1.本实用新型涉及水利水电工程中，尤其涉及一种方圆渐变段钢衬结构。
背景技术：
2.设置闸门井且采用钢衬的隧洞工程中，闸门井底部隧洞通常为矩形结构，一些工程中为了提高隧洞的抗外压能力，通常会采用圆形断面，这样在于闸门井段与隧洞连接时不可避免的采用方圆渐变结构，但方圆渐变结构受力复杂，尤其是在承受外水压力方形面受力条件较差。目前常规的做法是在每个管节上布置几道环向加劲环，增强其抗外压稳定性。若方圆渐变段钢衬混凝土回填质量较好时，钢衬外部回填密实，钢管贴壁外排水较少，再加上钢衬外部设置的外排水系统，外水压力可以降低很多；但是若回填混凝土浇筑质量较差，会有大量水体汇集，若在基础上钢管贴壁外排水再发生失效，方圆渐变段钢衬将会面临抗外压失稳的巨大风险。
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，提供一种抗外压效果好且不影响回填混凝土填筑质量的提高方圆渐变段钢衬抗外压能力箱型结构。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种提高方圆渐变段钢衬抗外压能力箱型结构，包括钢衬主体、若干t型加劲环和若干纵向加劲肋，t型加劲环包括围绕钢衬主体的环形翼缘和沿环形翼缘设置的腹板；环形翼缘沿钢衬主体的轴向间隔设置且腹板垂直连接钢衬主体表面；纵向加劲肋沿钢衬主体表面环向间隔设置且与t型加劲环交叉连接。
6.进一步的，纵向加劲肋、钢衬主体、腹板和环形翼缘彼此之间熔透焊连接。
7.进一步的，纵向加劲肋沿钢衬主体长度方向设置且高度与腹板相同。
8.进一步的，钢衬主体的每节管节上设置的t型加劲环不少于两道。
9.进一步的，钢衬主体四个维度的平面上分别均匀设置五道纵向加劲肋。
10.进一步的，环形翼缘的宽度为10cm。
11.进一步的，腹板的高度为30～40cm。
12.本技术方案形成一种方圆渐变段钢衬抗外压能力的箱型结构，不仅可以有效提升方圆渐变结构抗外压能力，而且结构简单、对回填混凝土浇筑质量无影响，确保方圆渐变段钢衬安全运行。
附图说明
13.图1为本实用新型的平面布置图。
14.图2为本实用新型的纵面剖视图。
15.图3为本实用新型t型加劲环的横截面图。
16.图4为本实用新型纵向加劲肋的横截面图。
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.本实施例以应用于抽水蓄能电站尾闸洞前后的方圆渐变段为例。
19.本实施例的提高方圆渐变段钢衬抗外压能力箱型结构包括钢衬主体1、若干t型加劲环2和若干纵向加劲肋3。其中，t型加劲环2包括围绕钢衬主体1的环形翼缘4和沿环形翼缘4内壁设置的连续腹板5。环形翼缘4沿钢衬主体1的轴向间隔设置且腹板5垂直连接钢衬主体1表面。具体的，对于钢衬主体1，应将方圆渐变段管节进行合理分布，在满足运输的前提下尽量采用较大板幅的钢板，以减少现场的焊接量；并且，考虑到方圆渐变段为异形结构，根据运输条件，本实施例优选宽度为2m。考虑到受力条件以及回填混凝土的便利性，每节管节上设置不小于2道t型环向加劲环，本实施例中具体为间距60cm左右为宜。腹板5高度优选为30～40cm，环向加劲环翼缘4长度优选为10cm。
20.纵向加劲肋3沿钢衬主体1表面延伸方向设置且彼此环向间隔，纵向加劲肋3与t型加劲环2交叉连接。为增强纵向钢板的刚度，在方圆渐变段4个维度的表面分别均匀设置5道纵向加劲肋3，具体间距优选为60cm左右。纵向加劲肋3高度与腹板5同高，且为了保证回填混凝土质量，纵向加劲肋3不设置翼缘4，从而形成环向t型加劲环2和纵向加劲肋3的箱型结构。
21.特别的，为增强不同管节以及加劲环之间的连接强度，t型加劲环2、纵向加劲肋3与管壁、t型加劲环2的腹板5和翼缘4均采用熔透焊6的焊接方式。
22.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：
1.一种提高方圆渐变段钢衬抗外压能力箱型结构，其特征在于包括钢衬主体、若干t型加劲环和若干纵向加劲肋，所述t型加劲环包括围绕所述钢衬主体的环形翼缘和沿所述环形翼缘设置的腹板；所述环形翼缘沿所述钢衬主体的轴向间隔设置且所述腹板垂直连接所述钢衬主体表面；所述纵向加劲肋沿所述钢衬主体表面环向间隔设置且与所述t型加劲环交叉连接。2.如权利要求1所述的一种提高方圆渐变段钢衬抗外压能力箱型结构，其特征在于所述纵向加劲肋、所述钢衬主体、所述腹板和所述环形翼缘彼此之间熔透焊连接。3.如权利要求1所述的一种提高方圆渐变段钢衬抗外压能力箱型结构，其特征在于所述纵向加劲肋沿所述钢衬主体长度方向设置且高度与所述腹板相同。4.如权利要求1所述的一种提高方圆渐变段钢衬抗外压能力箱型结构，其特征在于所述钢衬主体的每节管节上设置的所述t型加劲环不少于两道。5.如权利要求1所述的一种提高方圆渐变段钢衬抗外压能力箱型结构，其特征在于所述钢衬主体四个维度的平面上分别均匀设置五道所述纵向加劲肋。6.如权利要求1所述的一种提高方圆渐变段钢衬抗外压能力箱型结构，其特征在于所述环形翼缘的宽度为10cm。7.如权利要求1所述的一种提高方圆渐变段钢衬抗外压能力箱型结构，其特征在于所述腹板的高度为30～40cm。
技术总结
本实用新型提供了一种提高方圆渐变段钢衬抗外压能力箱型结构，包括钢衬主体、若干T型加劲环和若干纵向加劲肋，T型加劲环包括围绕钢衬主体的环形翼缘和沿环形翼缘设置的腹板；环形翼缘沿钢衬主体的轴向间隔设置且腹板垂直连接钢衬主体表面；纵向加劲肋沿钢衬主体表面环向间隔设置且与T型加劲环交叉连接。本技术方案形成一种方圆渐变段钢衬抗外压能力的箱型结构，不仅可以有效提升方圆渐变结构抗外压能力，而且结构简单、对回填混凝土浇筑质量无影响，确保方圆渐变段钢衬安全运行。确保方圆渐变段钢衬安全运行。确保方圆渐变段钢衬安全运行。
技术研发人员：李高会 裘杭杰 汪剑国 李路明 余雪松 赵瑞存 姚敏杰
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：2021.07.27
技术公布日：2022/3/15