一种能自动泄压的方圆渐变段钢衬外排水系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种应用在抽水蓄能电站尾闸洞的可自动泄压方圆渐变段钢衬外排水系统。


背景技术：

2.设置了尾闸洞的抽水蓄能电站工程中，尾闸洞通常采用封闭结构，以降低尾闸竖井的高度。同时为保证尾闸洞在运行时处于干燥的环境中，通常尾闸洞会采用钢板衬砌的形式，然而尾闸洞底部隧洞通常为矩形结构，尾闸洞前后隧洞为使得隧洞具有较高的抗外压能力且防止隧洞水体渗漏至尾闸洞、主变洞等地下洞室中，通常采用圆形的钢板衬砌结构，如此布置，在尾闸前后均需设置方圆渐变段结构，方圆渐变段的抗外压能力通常较低，很难实现其承载全部水头的结构。常规的做法是在方圆渐变段设置贴钢管壁的外排水系统，然后在尾水管道混凝土中预埋外排水管，将水体排水汇集后排至厂房底部排水廊道。此方案外排水系统线路较长，对施工质量要求较高。目前已施工的部分电站中已存在施工完成后钢管外排水系统堵塞的情况，一旦堵塞，外排水系统就失效了，对方圆渐变段钢管的安全运行存在一定的隐患，一旦出现抗外压失稳，轻者需失稳部位进行处理，影响抽蓄电站运行要求；重则可能影响电站的安全性。基于目前的情况，若是能够在常规外排水系统的基础上，提出一种布置清晰、线路短且施工方便的方圆渐变段系统，则对进一步


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种布置清晰、线路短且施工方便的尾闸洞方圆渐变段排水系统，能够有效地对方圆渐变段钢管的外水压力处于低外水压力状态提供保障。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种能自动泄压的方圆渐变段钢衬外排水系统，尾闸洞底部的隧洞上下游两侧均设有方圆渐变段钢衬，排水系统包括沿各渐变段钢衬外壁线性布置的纵向集水角钢、绕各渐变段钢衬外壁设置的环向集水槽钢以及在靠近尾闸竖井部位布置的排水管管路；环向集水钢槽对应连接位于同一侧的纵向集水角钢和排水管管路，从而纵向集水角钢的水体被汇集并通过排水管管路引入尾闸洞中，排水管管路还设有超压泄压阀。
6.进一步的，各排水管管路均包括若干竖向排水管和连接主管；竖向排水管一端连接同一侧环向集水钢槽，另一端接入尾闸竖井顶部的排水槽中；连接主管在尾闸洞平台内将同一排水管管路中的竖向排水管相互连通，连接主管上设有同管径的超压泄压阀。
7.进一步的，纵向集水角钢、环向集水槽钢与渐变段钢衬跳焊连接，焊缝涂抹工业肥皂且表面敷设无纺布。
8.进一步的，超压泄压阀的压力值设定为渐变段钢衬可承受压力的的1/3。
9.进一步的，各渐变段钢衬上的纵向集水角钢为多个且间隔布置。
10.进一步的，各渐变段钢衬上的纵向集水角钢均为4个，彼此90
°
间隔分布。
11.进一步的，各渐变段钢衬上的环向集水槽钢为2个且靠近尾闸竖井设置。
12.本实用新型的技术方案，针对抽水蓄能电站尾闸洞的布置特点布置排水系统，整体结构简单、排水线路短，不仅能够降低施工要求并且不容易被堵塞，运行稳定，可以有效避免尾闸洞方圆渐变段钢衬抗外压失稳以及因为抗外压失稳导致电站无法正常运行所带来的不可估量的经济损失和安全隐患。
附图说明
13.图1为本实用新型的纵向剖视图。
14.图2为本实用新型图1中的a-a剖视图。
15.图3a为本实用新型纵向集水角钢和渐变段钢衬的跳焊结构示意图。
16.图3b为本实用新型环向集水槽钢和渐变段钢衬的跳焊结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
18.参照附图。本实施例中，尾闸洞4底部的隧洞上下游两侧均设有方圆渐变段钢衬1，每侧渐变段钢衬1的外壁都设有线性布置的纵向集水角钢2和周向布置的环向集水槽钢3。其中，每侧渐变段钢衬1上的纵向集水角钢2为四条呈直线型，彼此间隔90
°
布置。环向集水槽钢3为两条，彼此间隔一定的距离且靠近隧洞一侧布置，各环向集水槽钢3连接并连通其所在的渐变段钢衬1上的各纵向集水角钢2，从而汇集纵向集水角钢2的水体。靠近尾闸竖井部位的相对两侧均布置有排水管管路，分别对应连接上游侧渐变段钢衬1的环向集水槽钢3和下游侧渐变段钢衬1的环向集水槽钢3，从而将水体引入尾闸洞4中排出。
19.具体的，各排水管管路均包括两条竖向排水管5和连接主管6。竖向排水管5一端连接同一侧的且离该竖向排水管5距离最近的环向集水槽钢3，另一端则接入尾闸竖井顶部的排水槽7中。连接主管6在尾闸洞4平台内将同一排水管管路中的两根竖向排水管5相互连通，连接主管6上设有同管径的超压泄压阀8。超压泄压阀8的压力值设定为渐变段钢衬1可承受压力的1/3。当超过此压力值时，超压泄压阀8打开，进行泄压。若在后期运行中泄压阀8经常开启，说明尾闸洞4下游测隧洞内水体与钢衬段连通性较好，则需要考虑对相关部位进行灌浆处理，从而保证方圆渐变段钢衬1结构的安全。并且，两根竖向排水管5的设置可以有效防止单根堵塞的问题，保证后期排水运行的正常。
20.在本实施例中，纵向集水角钢2、环向集水槽钢3与渐变段钢衬1跳焊连接，焊缝涂抹工业肥皂9且表面敷设无纺布10。这样一来，可以有效防止混凝土浇筑时浆液进入纵向集水角钢2和环向集水槽钢3中。
21.应当指出，上述描述了本实用新型的实施例。然而，本领域技术的技术人员应该理解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型范围的前提下本实用新型还会有多种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。


