地下全钢包气垫式调压室结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种地下全钢包气垫式调压室结构。本实用新型的目的是提供一种地下全钢包气垫式调压室结构，旨在降低对调压室埋深的要求，使气垫式调压室在浅埋地段的应用成为可能。扩大气垫式调压室的应用范围。本实用新型的技术方案是：一种地下全钢包气垫式调压室结构，将气垫式调压室内的高压水和高压空气一起封闭在钢衬内，不直接与围岩接触。包括埋于地下的、一端与引水隧洞相连、另一端设有钢闷头的隧洞形调压室，其特征在于：所述调压室全长范围内层设有圆管形的钢衬，钢衬下半部分为充满高压水的连接管，钢衬上半部分为充满高压空气的气室；钢衬与围岩之间回填素混凝土。本实用新型适用于水利水电工程。
【专利说明】地下全钢包气垫式调压室结构
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及气垫式调压室，尤其是一种地下全钢包气垫式调压室结构。适用 于水利水电工程。
【背景技术】
[0002] 气垫式调压室是一种在岩体内由岩壁和水面围成的封闭式气室，它利用气室内高 压空气形成"气垫"抑制室内水位高度和水位波动幅值，是一种性能优越的控制水锤和涌 波的设施，与常规调压室相比，具有施工方便、移民少、对环境影响小、工程投资省等诸多优 点。
[0003] 目前国内外已建或在建的气垫式调压室的共同点是利用围岩承载，高压空气或高 压水直接作用在围岩上，需满足围岩承载的抗抬准则、最小地应力准则、渗透稳定准则"三 大准则"，对调压室的埋深、地质条件、区域地应力水平、围岩抗渗性要求较高。
[0004] 随着水电开发进程的加快，工程所面对的地质条件日益复杂，特别是当调压室埋 深较浅、地质条件较差、地应力水平较低但承受内压较高时，以上条件往往难以满足，使很 多工程不得不舍弃气垫式调压室方案，制约了气垫式调压室的推广应用。
【发明内容】
[0005] 本实用新型要解决的技术问题是：借鉴压力钢管的设计理念，提供一种地下全钢 包气垫式调压室结构，旨在降低对调压室埋深的要求，使气垫式调压室在浅埋地段的应用 成为可能；同时降低对调压室区域的地应力水平及围岩抗渗性的要求，使气垫式调压室在 地质条件较差、地应力水平较低、围岩抗渗性较差的地段应用成为可能。扩大气垫式调压室 的应用范围。
[0006] 本实用新型所采用的技术方案是：一种地下全钢包气垫式调压室结构，将气垫式 调压室内的高压水和高压空气一起封闭在钢衬内，不直接与围岩接触。包括埋于地下的、一 端与引水隧洞相连、另一端设有钢闷头的隧洞形调压室，其特征在于：
[0007] 所述调压室全长范围内层设有圆管形的钢衬，钢衬下半部分为充满高压水的连接 管，钢衬上半部分为充满高压空气的气室；钢衬与围岩之间回填素混凝土。
[0008] 所述调压室布置成斜洞形式，连接管和气室的纵坡均为10%。
[0009] 本实用新型的有益效果是：
[0010] 1)大幅降低了气垫式调压室对埋深、地应力条件、围岩抗渗性等条件的严格要求， 扩大了气垫式调压室的应用范围，增加了调压室位置选择的灵活性，使调压室可以更靠近 厂房布置，反射水击波的效果更好，提高了电站的调节保证性能。
[0011] 2)利用钢衬的良好防渗特性，避免了高压空气和高压水的渗漏，降低了内水外渗 带来的风险，降低了电站运行中的补气频率，从而降低了运行维护成本。
[0012] 综合以上考虑，本实用新型对地形地质条件的适应性更强，降低了气垫式调压室 的运行维护成本，具有广阔的推广应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1是本实用新型的纵剖面图。
[0014] 图2是图1的A-A剖面图。
[0015] 图3是图1的B-B剖面图。
【具体实施方式】
[0016] 如图1 一 3所示，本实施例为一种地下全钢包气垫式调压室结构，是一条埋设于地 下的隧洞形式的气垫式调压室，调压室的一端与引水隧洞1相连，另一端用钢闷头2封堵， 调压室全长范围内壁设有圆管形的钢衬。
[0017] 本例的特点在于：所述调压室布置成斜洞形式，并在全长范围都采用截面为圆管 形的钢衬3作为防渗层，该钢衬3的下半段为充满高压水的连接管3 - 1 (如图2)，该钢衬 3的上半段为充满高压空气的气室3 - 2 (如图3)，连接管和气室采用统一纵坡10%。在钢 衬3与围岩之间回填素混凝土 4,将钢衬3所受荷载传递给围岩5。连接管内的高压水在初 始水位下开始正常发电运行；在机组负荷变化过程中，水位会发生波动，气室的体积随之变 化，以此来控制水锤和涌波。
【权利要求】
1. 一种地下全钢包气垫式调压室结构，包括埋于地下的、一端与引水隧洞（1)相连、另 一端堵有钢闷头（2)的隧洞形调压室，其特征在于：所述调压室全长范围内层设有圆管形 的钢衬（3)，钢衬下半部分为充满高压水的连接管（3 - 1)，钢衬上半部分为充满高压空气 的气室（3 - 2);钢衬与围岩之间回填素混凝土（4)。
2. 根据权利要求1所述的地下全钢包气垫式调压室结构，其特征在于：所述调压室布 置成斜洞形式，连接管（3 - 1)和气室（3 - 2)的纵坡均为10%。
【文档编号】E02B9/06GK203866796SQ201420174331
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】徐江涛, 陈观福, 杨增杰, 郭亚男, 李斯胜, 吴春旭, 吕慷, 吴疆, 彭玮, 房敦敏, 章立欣 申请人:中国水电顾问集团国际工程有限公司