CN204023526U - 一种降低埋藏式压力钢管外水压力的排水结构 - Google Patents
一种降低埋藏式压力钢管外水压力的排水结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种降低埋藏式压力钢管外水压力的排水结构，包括压力钢管及排水洞，排水洞布置在压力钢管外部，所述压力钢管及排水洞通过排水孔连通，在压力钢管外侧设置有若干环向排水盲材和纵向排水盲材，在排水孔内设置有与压力钢管外侧纵向排水盲材连通的排水管，所述环向排水盲材和纵向排水盲材通过回填混凝土和喷混凝土预埋在压力钢管外侧，其中喷混凝土置于回填混凝土表面。本实用新型通过将排水孔布置于排水洞与压力钢管之间的岩体内，最终将岩壁、管壁排水系统中的外水通过排水洞排出，达到排水降压效果；结构简单、运行方便、安全可靠，能有效降低外水压力，节省工程投资，可在水利水电工程施工技术领域广泛推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种降低埋藏式压力钢管外水压力的排水结构，属于水利水电技术领域。
背景技术
水电站压力管道(厂房前多采用压力钢管结构)是指从水库、前池或调压室向发电厂房水轮机输送水量的管道，其中埋藏式压力钢管是指埋入岩体内并在钢管与围岩间充填混凝土的钢管。根据水电工程建设发展情况，大多数工程因水文地形地质条件、钢管结构布置及施工质量缺陷等因素，导致过大的外水压力成为钢管结构设计控制工况，考虑经济合理性，应进行排水降压设计。目前，埋藏式压力钢管降低外水压力的主要措施有岩壁、管壁排水系统和专用排水洞等，其中，岩壁、管壁排水系统最终将外水引至厂房排水系统或通过施工支洞引至水库下游，采用这种传统的排水结构，在施工期间排水管路容易被堵塞，维护与维修困难，且工序较为复杂，质量较难控制。
为避免现有排水结构在实际使用过程中易出现排水管被杂物或者灌浆浆液堵塞。目前出现了各种各样的埋藏式压力钢管外排水结构，如公开号为CN203307785U的中国专利公开了一种水电站埋藏式压力钢管外排水结构。本实用新型的目的是提供一种水电站埋藏式压力钢管外排水结构，它包括同轴布置于钢管外表面的一组环向集水槽钢，相邻两集水槽钢之间的间距相等，各集水槽钢与钢管管壁合围形成一组环形集水空腔，所述钢管与集水槽钢之间采用点焊连接，两者相接处的外侧、且无焊点部位涂有工业肥皂，并在表面铺设无纺布；所述钢管底部设置有若干与其平行布置的排水管，所述排水管与各集 水空腔内部连通。该技术方案降低排水管被杂物或者灌浆浆液堵塞的风险，同时方便施工安装及施工过程中的质量控制。但是在水引至厂房时会出现外水过大，难于准确预估，增加厂房集水井抽排功率，且对厂房机电设备运行造成安全隐患，且工程投资较多。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种降低埋藏式压力钢管外水压力的排水结构，达到有效改进排水设计和降低外水压力的目的，从而确保钢管运行的安全性。
本实用新型是通过如下技术方案予以实现的。
一种降低埋藏式压力钢管外水压力的排水结构，包括压力钢管及排水洞，所述排水洞布置在压力钢管外部，所述压力钢管及排水洞通过排水孔连通，所述压力钢管外侧设置有若干环向排水盲材和纵向排水盲材，在排水孔内设置有与压力钢管外侧纵向排水盲材连通的排水管。
所述环向排水盲材和纵向排水盲材通过回填混凝土和喷混凝土预埋在压力钢管外侧，其中喷混凝土置于回填混凝土表面。
所述排水孔与排水管之间设置有止浆塞。
所述排水管首端设置有预填麻丝，且预填麻丝的长度不小于30cm。
所述排水孔的孔径为φ160～200mm，孔间距10～30m。
所述环向排水盲材的间距为2.5～7.5m，截面尺寸为70×30mm，中空为40×10mm，空隙率≥80％。
所述纵向排水盲材的截面尺寸为140×35mm，中空为(40×10mm)×2，空隙率≥85％。
本实用新型的有益效果是：
与现有技术相比，本实用新型结合排水洞、排水孔及预埋排水盲 材的布置，排水按独立单元分段进行，通过将排水孔布置于排水洞与压力钢管之间的岩体内，最终将岩壁、管壁排水系统中的外水通过排水洞排出，达到排水降压效果。本实用新型结构简单、运行方便、安全可靠，不仅能有效改进排水设计和降低外水压力，而且节省工程投资，可在水利水电工程施工技术领域广泛推广应用。
附图说明
图1为本实用新型所述埋藏式压力钢管排水纵向剖面结构示意图；
图2为图1的A处结构放大示意图；
图3为图1的B-B剖面图；
图4为图3的C处结构放大示意图。
