一种水电站蜗壳外包混凝土结构的制作方法

本发明涉及一种水电站蜗壳外包混凝土结构，属于水利水电工程技术领域。

背景技术：

蜗壳外包混凝土是水电站厂房常用的蜗壳外部支撑结构，蜗壳及其外包混凝土由蜗壳、弹性垫层、外包混凝土等组成，蜗壳外包混凝土上部与座环铰接，侧墙与厂房下部大体积混凝土刚接的结构型式，其中蜗壳外包混凝土主要承担上部风罩机墩荷载的主要受力构件。

目前，蜗壳外包混凝土空间结构简化为平面“γ”形刚架，上部与座环铰接，侧墙与厂房下部大体积混凝土刚接的结构型式，而蜗壳外包混凝土主要承担上部风罩机墩荷载。因此，上部风罩机墩荷载较大，蜗壳外包混凝土结构弯矩较大，导致蜗壳外包混凝土截面尺寸及配筋较大以满足结构配筋要求，而蜗壳外包混凝土截面尺寸的增加又会导致厂房厂房整体尺寸的增加，从而导致整体厂房土建规模的增大，投资增大。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种水电站蜗壳外包混凝土结构，该水电站蜗壳外包混凝土结构解决了现有水电站厂房蜗壳外包混凝土因规范要求的结构的刚度和变形控制条件限制，而加大蜗壳外包混凝土的截面尺寸，导致需加大厂房土建规模，投资增大的缺陷。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种水电站蜗壳外包混凝土结构，包括蜗壳外包混凝土；蜗壳外包混凝土的一侧设有座环，另一侧依次设有预应力钢绞线、竖向钢筋和水平钢筋；所述蜗壳外包混凝土内设有蜗壳，蜗壳与座环连接，在蜗壳的外侧设有弹性垫层。

所述预应力钢绞线的一端与蜗壳外包混凝土的一端进行上部锚固，预应力钢绞线的另一端与蜗壳外包混凝土的另一端进行下部锚固。

蜗壳外包混凝土与上部锚固的一端设有风罩机墩，蜗壳外包混凝土与下部锚固的一端设有大体积混凝土。

本发明的有益效果在于：通过对蜗壳外包混凝土施加预应力来减少或抵消荷载所引起的混凝土拉力，从而使结构构件的拉应力减小，在满足厂房对结构的刚度和变形控制要求的同时，尽量减小蜗壳外包混凝土的截面尺寸，减小厂房土建规模，减少投资。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：1-蜗壳，2-弹性垫层，3-座环，4-蜗壳外包混凝土，5-风罩机墩，6-大体积混凝土，7-竖向钢筋，8-水平钢筋，9-预应力钢绞线，10-下部锚固，11-上部锚固。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1所示，一种水电站蜗壳外包混凝土结构，包括蜗壳外包混凝土4；蜗壳外包混凝土4的一侧设有座环3，另一侧依次设有预应力钢绞线9、竖向钢筋7和水平钢筋8；所述蜗壳外包混凝土4内设有蜗壳1，蜗壳1与座环3连接，在蜗壳1的外侧设有弹性垫层2。

所述预应力钢绞线9的一端与蜗壳外包混凝土4的一端进行上部锚固11，预应力钢绞线9的另一端与蜗壳外包混凝土4的另一端进行下部锚固10。

蜗壳外包混凝土4与上部锚固11的一端设有风罩机墩5，蜗壳外包混凝土4与下部锚固10的一端设有大体积混凝土6。

进一步地，本发明的施工步骤如下：

①将预应力钢绞线9进行下部锚固7，然后浇筑大体积混凝土6；

②安装座环3，然后安装蜗壳1；

③安装竖向钢筋7和水平钢筋8；

④浇筑蜗壳外包混凝土4，待混凝土达到一定强度(不低于设计强度的75％)后，采用千斤顶对预应力钢绞线9进行张拉，张拉完毕后，对预应力钢绞线9进行上部锚固11，固定物粘结预应力钢绞线9，并进行密封防护；

⑤浇筑上部风罩机墩5的混凝土。

综上所述，本发明可有效减小蜗壳外包混凝土截面尺寸和钢筋用量，达到施工简单，牢固可靠的效果。

技术特征：

1.一种水电站蜗壳外包混凝土结构，包括蜗壳外包混凝土(4)，其特征在于：蜗壳外包混凝土(4)的一侧设有座环(3)，另一侧依次设有预应力钢绞线(9)、竖向钢筋(7)和水平钢筋(8)；所述蜗壳外包混凝土(4)内设有蜗壳(1)，蜗壳(1)与座环(3)连接，在蜗壳(1)的外侧设有弹性垫层(2)。

2.如权利要求1所述的水电站蜗壳外包混凝土结构，其特征在于：所述预应力钢绞线(9)的一端与蜗壳外包混凝土(4)的一端进行上部锚固(11)，预应力钢绞线(9)的另一端与蜗壳外包混凝土(4)的另一端进行下部锚固(10)。

3.如权利要求2所述的水电站蜗壳外包混凝土结构，其特征在于：蜗壳外包混凝土(4)与上部锚固(11)的一端设有风罩机墩(5)，蜗壳外包混凝土(4)与下部锚固(10)的一端设有大体积混凝土(6)。

技术总结
本发明提供了一种水电站蜗壳外包混凝土结构，包括蜗壳外包混凝土；蜗壳外包混凝土的一侧设有座环，另一侧依次设有预应力钢绞线、竖向钢筋和水平钢筋；所述蜗壳外包混凝土内设有蜗壳，蜗壳与座环连接，在蜗壳的外侧设有弹性垫层。本发明通过对蜗壳外包混凝土施加预应力来减少或抵消荷载所引起的混凝土拉力，从而使结构构件的拉应力减小，在满足厂房对结构的刚度和变形控制要求的同时，尽量减小蜗壳外包混凝土的截面尺寸，减小厂房土建规模，减少投资。

技术研发人员：王明;向贤镜;严成斌;陈琰;杨曼;石文杰;文浩
受保护的技术使用者：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2020.01.16
技术公布日：2020.05.12