CN114960917A - 一种全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道，属于应急抢险技术领域，所述管道具有根据不同地形情况通过桁架管道的组合快速搭建虹吸管道的功能，并且可通过弯头组件的拼装根据地形调整角度，尤其适用于堰塞湖、山洪暴发、防汛抢险等水情紧急情况。管道可以采用玻纤、碳纤等复合纤维材质的轻量型管道，多种弯头组件可任意拼装出地形所需的各种角度，可全地形任意搭建。管道自带桁架支撑，无需复杂的管道支架设置，缩短了紧急情况的管线施工安装时间，降低工作人员安装劳动强度，保障施工质量。管道法兰对接时由于桁架支撑结构的固定作用，确保管道对接时不移位，增强快速组装时的管道密封性；便于进行维护和替换。

Description

一种全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道

技术领域

本发明涉及应急抢险技术、管道快装技术领域，尤其涉及一种全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道。

背景技术

堰塞湖、超标洪水、城市内涝等防汛抢险时，小口径的排水已经满足不了应急需求，需要采用大口径管道进行排水，尤其是采用大口径虹吸管应急泄流排水，不仅能跨越坝体或地形障碍，还具备低耗能运行，持续可控的安全性能，用于复杂环境条件下的应急泄流，与传统解决方式相比，不依赖于现场电力资源，利用自然力可在最快时间内对洪峰进行削减，靠势能驱动持续工作运行。虹吸输水方式已解决大口径技术难题，抢险现场需满足大型管道快速拼装的硬件设施条件，而按照大口径硬质管传统施工方法进行作业，已不能满足要求。传统管道需要现场焊接，设置混凝土镇墩等，安装对接不便，费时费力，时效性差。管件的对正、找平较困难，相对位移大，安装精度差。应急抢险的施工一般具有时效性强、质量安全要求高等特点，需对大口径管道模块化快速装配、适应地形变化、提高作业效率，并且具备安全稳固的外部支撑，保护管道运行时的安全，防止管道运行振动、水锤，满足快装后管道的环刚度、耐压性、密封性等要求。传统柔性管只可使用于管径不大、内压小的环境中，采用柔性管盘卷展开已不适用于上述应急环境。虹吸管道铺设时，因坝体高度、坡度及地形不同，需要不同的弯度角度、管道长度，常需要对地形进行精确测量后再行定制管道及管件，现场勘测及生产周期较长，不能满足应急需要。急需模块化全地形适应的组合管道组件。

发明内容

本发明的目的是提供一种全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道，可根据任意地形搭建，无需繁琐的现场勘测及焊接安装，可方便运输、快速安装、快速拆卸、安全运行的大型跨坝体虹吸管道快装模块化组件。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道，

其中虹吸管道包括多个不同长度设计的桁架管组件、多个不同角度设计的弯头组件；多个所述桁架管组件之间分别通过弯头组件进行密封连通，并形成贴合于堤坝地形的倒U形结构。

进一步地优化，所述桁架管组件包括桁架、通过多个卡箍限位设置在所述桁架内的管体、设置在所述管体两端的连接法兰。

再进一步地优化，所述弯头组件包括弯管、设置在所述弯管两端的弯头法兰；所述弯管的弯头角度为0°～90°，其中所述弯管的两端分别通过弯头法兰与所述管体端部的连接法兰密封连接；并在所述弯头法兰与所述连接法兰之间密封设置有密封垫圈。

再进一步地优化，所述管体为金属管道，在所述管体的两端分别固定设置有连接法兰。

再进一步地优化，所述管体为复合材料管道，在所述管体的两端分别密封设置法兰钢套筒，再通过所述法兰钢套筒与连接法兰固定连接。

再进一步地优化，在所述弯头法兰的端面开设有用于安装所述密封垫圈的多个螺纹小孔。

再进一步地优化，所述管体承压能力大于1.0Mpa。

再进一步地优化，所述桁架的截面为矩形结构，所述桁架为整体结构或分体结构；在所述桁架内设置有用于对所述管体锁紧固定的多个卡箍。

再进一步地优化，其中在所述虹吸管道上且位于高位水侧一端部设置有进水组件，用于使得水的流速分布均匀，对入水口的流场进行整体的控制，使水流顺畅并无漩涡地进入虹吸管道；

