連接處應(yīng)力變形協(xié)調(diào)，不涉及到其它專業(yè)設(shè)備預(yù)埋安裝，可快速施工與其它混凝土同步澆筑同時(shí)投入使用，不需要后期運(yùn)行維護(hù)，而且能縮短工期及節(jié)省工程投資。
【專利說明】一種壓力鋼管伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種壓力鋼管伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)，屬于水利水電工程【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002] 水電站壓力管道是指從水庫(kù)、前池或調(diào)壓室向發(fā)電廠房水輪機(jī)輸送水量的管道。 根據(jù)水電工程建設(shè)發(fā)展情況，大多數(shù)工程在壓力鋼管末端與發(fā)電廠房水輪機(jī)蝸殼連接處， 因溫度變化、水壓力、不均勻沉降等因素，存在變形應(yīng)力協(xié)調(diào)問題時(shí)，通常需要在鋼管末端 設(shè)置伸縮節(jié)來適應(yīng)。目前常用的伸縮節(jié)有套筒式和波紋管式兩種，但套筒式伸縮節(jié)安裝周 期長(zhǎng)，且運(yùn)行期維護(hù)不便，而波紋管式伸縮節(jié)制造周期長(zhǎng)、造價(jià)昂貴。由于套筒式伸縮節(jié)和 波紋管式伸縮節(jié)存在上述不足，因此限制了其應(yīng)范圍。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種壓力鋼管伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)，以解決壓力鋼管 末端與發(fā)電廠房水輪機(jī)蝸殼連接處變形應(yīng)力協(xié)調(diào)的問題。
[0004] 本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
[0005] -種壓力鋼管伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置于大壩內(nèi)的壓力鋼管，所述壓力鋼管的末端 與水輪機(jī)蝸殼連接，所述壓力鋼管與大壩之間設(shè)置有外包混凝土，所述壓力鋼管外壁上包 裹有一層彈性部件，所述彈性部件靠近水輪機(jī)蝸殼一端，且彈性部件包裹壓力鋼管的長(zhǎng)度 為壓力鋼管直徑的0.5?L5倍。
[0006] 所述彈性部件采用彈性材料制成。
[0007] 所述彈性材料粘貼于壓力鋼管外表面，并在接縫處用粘貼劑粘接，縫外側(cè)用封口 膠帶紙粘貼。
[0008] 所述彈性材料的厚度為4?50mm。
[0009] 所述彈性材料變形模量為0· 5?5. ON/mm2。
[0010] 本實(shí)用新型的有益效果是：
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠，能有效適應(yīng)壓力鋼管末端與發(fā) 電廠房水輪機(jī)蝸殼連接處應(yīng)力變形協(xié)調(diào)，不涉及到其它專業(yè)設(shè)備預(yù)埋安裝，可快速施工與 其它混凝土同步澆筑同時(shí)投入使用，不需要后期運(yùn)行維護(hù)，而且能縮短工期及節(jié)省工程投 資。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0014] 圖中：1-壓力鋼管，2-彈性部件，3-外包混凝土，4-水輪機(jī)蝸殼，5-大壩，6-發(fā)電 廠房。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于 所述。
[0016] 如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型所述的一種壓力鋼管伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置于大壩5 內(nèi)的壓力鋼管1，所述壓力鋼管1的末端與水輪機(jī)蝸殼4連接，所述壓力鋼管1與大壩5之 間設(shè)置有外包混凝土 3,所述壓力鋼管1外壁上包裹有一層彈性部件2,所述彈性部件2靠 近水輪機(jī)蝸殼4 一端，且彈性部件2包裹壓力鋼管1的長(zhǎng)度為壓力鋼管1直徑的0. 5?1. 5 倍。該技術(shù)方案通過在壓力鋼管1外側(cè)設(shè)置有彈性部件2及外包混凝土 3。在施工時(shí)，可根 據(jù)水電站各種工況，按材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)或有限元分析方法進(jìn)行壓力鋼管的承載能力極 限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分析計(jì)算，考慮外包混凝土 3承擔(dān)內(nèi)水壓比例，確定外包彈性 部件2的壓力鋼管1的長(zhǎng)度及彈性部件2的主要指標(biāo)。外包彈性部件2的壓力鋼管具有多 向位移的伸縮的功能，可利用其彈性變形的特點(diǎn)，使壓力鋼管1在設(shè)定的有限結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度上 實(shí)現(xiàn)變位，適應(yīng)壓力鋼管1末端與發(fā)電廠房6的水輪機(jī)蝸殼4連接處應(yīng)力變形協(xié)調(diào)。
