CN108149652B - 水电站引水压力钢管外围水压力控制系统及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了水电站引水压力钢管外围水压力控制系统,由单向流阀、球室、控制球、侧槽、进水口、过水道、凸起、排水管、水电站引水压力钢管、多脂肥皂环带、环状汇水管、泄水管、水压力控制阀组成,本发明的水电站引水压力钢管外围水压力控制系统，结构简单、施工方便、成本低廉，不需要在水电站引水压力钢管壁上钻孔，解决了高强度钢管不允许钻孔再焊接堵孔和普通钢管开孔补强质量不易保证，容易引起内水外渗的难题，且压力钢管外围水压力能够控制自如，使压力钢管内、外水压力基本保持相同成为可能，既可以避免压力钢管放空时因外围水压力过大而破坏的情况发生，又可以保障压力钢管不受过水外扩、放水内收反复变形引起的疲劳破坏。

Description

水电站引水压力钢管外围水压力控制系统及使用方法
技术领域
本发明属于水利水电工程技术领域 ,具体是一种水电站引水压力钢管外围水压力控制系统及使用方法。
背景技术
在水利水电工程的水电站地下有压引水系统中，地下埋管的外压稳定问题非常突出，工程经验表明，管道放空时，地下水压力往往是造成地下埋管外压失稳的主要因素，国内外大部分工程采用了增设排水廊道、管壁或岩壁排水系统等措施来降低埋管外的地下水压力，a、岩壁排水系统是一种紧贴岩壁布置的管网状排水系统，压力钢管排水系统沿开挖的洞壁布置，每隔一段设一排水孔，将渗入管内的渗水排入自流排水洞，但前提是压力钢管外围不能灌浆，否则，排水孔容易堵塞失效；b、钢管管壁排水系统是在钢管外壁设置排水管，待灌浆结束后通过钢管管壁预留排水孔打穿排水管，再封焊管壁上的预留排水孔，缺点是需在钢管开很多孔，开孔补强质量不易保证，容易引起内水外渗，且大于600MPa的高强度钢管不允许开孔补强，不能应用；c、排水廊道是在离开钢管一定距离布置专用排水廊道，在廊道壁朝向钢管方向上下各设置一排深排水孔，以降低钢管范围内的地下水，此项排水方式施工复杂，破坏了围岩的整体性，工程量巨大，费用高昂；以上现有的排水方式，施工程序复杂、投资大、安全不能得到有效的保障，这些减小钢管外围水压力的方法，虽然对避免压力钢管放空时，因外围水压力过大而导致钢管破坏的情况发生能起到一定作用，但是未考虑压力钢管过水时外围水压力小钢管外扩、压力钢管放水时钢管内收的问题，钢管反复外扩、内收变形会引起材料疲劳、强度降低甚至破坏；中国专利 CN 205382471 U 一种智能排水减压装置，虽然减少了钢管开孔数量，但仍需要开孔，在使用大于600MPa的高强度钢管场合不能应用，且压力钢管放空时需要将外围地下水排入压力钢管，这显然是不能被允许的，既然钢管要放空，就是要进行检修等工作，如果外围地下水排入压力钢管，钢管就无法放空检修了。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种水电站引水压力钢管外围水压力控制系统，由单向流阀、球室、控制球、侧槽、进水口、过水道、凸起、排水管、水电站引水压力钢管、多脂肥皂环带、环状汇水管、泄水管、水压力控制阀组成,所述的单向流阀上部开设有进水口，单向流阀下部开设有过水道，单向流阀中间开设有球室，球室下部侧壁开设有侧槽，球室上部、下部均为弧面，弧面弧度与控制球球面弧度相同，控制球可以在球室内上下移动，单向流阀顶面固定设置有3个以上凸起；单向流阀与排水管连通并固定设置在一起；排水管前端密封，排水管后端与环状汇水管连通并固定设置，环状汇水管与泄水管连通并固定设置；泄水管尾部设置有水压力控制阀。
进一步的，所述的单向流阀顶部涂有一层多脂肥皂，多脂肥皂厚度与凸起高度相同；排水管与水电站引水压力钢管绑缚在一起，单向流阀顶部与水电站引水压力钢管外壁贴合。
进一步的，所述的排水管上单向流阀间距为100cm。
进一步的，所述的水电站引水压力钢管外壁上涂有多脂肥皂环带，多脂肥皂环带间隔为100cm，宽度为15cm，绑缚排水管时，排水管上的单向流阀与多脂肥皂环带相对应。
进一步的，水电站引水压力钢管外围水压力控制系统的使用方法，包括以下步骤：
第一步，水电站引水压力钢管及水电站引水压力钢管外围水压力控制系统铺设完成后，通过泄水管向排水管注水、施加20KPa压力，控制球外移、排水管封闭；
第二步，水电站引水压力钢管外围回填混凝土，灌浆，随着灌浆压力增加，相应增加排水管内压力，始终维持排水管管内压力比灌浆压力大20KPa；