所述进水组件包括潜水整流射流器、拦污网、集成式导流锥；所述潜水整流射流器通过法兰连接所述虹吸进水管，用于保护液态表面张力、增加流体效能进行虹吸取水；在所述潜水整流射流器的底部设置有所述拦污网，用于防止堵塞所述虹吸管道的进水口；所述集成式导流锥用于防止取水时设备触底和底部淤积，同时疏导水流，消除漩涡，还能起到优化流场的作用。

再进一步地优化，其中在所述桁架管组件上并位于坝体的高程位置设置有为所述虹吸管道提供虹吸负压环境的真空动力系统；所述真空动力系统包括通过真空管连通所述虹吸管道最高位置的真空液气交换站、设置在所述真空管上的真空压力计和真空阀。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本申请中管道预制好以后，在野外环境易操作，由于模块化管道外管桁架为统一方形截面尺寸，容易进行限位，防止对接管道随意发生位移，并不会发生角度错位的问题，可为快接带来一定的方便。在地形坡度发生变化或管道走向需要产生变化时，可通过预设弯头管件的配合或组合，进行节点角度对接，对管道系统进行局部角度调整。由于管道外部采用钢结构桁架，整体结构稳定，可从外部保护外压荷载不对管道流体运行产生影响，也可对管道运行时承内压能力进行提升，防止管道振动。管道法兰接口位置固定好橡胶垫圈，一定程度上保障了管节点密封性能，防止橡胶垫圈的移位，提高对接精度，降低对接难度，具有管道装配速率快、质量好、成本低、效率高、更安全的特点。管道外部的钢结构管道桁架保证了管道在紧急情况下承压的环刚度，管道通过刚性法兰的预制对接，保证了对接点的刚性，从而使管道可以采用玻纤、碳纤等复合纤维材质的轻量型管道，减轻管道整体的重量。三种长度的桁架管道可任意组合成地形所需的各种长度，三种角度的弯头组件可任意拼装出地形所需的各种角度，可全地形任意搭建。统一法兰尺寸，对接国标，可任意加装各类阀门、流量计等外购过流组件。管道自带桁架支撑，无需复杂的管道支架设置，缩短了紧急情况的管线施工安装时间，降低工作人员安装劳动强度，保障施工质量。任意一段管道或弯头组件出现问题，都可立即替换。

本发明可以应对不同形态的土石堤坝，并实现管道的快速对接、同时维修防护。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明的全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道实施例示意图；

