办理无锡

(D/800+4)mm，或6mm
　　防腐、防锈方法：涂料、喷镀、化学保护。加防锈厚度2mm。
第四节 敷设方法及附件
一、明钢管的敷设方法和支承方法

　　由于明钢管一般长度都很大，所以常分段敷设，即在直线段每隔120~150m或在钢管轴线转弯处(包括平面转弯和立面转弯)设置镇墩，以固定钢管，防止钢管发生位移。在两镇墩间设置弹性节，其作用是当温度发生改动时，管身可以安闲弹性，然后减小温度应力。弹性节一般放在镇墩的下贱侧。镇墩之间的管段用一系列等距离的支墩支承，支墩的距离由钢管应力分析，并考虑钢管的设备条件、地基条件和支墩型式，经技术经济比照判定。靠

近弹性节的一跨，支墩距离可缩短一些。管身离地上不小于60cm，以便于保护和修补。这种敷设方法的水管受力明晰，在自重和水重作用下，水管相当于一个多跨连续梁，镇墩将水管完全固定，相当于梁的固定端，见图8-4。

图8-4 明钢管的敷设
(一) 镇墩
　　镇墩的作用是靠自身的分量固定钢管，承受因水管改动方向而发生的轴向不平衡力，防止水管发生位移。镇墩一般由混凝土浇制而成，混凝土强度等级一般不低于C15。在严寒区域，墩底基面应深埋在冻土线以下。分封闭式和开敞式两种型式。
　　1．封闭式：如图8-5所示，钢管被埋在封闭的混凝土体中。镇墩表层需安顿温度筋，钢管周围设置环向筋和一定数量锚筋。这种安顿方法结构简略，节省钢材，固定作用好，运用较广泛。
　　2．开敞式：如图8-6所示，运用锚栓将钢管固定在混凝土根底上。镇墩处的管壁受力不均匀，锚环施工凌乱，其利益是便于检查修补。这种镇墩在我国很少选用。
(二) 支墩
　　支墩用于承受水重和管重的法向分力。相当于连续梁的翻滚支承，容许水管在轴向安闲移动(温度改动时)。按支墩上的支座与管身相对位移的特征，有以下几种型式：
   
图8-5 封闭式镇墩                         图8-6 开敞式镇墩
　　1．滑动支墩。钢管发生轴向弹性时，沿支座顶面滑动。滑动式支墩又可分为无支承环鞍形支墩、有支承环鞍形支墩和有支承环滑动支墩三种。无支承环鞍形支墩，见图8-7(a)，是将钢管直接支承在一个鞍形混凝土支座上，其包角β在90o~120o之间。为了减少管壁与支座之间的摩擦力，在支座上铺设钢板并在接触面上加润滑剂。这种支墩结构简略，但管身受力不均匀，摩擦力大。适用于管径1m以下的钢管。有支承环滑动支墩，见图8-7(b)，支承环放在金属的支承板上，比上面两种支墩的摩擦力更小。适用于管径1～3m的钢管。
　　2．翻滚支墩。如图8-8所示，在支承环与墩座之间加圆柱形辊轴，钢管发生轴向弹性时，辊轴翻滚，摩擦系数约为0.1，适用于垂直荷载较小而管径大于2m的钢管。
　　3．摇晃支墩。如图8-9所示，在支承环与支承面之间设置一摇晃短柱。短柱下端与支承板铰接，上端以圆弧面与支承环的承板接触。钢管沿轴向弹性时，短柱以铰为中心前后摇晃。其摩擦力很小，能承受较大的垂直荷载，适用于管径大于2m的钢管。
图8-7滑动式支墩
(a) 鞍式； (b) 支承环式
图8-8翻滚式支墩                                  图8-9摇晃式支墩
二、钢管上的闸门和附件
(一) 闸门及阀门
　　在压力水管的进口处一般都设置平板闸门，以便在压力管道发生事端或修补时用以堵截水流。平板闸门价格便宜，结构简略，便于制造，常以此代替阀门。对于上游有压力前池或调压室的明管，为了在发生事端时急迫封闭和修补放空水管的需要，在钢管进口处一般也要设置闸门，闸门装在压力前池或调压室内。
　　阀门一般设置在紧靠压力管道结尾，即水轮机蜗壳进口处的钢管上。在分组供水和联合供水时，为防止一台机组修补影响其他机组的正常工作，或在调速器、导水叶发生缺点时急迫堵截水流，防止机组发生飞逸，在每台机组前都应设置阀门，一般称为下阀门。坝内埋管长度较小，只须在进口处设置闸门，不设下阀门。有时虽是独自供水，但水头较高、容量较大时也要设下阀门。水电站压力水管的阀门多见的有三种。
　　(1) 平板阀。平板阀由结构和板面构成，阀体在门槽中的滑动方法与一般的平板闸门类似，如图9－10所示。平板阀一般用电动或液压操作。这种阀门止水严密，工作牢靠，但需要很大的启闭力，动作缓慢，易发生汽蚀，常用于直径较小的水管。
　　(2) 蝴蝶阀。如图9－11所示，蝴蝶阀由阀壳和阀体构成。阀壳为一短圆筒，阀体形似圆盘，在阀壳内绕水平或垂直轴旋转。阀门封闭时，阀体平面与水流方向垂直；打开时，阀体平面与水流方向一同。蝴蝶阀的操作有电动和液压两种，前者用于小型，后者用于大型。这种阀门启闭力小，操作便当灵敏，体积小，分量轻，造价较低；但在打开情况时由于阀门板对水流的扰动，构成附加水头丢掉和阀门内汽蚀表象；在封闭情况时，止水不严密，不能有些打开。适用于大直径、水头不很高的情况。
　　当时蝴蝶阀运用最广，最大直径可达8m以上，最大水头达200m。蝴蝶阀可在动水中封闭，但必须用旁通管平压后在静水中打开。
　　(3) 球阀。球阀由球形外壳、可旋转的圆筒形阀体及其他附件构成，如图8-12所示。阀体圆筒的轴线与水管轴线共一同，阀门处于打开情况，若将阀体旋转90o，使圆筒一侧的球面封板挡住水流通路，则阀门处于封闭情况。
　　球阀的利益是在打开情况时实习上没有水头丢掉，止水严密，结构上能承受高压；缺点是规范和分量大，造价高。适于作高水头电站的水轮机前阀门。球阀是在动水中封闭，但需要用旁通阀平压后在静水中打开。
         