第三步，灌浆完成并凝固后，排空排水管；
第四步，水电站开始运行，水电站引水压力钢管开始引水，关闭水压力控制阀，水电站引水压力钢管外围水压力逐渐上升至与引水压力钢管管内压力基本一致（因为在钢管内、外产生水压力的水头基本一致，微小差别仅仅是沿程水头损失略有不同）；
第五步，水电站检修或其他原因停止运行，慢慢放空水电站引水压力钢管时，打开水压力控制阀慢慢放空排水管，水电站引水压力钢管外围水压力逐渐下降至与引水压力钢管管内压力基本一致，即为零；
第六步，视情况重复第四步、第五步，保障水电站引水压力钢管安全。
本发明的水电站引水压力钢管外围水压力控制系统有益效果是：结构简单、施工方便、成本低廉，不需要在水电站引水压力钢管壁上钻孔，解决了高强度钢管不允许钻孔再焊接堵孔和普通钢管开孔补强质量不易保证，容易引起内水外渗的难题，且压力钢管外围水压力能够控制自如，使压力钢管内、外水压力基本保持一致成为可能，既可以避免压力钢管放空时因外围水压力过大而破坏的情况发生，又可以保障压力钢管不受过水外扩、放水内收反复变形引起的疲劳破坏。
附图说明
图1是排水管进水口关闭状态单向流阀纵剖面示意图；
图2是排水管进水口打开状态单向流阀纵剖面示意图；
图3是单向流阀横剖面示意图；
图4是单向流阀外形示意图；
图5是单向流阀与排水管连接关系示意图；
图6是排水管与水电站引水压力钢管连接关系断面示意图；
图7是多脂肥皂环带、排水管、水电站引水压力钢管关系局部示意图；
图8是水电站引水压力钢管尾部示意图；
图9是水电站引水压力钢管位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1-9所示，本发明的水电站引水压力钢管外围水压力控制系统,由单向流阀1、球室2、控制球3、侧槽4、进水口5、过水道6、凸起7、排水管8、水电站引水压力钢管9、多脂肥皂环带10、环状汇水管11、泄水管12、水压力控制阀13组成,所述的单向流阀1上部开设有进水口5，单向流阀1下部开设有过水道6，单向流阀1中间开设有球室2，球室2下部侧壁开设有侧槽4，球室2上部、下部均为弧面，弧面弧度与控制球3球面弧度相同，控制球3可以在球室2内上下移动，移至顶部时排水管与外界隔绝，移至底部时排水管与外界连通；单向流阀1顶面固定设置有3个以上凸起7，保障进水口与水电站引水压力钢管9之间有足够空隙；单向流阀1与排水管8连通并固定设置在一起，位置关系如图5；排水管8前端密封，排水管8后端与环状汇水管11连通并固定设置，环状汇水管 11与泄水管12 连通并固定设置；泄水管12尾部设置有水压力控制阀13。
所述的单向流阀1顶部涂有一层多脂肥皂，多脂肥皂厚度与凸起7高度相同，保障灌浆时浆液不进入该空间；排水管8与水电站引水压力钢管9绑缚在一起，单向流阀1顶部与水电站引水压力钢管9外壁贴合；排水管8上单向流阀1间距为100cm；水电站引水压力钢管9外壁上涂有多脂肥皂环带10，多脂肥皂环带10间隔为100cm，宽度为15cm，灌浆时，多脂肥皂环带10保障浆液与水电站引水压力钢管9外壁不接触；绑缚排水管8时，排水管8上的单向流阀1与多脂肥皂环带10相对应；施工结束后，多脂肥皂环带10及单向流阀1顶部的多脂肥皂经过地下水浸泡变成流体随地下水进入排水管，多脂肥皂环带10和单向流阀1顶部的多脂肥皂位置连通，形成汇集地下水的空间，与排水管连通。
本发明的水电站引水压力钢管外围水压力控制系统的使用包括以下步骤：
第一步，水电站引水压力钢管外围水压力控制系统铺设完成后，通过泄水管向排水管注水、施加20KPa压力，控制球外移、排水管封闭，保障灌浆浆液不堵塞进水口；
第二步，水电站引水压力钢管外围回填混凝土，灌浆，随着灌浆压力增加，相应增加排水管内压力，始终维持排水管管外压力比灌浆压力大20KPa，保障灌浆浆液不堵塞进水口；
第三步，灌浆完成并凝固后，排空排水管，使水电站引水压力钢管内外水压力均为零；
第四步，水电站开始运行，水电站引水压力钢管开始引水，关闭水压力控制阀，水电站引水压力钢管外围水压力逐渐上升至与引水压力钢管管内压力基本一致（因为在钢管内、外产生水压力的水头基本一致，微小差别仅仅是沿程水头损失略有不同）；
第五步，水电站检修或其他原因停止运行，慢慢放空水电站引水压力钢管时，打开水压力控制阀慢慢放空排水管，放空排水管和放空水电站引水压力钢管时间保持一致，水电站引水压力钢管外围水压力逐渐下降至与引水压力钢管管内压力基本一致，即为零；
第六步，视水电站运行情况重复第四步、第五步，保障水电站引水压力钢管安全。