图2为图1中进水组件的结构示意图；

图3为图1中桁架管组件结构示意图；

图4为图1中弯头组件结构示意图；

图5为图1中真空动力系统结构示意图；

图6为图1中流量调节设备结构示意图；

图7为本发明全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道安装示意图。

图8所示为本发明的标准桁架管及标准弯头配置示意图。

图9所示为本发明的9米标准桁架管组件示意图。

图10所示为本发明的4米标准桁架管组件示意图。

图11所示为本发明的1米标准桁架管组件示意图。

图12所示为本发明的9米标准桁架单体示意图。

图13所示为本发明的4米标准桁架单体示意图。

图14所示为本发明的1米标准桁架与卡箍结合单体示意图。

图15所示为本发明的卡箍单体示意图。

图16所示为本发明的管道法兰A单体示意图。

图17所示为本发明的管道法兰B单体示意图。

图18所示为本发明的橡胶垫圈单体示意图。

图19所示为本发明的15°标准弯头组件单体示意图。

图20所示为本发明的30°标准弯头组件单体示意图。

图21所示为本发明的60°标准弯头组件单体示意图。

图22所示为本发明的标准桁架管弯头组件单套1大1中1小及组合序列全地形角度组合方式示意图。

图23所示为本发明的标准桁架管带双头法兰单套1长2中3短及组合20米内任意长度组合方式示意图。

图24所示为本发明的真空液气交换站系统示意图。

附图标记说明：

9米标准桁架管组件(1)、

4米标准桁架管组件(2)、

1米标准桁架管组件(3)、

60°标准弯头组件(4)、

30°标准弯头组件(5)、

15°标准弯头组件(6)、

管道法兰A(7-A)、管道法兰B(7-B)、

橡胶垫圈(8)、

法兰钢套筒(9)、

9米标准管(10)、

卡箍(11)、

9米标准桁架(12)、

4米标准管(13)、

4米标准桁架(14)、

1米标准管(15)、

1米标准桁架(16)、

垫圈固定螺纹小孔(17)、

15°标准弯头(18)、

弯头法兰A(19-A)、弯头法兰B(19-B)

30°标准弯头(20)、

60°标准弯头(21)、

真空液气交换站(22)、

真空压力计(23)、

真空阀(24)、

潜水整流射流器(25)、

拦污网(26)、

集成式导流锥(27)、

出口阀门(28)、

管道流量计(29)。

具体实施方式

本实施例中公开了一种全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道，包括用于跨越坝体的虹吸管道；

所述虹吸管道为通过多个桁架管组件与多个弯头组件密封连通形成的倒U形结构；其中多个桁架管组件与多个弯头组件之间可根据地形和地貌进行搭建安装；无需繁琐的现场勘测及焊接安装，可方便运输、快速安装、快速拆卸、安全运行的大型跨坝体虹吸管道快装模块化组件。

本实施例中，如图2所示，在所述虹吸管道上且位于高位水侧一端部安装有进水组件，用于防止堵塞所述虹吸管道的进水口；

其中所述进水组件包括潜水整流射流器25、拦污网26、集成式导流锥27；所述潜水整流射流器25通过法兰连接所述虹吸进水管，用于虹吸取水；在所述潜水整流射流器25的底部安装有所述拦污网26和所述集成式导流锥27，用于防止取水时设备触底和底部淤积，同时疏导水流，消除漩涡，还能起到优化流场的作用。

本实施例中，如图3所示，所述桁架管组件包括桁架1c、通过多个卡箍1b限位固定安装在所述桁架1c内的管体1a、安装在所述管体1a两端的连接法兰1d，其中两个连接法兰中，一侧法兰上带有橡胶垫片以及固定橡胶垫片的螺纹小孔的，另一侧法兰上为不带垫片结构；

所述桁架1c的截面为矩形结构，其材质为刚性和韧性金属材料，其中所述桁架1c还可以为新型材料，例如碳纤维、特氟龙等等；其中用于管道外侧作为管道外部支撑的桁架可以由任何形式及材质制成，包括而不限于：铝制桁架、铁制桁架、钢制桁架、不锈钢桁架、合金桁架、折叠桁架、球节桁架等；

所述管体1a的材质可以是金属也可以是轻量化的玻纤、碳纤、玄纤、竹纤等任意复合材料管道；承压能力在1.0Mpa以上，壁厚不限。

本实施例中，所述管体1a还可以为轻质缠绕管，金属管、陶瓷管、水泥管、玻璃管等等。

弯管的材质可以是任意金属材料，包括碳钢、不锈钢、合金钢、铝合金、钛合金等；所述密封垫圈的材质可以是任意密封性能良好的橡胶材料，本申请中具体地可以为金属密封圈、丁腈橡胶密封圈、CR氯丁橡胶密封圈、天然橡胶密封圈、氟橡胶密封圈、硅胶密封圈、三元乙丙橡胶密封圈、聚氨酯橡胶密封圈、氯醚橡胶密封圈、丙烯酸酯橡胶密封圈、丁基橡胶密封圈、丁苯橡胶密封圈；

本实施例，所述连接法兰1d通过法兰套筒1e密封安装在所述管体1a的两端，在所述连接法兰1d的端面开设有用于安装橡胶垫圈2d的环形槽；便于提高连接的密封性，其中所述连接法兰1d凸出于所述桁架1c的端面，便于与相邻的所述管体1a或弯管进行连通。