　　　　　　　    图8-10 平板阀门                           图8-11 蝴蝶阀
　图8-12  球阀
　(a) 封闭情况    (b) 打开情况
(二) 附件
　　(1) 弹性节。露天式压力钢管遭到温度改动或水温改动的影响时，为了使管身能沿轴线安闲弹性，以消除温度应力，且习气少量的不均匀沉陷，常在上镇墩的下贱侧设置弹性节。对弹性界的底子需要是：能随温度改动安闲弹性，能习气镇墩和支墩的根底变形而发生的线变位和角变位，并留有满意余度。弹性节的型式较多，较多见的几种见图8-13。在阀门处的弹性节应便于阀门拆开，并容许发生细微的角位移。
(a)
(b)                                      (c)
(d)
图9－13 弹性节
(a)套筒式弹性节 (b)压盖式限拉弹性节 (c)波纹管弹性节 (d)波纹密封套筒式弹性节
　　(2) 通气阀。通气阀常安顿在阀门以后。当阀门急迫封闭时，水管中的负压使通气阀打开向管内充气，以消除管中负压；水管充水时，管中空气从通气阀排出，然后再封闭阀门。
　　(3) 进人孔。为了修补便当，在钢管镇墩的上游侧一般设置进人孔。进人孔距离一般为150m，不宜超越300m。进人孔为圆形或椭圆形，其直径(或短轴)一般不小于45cm。为保证正常工作时刻不漏水，进人孔盖与外接套管之间要设止水盘根，如图8-14所示。
　　(4) 旁通阀。旁通阀设在水轮机进水阀门处，与闸门处的旁通管作用相同，使阀门前后平压后打开，以减小启闭力。
　　(5) 排水设备。在压力水管的最低点应设置排水管，在修补水管时用于排出管中的积水和渗漏水。
　　严寒区域的明钢管，应有防止钢管自身及其附件结冰的保温方法。
　　图8-14 进人孔
　　1-孔盖； 2-垫圈； 3-螺栓； 4-接纳
第五节 作用在钢管上的荷载及其组合
一、荷载核算
　　按荷载的作用方向可以将其分为轴向力、径向力和法向力。各种作用力核算公式及作用方向见表8-3，但风荷载、雪荷载、地震荷载等需查阅《水工建筑物荷载计划规范》。
二、荷载组合
　　钢管结构计划应根据承载才能极限情况的需要，对不相同计划情况下可以一同出现的作用，进行相应的作用效应组合，对明钢管需要的组合见表8-4。
1．“上段”和“下段”分别指镇墩上游侧和下贱侧管段，管段从弹性节断开。
2．“顺”和“逆”分别标明发电工况顺水流方向和逆水流方向，序号3.2作用力及顺水流举高的管段的其他作用力指向应具体判别。
　　表8-3中各核算式种符号的意义为：P — 内水压力计划值；— 水的重度；H — 核算截面管轴处内水压力作用水头(包括静水压力和水锤压力)；qs — 单位管长钢管自重计划值；qw — 单位管长管内水重计划值；L — 支墩距离；α — 管轴与水平面夹角；D0 — 钢管内径；Dmax和Dmin — 渐缩管的最大内径和最小内径；D1和D2 — 弹性节内套管的外径和内径；v0 — 机组满负荷时钢管内水流流速；g — 重力加速度；bp — 弹性节止水填料长度；μp — 弹性节止水填料与钢管间的摩擦系数；μ — 支座垫板与钢管间或支座上下垫板间的摩擦系数。
第六节 明钢管的结构分析
一、钢管管壁厚

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