[0017] 所述彈性部件2采用彈性材料制成。
[0018] 所述彈性材料的厚度為4?50mm。
[0019] 所述彈性材料變形模量為0. 5?5. ON/mm2。
[0020] 所述彈性材料為聚氨酯軟木、聚苯乙烯泡沫板或聚乙烯塑料板。
[0021] 本實(shí)用新型的實(shí)施例：如圖1、圖2所示，當(dāng)壓力鋼管1末端與發(fā)電廠房6的水輪 機(jī)蝸殼4連接處因溫度變化、水壓力、不均勻沉降等因素存在變形應(yīng)力協(xié)調(diào)問題時(shí)，采用本 實(shí)用新型所述的壓力鋼管伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)來適應(yīng)。根據(jù)壓力鋼管1與水輪機(jī)蝸殼4連接處布置 條件及結(jié)構(gòu)分析計(jì)算確定外包彈性材料的壓力鋼管1的長(zhǎng)度及彈性材料主要指標(biāo)，其中彈 性材料外包壓力鋼管1的長(zhǎng)度為壓力鋼管1直徑的0. 5?1. 5倍，彈性材料的主要指標(biāo)為 彈性模量及厚度。其中彈性材料可選用聚氨酯軟木、聚苯乙烯泡沫板、聚乙烯塑料板等，變 形模量為〇. 5?5. 0N/mm2,厚度為4?50mm。彈性材料應(yīng)具有材料穩(wěn)定性、設(shè)計(jì)要求的物 理力學(xué)特性、耐久性、防腐性、可粘貼性以及經(jīng)濟(jì)性等。本結(jié)構(gòu)適應(yīng)位移參考技術(shù)指標(biāo)：軸向 變位± 20mm,堅(jiān)向變位± 20mm,角向變?yōu)椤?°。
[0022] 本實(shí)用新型的施工要求為：
[0023] (1)彈性材料現(xiàn)場(chǎng)采用拼貼方式，粘貼于壓力鋼管1外表面，接縫處均用粘貼劑粘 接，縫外側(cè)用封口膠帶紙粘貼，環(huán)向末端按1:3進(jìn)行削坡處理；
[0024] (2)做好施工期壓力鋼管1內(nèi)外支撐，其中外支撐不能焊接在鋼管上，安裝時(shí)應(yīng)采 用特殊的方法，保證運(yùn)行期鋼管能微小轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0025] (3)壓力鋼管1與水輪機(jī)蝸殼4連接段選擇在年平均氣溫左右進(jìn)行封焊；
[0026] (4)做好施工期管周彈性材料的施工期保護(hù)措施；
[0027] (5)確保彈性材料與壓力鋼管1牢固聯(lián)接后方可回填外包混凝土 3 ;
[0028] (6)加強(qiáng)此段壓力鋼管1的變位監(jiān)測(cè)及制安施工來保證工程安全。
【權(quán)利要求】
1. 一種壓力鋼管伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置于大壩（5)內(nèi)的壓力鋼管（1)，其特征在于：所 述壓力鋼管（1)的末端與水輪機(jī)蝸殼（4)連接，所述壓力鋼管（1)與大壩（5)之間設(shè)置有 外包混凝土（3)，所述壓力鋼管（1)外壁上包裹有一層彈性部件（2)，所述彈性部件（2)靠 近水輪機(jī)蝸殼（4) 一端，且彈性部件（2)包裹壓力鋼管（1)的長(zhǎng)度為壓力鋼管（1)直徑的 0· 5 ?1. 5 倍。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力鋼管伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述彈性部件（2) 采用彈性材料制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力鋼管伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述彈性材料粘貼 于壓力鋼管（1)外表面，并在接縫處用粘貼劑粘接，縫外側(cè)用封口膠帶紙粘貼。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力鋼管伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述彈性材料的厚 度為4?50mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力鋼管伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述彈性材料變形 模量為〇· 5?5. ON/mm2。
【文檔編號(hào)】E02B9/06GK203890979SQ201420256150
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】湛正剛, 申顯柱, 李曉彬, 楊鵬, 葉文宇, 張凱 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問集團(tuán)貴陽勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司