本实施例中，如图4所示，所述弯头组件包括弯管、安装在所述弯管两端的弯头法兰；所述弯管的弯头角度为0°～90°，其中所述弯管的两端分别通过弯头法兰与所述管体1a端部的连接法兰1d密封连接；所述弯管的两端分别安装有第一弯头法兰2a和第二弯头法兰2b，并在所述第一弯头法兰2a和第二弯头法兰2b上分别安装与所述连接法兰1d端面适配的橡胶垫圈2d，其中在所述橡胶垫圈2d上开设垫圈固定螺纹孔2c，便于固定安装在所述弯头法兰端面。

本实施例中，如图5所示，在所述桁架管组件上并位于所述坝体的高程位置安装有为所述虹吸管道提供虹吸负压环境的真空动力系统；

其中所述真空动力系统包括通过真空管连通所述虹吸管道最高位置的真空液气交换站22、安装在所述真空管上的真空压力计23和真空阀24；

其中利用所述真空液气交换站22工作原理:

如图24液气交换技术是借助真空泵组(真空液气交换站)形成虹吸管内真空并在大气压强作用下形成虹吸的技术，液气交换站如图所示，真空泵组切断阀用于液气交换过程的开启与切断，阀门开启后，水环式真空泵先启动，液气交换装置将虹吸形成初期从进水口携裹进入的空气通过顶部集气后强迫排出，缓冲罐防止液体倒吸以平稳真空度，补水泵对液气交换箱进行补水保护。虹吸管内最大负压一般发生在管子最高位置顶点，真空液气交换站必须设置在虹吸管最高点处。

本实施例中，如图6所示，在所述虹吸管道的下游管端安装有流量调节设备；其中所述流量调节设备包括用于检测局部管道流量的流量计29和用于调节其流量的出口阀门28。

本实施例中，如图7所示，其中在所述坝体一侧固定安装有挡水墙，用于对所述桁架管组件起到支撑作用，从而便于抽取远离所述坝体的水；

其中在高位水侧标定有设定水位，其中所述设定水位从高至低依次包括设计洪水位、蓄水位、防洪限制水位、死水位、库底高程。

本发明的任务是要提供一种施工简便快捷，可根据任意地形搭建，无需繁琐的现场勘测及焊接安装，可方便运输、快速安装、快速拆卸、安全运行的大型跨坝体虹吸管道快装模块化组件。

为实现本发明目的，具体地技术方案为：

将桁架管组件管道设置成三种标准尺寸，长管9米、中管4米、短管1米；

将弯头设置成三种标准尺寸，大弯头60°、中弯头30°、小弯头15°；

管道以长×1、中×2、短×3；即六根管道为一套，可以组合成从1米～20米间隔为1米的任意长度；

弯头以大×1、中×1、小×1即三个弯头为一套，可以组合成从15°～90°，间隔为15°的任意角度。

每根管道外端面分布安装有分体预制的两个半圆形钢制卡箍，卡箍外再对接安装有分体预制的接近于管道长度的两个方形钢桁架组件单体。

管道材质可以是金属也可以是轻量化的玻纤、碳纤、玄纤、竹纤等任意复合材料管道。

金属管道直接预制焊接上法兰，复材管道则通过里外粘贴树脂胶与带金属管套法兰粘合连接。管道对接卡箍、管桁架，并两侧组件上加装有配套法兰，一侧法兰上通过12个螺纹小孔固定有橡胶垫圈。

预制好的管道长度一致，尺寸标准，三种型号，根据现场实地情况随机进行选择。每个弯头组件同样两侧焊接好法兰，为金属构件，可两个弯头对接形成组合角度，根据地形起伏需要随机选择。桁架材质可以是碳钢、不锈钢、铝合金或其它合金等金属材料，具有一定的刚性和韧性。

