| 单词 | 设垫层的坝内钢管 |
| 释义 | 【设垫层的坝内钢管】 拼译：penstock embeddde in dam body with soft layer 在混凝土坝坝后式水电站中，水轮机输水钢管常埋设在坝体内，称为坝内钢管。这种布置方式很好地体现了建筑物布置紧凑的优点。坝内钢管最常用的结构型式是钢管和坝体混凝土浇筑在一起，钢管和混凝土联合承载。中国80年代末以前建成的混凝土坝坝后式大型水电站几乎全部是这种形式。当管道的直径和水压不大时，能安全可靠地运行。但管道内水压绝大部分经钢管传至坝体，在坝体内产生拉应力，甚至会使坝体开裂。为了减少坝体承担的内水压力，可以在钢管外设置软垫层，将钢管与坝体隔离。软垫层可以吸收钢管在内压作用下的径向变位，从而使内压只有一部分或很小部分传至坝体。这就是设垫层的坝内钢管。 过去，这种措施常见于坝内钢管与厂房联接处的小部分管段，以适应厂坝不同变位的要求。随着坝内钢管直径、水头的增加，这种结构型式已开始应用于坝内钢管的主要部分。70年代前苏联的托克托古尔水电站重力坝坝内钢管的垂直段采用了这种结构，是世界上第一个设垫层的坝内钢管。巴西在80年代已在一些巨型水电站开始采用设垫层的坝内钢管。例如伊塔帕里卡水电站的坝内钢管就代表了该国和世界上当今这种管道的水平。该电站单机容量25万kW，重力坝坝内钢管直径9．5m，管内最大静水头60．4m。钢管位于长度31m的坝段中央，基本上平行于下游坝面，埋设甚浅，钢管顶混凝土最小厚度仅2m多。由于设置了垫层，避免了管顶很薄混凝土的开裂。钢管最大壁厚19mm，钢管上半部约204°范围内，包有软垫层，其余周长与坝体混凝土固接。垫层材料是膨胀聚苯乙烯，厚20mm。80年代后期，中国华东水口水电站和云南漫湾水电站在国内同时首次采用设垫层的坝内钢管。华东勘测设计院、武汉水利电力大学、西北勘测设计院等单位，进行了大量研究工作，包括理论计算、有限元分析、仿真材料结构模型试验、垫层材料的变形性能试验，从而独立自主地建立了一套计算方法和施工工艺，并在生产建设中获得了成功。中国的研究工作特别注意钢管与坝体混凝土分担内水压的比例，垫层末端钢管的局部应力和坝体混凝土的极限承载力等。这些问题在国外未见有研究工作报道。在水口水电站的垫层钢管还埋设了厚型观测设备，将提供原型资料以便和设计计算和科学研究的结果对比。设垫层的钢管在水头不太高的大直径坝内钢管中将有良好的运用前景。但水头很大时，这种型式的钢管壁厚可能太大，引起材料、工艺方面的技术困难。近来正在探索用控制垫层参数(厚度、变形性能)的方法来合理分配钢管与坝体混凝土所承担的内水压力，使二者同时最有效地发挥承载作用，从而使垫层钢管设计得更加经济合理并有更大的应用范围。实现这种设计方法的首要条件在于获得变形性能符合要求范围而且长期稳定可靠的垫层材料。【参考文献】：1 文洪．人民长江，1987，7∶27～312 熊德炎，龚国芝，马善定．湖南水电，1990，1∶89～963 陈祥荣．水利学报，1992，1(武汉水利电力大学马善定教授撰) |
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