Claims (5)

1.水电站引水压力钢管外围水压力控制系统,由单向流阀(1)、球室(2)、控制球(3)、侧槽（4)、进水口(5)、过水道(6)、凸起（7）、排水管（8）、水电站引水压力钢管（9）、多脂肥皂环带(10)、环状汇水管(11)、泄水管(12)、水压力控制阀（13)组成,其特征在于：所述的单向流阀(1)上部开设有进水口(5)，单向流阀(1)下部开设有过水道(6)，单向流阀(1)中间开设有球室(2)，球室(2)下部侧壁开设有侧槽（4)，球室(2)上部、下部均为弧面，弧面弧度与控制球(3)球面弧度相同，控制球(3)可以在球室(2)内上下移动，单向流阀(1)顶面固定设置有3个以上凸起（7）；单向流阀(1)与排水管（8）连通并固定设置在一起；排水管（8）前端密封，排水管（8）后端与环状汇水管(11)连通并固定设置，环状汇水管 (11)与泄水管(12) 连通并固定设置；泄水管(12)尾部设置有水压力控制阀（13)。
2.如权利要求1所述的水电站引水压力钢管外围水压力控制系统,其特征在于：所述的单向流阀(1)顶部涂有一层多脂肥皂，多脂肥皂厚度与凸起（7）高度相同；排水管（8）与水电站引水压力钢管（9）绑缚在一起，单向流阀(1)顶部与水电站引水压力钢管（9）外壁贴合。
3.如权利要求1所述的水电站引水压力钢管外围水压力控制系统,其特征在于：所述的排水管（8）上单向流阀(1)间距为100cm。
4.如权利要求1所述的水电站引水压力钢管外围水压力控制系统,其特征在于：所述的水电站引水压力钢管（9）外壁上涂有多脂肥皂环带(10)，多脂肥皂环带(10)间隔为100cm，宽度为15cm，绑缚排水管（8）时，排水管（8）上的单向流阀(1)与多脂肥皂环带(10)相对应。
5.一种使用如权利要求1-4任一权利要求所述的水电站引水压力钢管外围水压力控制系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，水电站引水压力钢管及水电站引水压力钢管外围水压力控制系统铺设完成后，通过泄水管向排水管注水、施加20KPa压力，控制球外移、排水管封闭；
第二步，水电站引水压力钢管外围回填混凝土，灌浆，随着灌浆压力增加，相应增加排水管内压力，始终维持排水管管内压力比灌浆压力大20KPa；
第三步，灌浆完成并凝固后，排空排水管；
第四步，水电站开始运行，水电站引水压力钢管开始引水，关闭水压力控制阀，水电站引水压力钢管外围水压力逐渐上升至与引水压力钢管管内压力基本一致；
第五步，水电站检修或其他原因停止运行，慢慢放空水电站引水压力钢管时，打开水压力控制阀慢慢放空排水管，水电站引水压力钢管外围水压力逐渐下降至与引水压力钢管管内压力基本一致，即为零；
第六步，视情况重复第四步、第五步，保障水电站引水压力钢管安全。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU953079A1 (ru) * 1980-01-29 1982-08-23 За витель Дренажное устройство напорного водовода
CN201730084U (zh) * 2010-05-25 2011-02-02 中国水利水电第五工程局有限公司 水电站压力引水钢管
CN102936886A (zh) * 2012-11-30 2013-02-20 中水北方勘测设计研究有限责任公司 水电站埋藏式引水压力钢管的固定结构
CN203307785U (zh) * 2013-06-06 2013-11-27 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 水电站埋藏式压力钢管外排水结构
CN206636522U (zh) * 2017-04-01 2017-11-14 西南石油大学 可调控钻井液液压输出稳定的新型井下工具

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU953079A1 (ru) * 1980-01-29 1982-08-23 За витель Дренажное устройство напорного водовода
CN201730084U (zh) * 2010-05-25 2011-02-02 中国水利水电第五工程局有限公司 水电站压力引水钢管
CN102936886A (zh) * 2012-11-30 2013-02-20 中水北方勘测设计研究有限责任公司 水电站埋藏式引水压力钢管的固定结构
CN203307785U (zh) * 2013-06-06 2013-11-27 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 水电站埋藏式压力钢管外排水结构
CN206636522U (zh) * 2017-04-01 2017-11-14 西南石油大学 可调控钻井液液压输出稳定的新型井下工具

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