本发明采用了固定结构桁架，在一个或多个实施例中，用于管道外侧作为管道外部支撑的桁架可以由任何形式及材质制成，包括而不限于：铝制桁架、铁制桁架、钢制桁架、不锈钢桁架、合金桁架、折叠桁架、球节桁架等。

如图1所示，本发明采用了9段标准桁架管道、5组标准桁架管弯头进行组合示范，在遇到坝段较长需要较远距离输送或地形位置起伏情况时，可采用多管多弯头并用形式，如实施例中，采用了6个9米标准桁架管组件1、2个4米标准桁架管组件2、1个1米标准桁架管组件3、2个15°标准弯头组件4、1个30°标准弯头组件5、2个60°标准弯头组件6完成虹吸管地形铺设。

如图8所示，本发明设置了6种标准管道组件，其中包括9米标准桁架管组件1、4米标准桁架管组件2、1米标准桁架管组件3、15°标准弯头组件4、30°标准弯头组件5、60°标准弯头组件6。

图9所示为本发明的9米标准桁架管组件1示意图。其结构如下：卡箍11为分体式结构，上半部分和下半部分可通过螺栓分别在顶部、底部和两侧分别与9m标准桁架12紧固，形成整体。9m标准桁架12同样为分体式结构，也分为上下两部分，9m标准桁架12上间隔分布有4组卡箍11组合。4组卡箍11间隔分布固定包裹在9米标准管10的外部。9米标准管10如果为金属管道，两头直接预制焊接上管道法兰A7-A、管道法兰B7-B，9米标准管10如果为复材管道，则两头通过里外粘贴树脂胶与法兰钢套筒(9)粘合连接。两侧均有法兰钢套筒9，分别与管道法兰A(7-A)、管道法兰B(7-B)一体焊接。一侧管道法兰A(7-A)上通过12个螺纹小孔固定有橡胶垫圈8。另一侧管道法兰B(7-B)上无橡胶垫圈。二者采用螺栓固定后可实现管道密封。

图10所示为本发明的4米标准桁架管组件示意图。其结构类似于9米标准桁架管组件1，管道长度为4米。9m标准桁架12替换为4米标准桁架14；9米标准管10替换为4米标准管13。4组卡箍11的间距缩小了。

图11所示为本发明的1米标准桁架管示意图。其结构类似于4米标准桁架管组件2，管道长度为1米。4m标准桁架14替换为1米标准桁架16；4米标准管13替换为1米标准管15。只需2组卡箍11。

图12所示为本发明的9米标准桁架单体示意图。9m标准桁架12为分体式结构，分为上下两部分，两部分单体结构完全一致，如图所示。

图13所示为本发明的4米标准桁架单体示意图。4m标准桁架14为分体式结构，分为上下两部分，两部分单体结构完全一致，如图所示。

图14所示为本发明的1米标准桁架与卡箍结合单体示意图。1m标准桁架16为分体式结构，分为上下两部分，两部分单体结构完全一致，卡箍(11)为分体式结构，分为上下两部分，两部分单体结构完全一致，上/下半部1m标准桁架16两侧分别与两个上/下半部卡箍(11)采用螺栓组合固定，如图所示。

图15所示为本发明的卡箍单体示意图。卡箍(11)为分体式结构，分为上下两部分，两部分单体结构完全一致。

图16所示为本发明的管道法兰A单体示意图。管道法兰A(7-A)上法兰盘对称分布12个螺栓孔，以及12个更细小的垫圈固定螺纹小孔17，用于固定橡胶垫圈8，为了与复合材料管道相结合，法兰一侧焊接有一段法兰钢套筒(9)，用于粘贴树脂胶与复材管道粘合连接。

图17所示为本发明的管道法兰B单体示意图。管道法兰B(7-B)上法兰盘对称分布12个螺栓孔，为了与复合材料管道相结合，法兰一侧焊接有一段法兰钢套筒(9)，用于粘贴树脂胶与复材管道粘合连接。此面不含橡胶垫圈8，可与管道法兰A单体组合，二者采用螺栓固定后可实现管道密封。