技术特征：
1.一种能自动泄压的方圆渐变段钢衬外排水系统，尾闸洞底部的隧洞上下游两侧均设有方圆渐变段钢衬，其特征在于所述排水系统包括沿各所述渐变段钢衬外壁线性布置的纵向集水角钢、绕各所述渐变段钢衬外壁设置的环向集水槽钢以及在靠近尾闸竖井部位布置的排水管管路；所述环向集水槽钢对应连接位于同一侧的所述纵向集水角钢和所述排水管管路，从而所述纵向集水角钢的水体被汇集并通过所述排水管管路引入所述尾闸洞中；所述排水管管路还设有超压泄压阀。2.如权利要求1所述的一种能自动泄压的方圆渐变段钢衬外排水系统，其特征在于各所述排水管管路均包括若干竖向排水管和连接主管；所述竖向排水管一端连接同一侧所述环向集水钢槽，另一端接入所述尾闸竖井顶部的排水槽中；所述连接主管在尾闸洞平台内将同一所述排水管管路中的所述竖向排水管相互连通，所述连接主管上设有同管径的超压泄压阀。3.如权利要求1或2所述的一种能自动泄压的方圆渐变段钢衬外排水系统，其特征在于所述纵向集水角钢、所述环向集水槽钢与所述渐变段钢衬跳焊连接，焊缝涂抹工业肥皂且表面敷设无纺布。4.如权利要求1或2所述的一种能自动泄压的方圆渐变段钢衬外排水系统，其特征在于所述超压泄压阀的压力值设定为所述渐变段钢衬可承受压力的1/3。5.如权利要求4所述的一种能自动泄压的方圆渐变段钢衬外排水系统，其特征在于各所述渐变段钢衬上的所述纵向集水角钢为多个且间隔布置。6.如权利要求5所述的一种能自动泄压的方圆渐变段钢衬外排水系统，其特征在于各所述渐变段钢衬上的所述纵向集水角钢均为4个，彼此90
°
间隔分布。7.如权利要求5所述的一种能自动泄压的方圆渐变段钢衬外排水系统，其特征在于各所述渐变段钢衬上的所述环向集水槽钢为2个且靠近所述尾闸竖井设置。

技术总结
本实用新型提供了一种能自动泄压的方圆渐变段钢衬外排水系统，尾闸洞底部的隧洞上下游两侧均设有方圆渐变段钢衬，排水系统包括沿各渐变段钢衬外壁线性布置的纵向集水角钢、绕各渐变段钢衬外壁设置的环向集水槽钢以及在靠近尾闸竖井部位布置的排水管管路；环向集水钢槽对应连接位于同一侧的纵向集水角钢和排水管管路，从而纵向集水角钢的水体被汇集并通过排水管管路引入尾闸洞中。本实用新型的技术方案，针对抽水蓄能电站尾闸洞的布置特点布置排水系统，整体结构简单、排水线路短，不仅能够降低施工要求并且不容易被堵塞，运行稳定，可以有效避免尾闸洞方圆渐变段钢衬抗外压失稳以及因为抗外压失稳导致电站无法正常运行所带来的不可估量的经济损失和安全隐患。带来的不可估量的经济损失和安全隐患。带来的不可估量的经济损失和安全隐患。


技术研发人员：李高会 裘杭杰 李路明 陈祥荣 余雪松 姚敏杰 王东锋 陈丽芬
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2021.06.03
技术公布日：2022/11/28