图18所示为本发明的橡胶垫圈单体示意图。橡胶垫圈采用丁腈橡胶或者氟橡胶材质，通过12个垫圈固定螺纹小孔17固定在管道法兰A(7-A)上。

图19所示为本发明的15°标准弯头组件单体示意图。主体为15°标准弯头18、标准弯头18两侧分别与弯头法兰A(19-A)、弯头法兰B(19-B)一体焊接。一侧弯头法兰A(19-A)上通过12个螺纹小孔固定有橡胶垫圈8。另一侧弯头法兰B(19-B)上无橡胶垫圈。二者采用螺栓固定后可实现管道密封。

图20所示为本发明的30°标准弯头组件单体示意图。结构与15°标准桁架管弯头4类似，主体为30°标准弯头20、30°标准弯头20两侧分别与弯头法兰A(19-A)、弯头法兰B(19-B)一体焊接。一侧弯头法兰A(19-A)上通过12个螺纹小孔固定有橡胶垫圈8。另一侧弯头法兰B(19-B)上无橡胶垫圈。二者采用螺栓固定后可实现管道密封。

图21所示为本发明的60°标准弯头组件单体示意图。结构与30°标准桁架管弯头5类似，主体为60°标准弯头20。

图22所示为本发明的标准桁架管弯头组件单套1大1中1小及组合序列全地形角度组合方式示意图；虹吸管道一般跨越堤坝地形障碍，形成倒U型结构，管顶两侧两个弯头分别联结虹吸短臂和虹吸长臂。为了使弯头角度吻合堤坝坡度，设置0°～90°，以15°递增的全系列角度，15°内误差可忽略不计。一共设置15°、30°、45°、60°、75°、90°六组角度，三个标准弯头组件单独使用或取两者组合拼装可构成全角度系列。标准弯头选取15°、30°、60°，达到以最少的标准组件应对各类地形变化的目的。

图23所示为本发明的标准桁架管组件单套1长2中3短及组合20米内任意长度组合方式示意图。虹吸管道为短管水力输送，每一段管道长度一般在20米以内，如果超过20米也可以多套并用拼装组合。为了应对20米内管道长度变化，设置0米～20米，以1米递增的全系列管长，1米内误差可忽略不计。以9米桁架管组件为长管；以4米桁架管组件为中管；以1米桁架管组件为短管；三者结合，设置单套为1长2中3短，这一套桁架管单独使用，或者任意组合拼装，可以形成1米、2米、3米、4米、5米、6米、7米、8米、9米、10米、11米、12米、13米、14米、15米、16米、17米、18米、19米、20米这20种管长，构成全系列管长，标准桁架管组件选取9米、4米、1米，达到以最少的标准组件应对各类地形变化的目的。

如图22、图23，三种管长三种弯度的不同组合拼装方式可以使管道长度任意，弯头角度任意，可以被组合成对特定项目适用的任何尺寸。只需进行模块化的快速吊装，模块衔接处的螺孔对接即可完成拼装，省时省力。

本发明的图7所示的模块化组合桁架虹吸管道实施例全流程示意图。虹吸管道管顶为负压管段，一般为跨坝顶平直管道，管顶最高处安装有一套真空液气交换站22，用于管顶的抽排气作业，形成真空环境，真空液气交换站22与虹吸管顶连接处设置有真空阀24，用于开启或切断真空动力系统，同时，设置有真空压力计23，用于监测管顶负压值状态，判断虹吸管运行工况。同一坝体两侧上游迎水坡和下游背水坡因受压力不同，具有不同坡度，不同的堤坝坡度也不同，坝顶管段连接迎水坡一侧虹吸短臂有一处管道折弯的弯头，坝顶管段连接背水坡一侧虹吸长臂有一处管道折弯的弯头，两处弯头与坝顶管段形成一个倒U型管路。虹吸管最大虹吸安装高度为8米，即管顶和上游最低水位之间最大垂直高差为8米。上游管段延伸至水体内部，进水口通过法兰与潜水整流射流器25连接，进行虹吸取水。潜水整流射流器25内自带拦污网26用于拦阻进水口水流挟带的水草、树枝、漂浮物等杂物，潜水整流射流器25底部拦污网26内设置了集成式导流锥27，防止取水设备触底、底部淤积，并疏导水流，消除漩涡，起到优化流场的作用。

下游管段延伸至下游溢洪道或其它适合排水地段，管道末端正压管路部分，在合适的平直管段加装出口阀门28，以控制调节流量，并在真空抽排作业时封闭管路。同时，加装管道流量计29，以检测出水流量。因管路为模块化组装，法兰螺栓对接，任意节点处均可以加装过流设备，如出口阀门28、管道流量计29等。管路随上下游地势起伏，需要根据地形情况增加管段和弯头，为了形成一定的水头压差，管路铺设向下游需要有一定的延伸。为了满足以上需求，传统虹吸管路铺设时往往需要实地勘测地形，测量管道长度，定制弯头角度，现场焊接、开挖沟槽填埋管道并设置镇墩等稳固措施。为了减少这些繁杂工序，采用模块化标准件思路对整体虹吸管道组件进行优化。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上实施例仅是对本发明创造的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道，其特征在于：

其中虹吸管道包括多个不同长度设计的桁架管组件、多个不同角度设计的弯头组件；多个所述桁架管组件之间分别通过弯头组件进行密封连通，并形成贴合于堤坝地形的倒U形结构。

2.根据权利要求1所述的全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道，其特征在于：

所述桁架管组件包括桁架、通过多个卡箍限位设置在所述桁架内的管体、设置在所述管体两端的连接法兰。

3.根据权利要求2所述的全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道，其特征在于：

所述弯头组件包括弯管、设置在所述弯管两端的弯头法兰；所述弯管的弯头角度为0°～90°，其中所述弯管的两端分别通过弯头法兰与所述管体端部的连接法兰密封连接；并在所述弯头法兰与所述连接法兰之间密封设置有密封垫圈。

4.根据权利要求2所述的全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道，其特征在于：

所述管体为金属管道，在所述管体的两端分别固定设置有连接法兰。

5.根据权利要求2所述的全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道，其特征在于：

所述管体为复合材料管道，在所述管体的两端分别密封设置法兰钢套筒，再通过所述法兰钢套筒与连接法兰固定连接。

6.根据权利要求3所述的全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道，其特征在于：在所述弯头法兰的端面开设有用于安装所述密封垫圈的多个螺纹小孔。

7.根据权利要求4或5所述的全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道，其特征在于：

所述管体承压能力大于1.0Mpa。

8.根据权利要求1-6任一项所述的全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道，其特征在于：

所述桁架的截面为矩形结构，所述桁架为整体结构或分体结构；在所述桁架内设置有用于对所述管体锁紧固定的多个卡箍。

9.根据权利要求1所述的全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道，其特征在于：

其中在所述虹吸管道上且位于高位水侧一端部设置有进水组件，用于使得水的流速分布均匀，对入水口的流场进行整体的控制，使水流顺畅并无漩涡地进入虹吸管道；

所述进水组件包括潜水整流射流器、拦污网、集成式导流锥；所述潜水整流射流器通过法兰连接所述虹吸进水管，用于保护液态表面张力、增加流体效能进行虹吸取水；在所述潜水整流射流器的底部设置有所述拦污网，用于防止堵塞所述虹吸管道的进水口；所述集成式导流锥用于防止取水时设备触底和底部淤积，同时疏导水流，消除漩涡，还能起到优化流场的作用。

10.根据权利要求1所述的全地形适应的跨堤坝模块化组合桁架虹吸管道，其特征在于：其中在所述桁架管组件上并位于坝体的高程位置设置有为所述虹吸管道提供虹吸负压环境的真空动力系统；所述真空动力系统包括通过真空管连通所述虹吸管道最高位置的真空液气交换站、设置在所述真空管上的真空压力计和真空阀。

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