图中：1-压力钢管，2-排水洞，3-排水孔，4-环向排水盲材，5-纵向排水盲材，6-排水管，7-回填混凝土，8-喷混凝土，9-止浆塞，10-压力钢管开挖边线，11-排水段分界线，12-预填麻丝。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图4所示，本实用新型所述的一种降低埋藏式压力钢管外水压力的排水结构，包括压力钢管1及排水洞2，所述排水洞2布置在压力钢管1外部，所述压力钢管1及排水洞2通过排水孔3连通，所述压力钢管1外侧设置有若干环向排水盲材4和纵向排水盲材5，在排水孔3内设置有与压力钢管1外侧纵向排水盲材5连通的排水管6。本技术方案结合排水洞2布置，由排水孔3及预埋环向排水盲材4和纵向排水盲孔5构成，排水通过排水段分界线11按独立单元分段进行设计。由于地下埋藏式压力钢管1的破坏大多是外压失稳破 坏，对于外水压力较高和难于准确预计的区域、或存在施工质量缺陷部位，降低外水压力对钢管结构安全尤为重要。结合水文地形地质条件及钢管结构布置设计，在考虑外水压力允许值及周围岩体稳定性条件下，根据水电站各种工况进行压力钢管的承载能力极限状态和正常使用极限状态分析计算，确定顶部排水洞2布置设计及排水孔3参数。排水孔3布置于排水洞2与压力钢管1之间的岩体内，最终将岩壁、管壁排水系统中的外水通过排水洞排出，达到排水降压效果。
所述环向排水盲材4和纵向排水盲材5通过回填混凝土7和喷混凝土8预埋在压力钢管1外侧，其中喷混凝土8置于回填混凝土7表面。且喷混凝土8位于压力钢管开挖边线10内侧。
所述排水孔3与排水管6之间设置有止浆塞9。这样可克服灌浆浆液堵塞的风险。
所述排水管6首端设置有预填麻丝12，且预填麻丝12的长度不小于30cm。
本实用新型的实施例：当压力钢管1因水文地形地质条件、钢管结构布置及施工质量缺陷等因素，导致过大的外水压力成为钢管结构设计控制工况，考虑经济合理性，应按本实用新型工艺及结构进行排水降压设计。根据水文地形地质条件及钢管结构分析计算确定顶部排水洞2布置设计及排水孔3参数，最终将岩壁、管壁排水系统中的外水通过排水洞2排出，达到排水降压效果。
在该技术方案中，所述排水孔3的孔径为φ160～200mm，孔间距10～30m。在管壁、洞壁设置环向排水盲材4，所述环向排水盲材4的间距为2.5～7.5m，截面尺寸为70×30mm，中空为40×10mm，空隙率≥80％；在管壁、洞壁设置四道纵向排水盲材5，截面尺寸为140×35mm，中空为(40×10mm)×2，空隙率≥85％；排水盲材外裹90g无纺土工布，排水盲材及土工布技术参数应满足设计要求。
在施工时，本实用新型按如下步骤进行：
(1)排水单元划分设计：排水应分区段进行，每一标准段沿轴线长10～30m，非标准段长按一个施工段确定；区段的端部用砂浆或混凝土认真地封堵密实，以形成隔离区；
(2)排水孔施工：在混凝土回填之前从压力钢管1顶部的排水洞2中底板钻φ160～200mm岩孔用作排水孔3，钻孔间距为10～30m，与排水单元一致，且防止钻到压力钢管1；
(3)预埋排水盲材：在混凝土回填之前埋管壁、洞壁的环向排水盲材4和纵向排水盲材5，并在排水盲材外裹90g无纺土工布；预埋的洞壁排水盲材应采用带垫片的水泥钉，以0.5m～1.0m的间距固定在岩壁上；管壁在环向用φ6×2.0m钢筋将环向及纵向排水扎紧；固定后注意保护盲材，特别是盲材接头处，洞内各序施工严禁破坏排水盲材设施；纵向和环向盲材接头连接，除采用扒钉固定外还要用一块土工布包裹，防止砂浆进入，并应确保接头相互连通，且接头以外也需土工布包裹。排水盲材施工顺序：土工布包裹盲材(胶带固定)→接头连接→固定盲材→回填混凝土；
(4)预埋排水管：预埋φ160～200mmPVC排水管或无缝钢管，将纵向排水盲材与排水孔连通，形成排水通道；排水管首端应预填麻丝12，长度应不小于30cm，防止混凝土浇筑时堵塞排水管口。
Claims (7)
1.一种降低埋藏式压力钢管外水压力的排水结构，包括压力钢管(1)及排水洞(2)，所述排水洞(2)布置在压力钢管(1)外部，其特征在于：所述压力钢管(1)及排水洞(2)通过排水孔3连通，所述压力钢管(1)外侧设置有若干环向排水盲材(4)和纵向排水盲材(5)，在排水孔(3)内设置有与压力钢管(1)外侧纵向排水盲材(5)连通的排水管(6)。
2.根据权利要求1所述的一种降低埋藏式压力钢管外水压力的排水结构，其特征在于：所述环向排水盲材(4)和纵向排水盲材(5)通过回填混凝土(7)和喷混凝土(8)预埋在压力钢管(1)外侧，其中喷混凝土(8)置于回填混凝土(7)表面。
3.根据权利要求1所述的一种降低埋藏式压力钢管外水压力的排水结构，其特征在于：所述排水孔(3)与排水管(6)之间设置有止浆塞(9)。
4.根据权利要求1所述的一种降低埋藏式压力钢管外水压力的排水结构，其特征在于：所述排水管(6)首端设置有预填麻丝(12)，且预填麻丝(12)的长度不小于30cm。
5.根据权利要求1所述的一种降低埋藏式压力钢管外水压力的排水结构，其特征在于：所述排水孔(3)的孔径为φ160～200mm，孔间距10～30m。
6.根据权利要求1所述的一种降低埋藏式压力钢管外水压力的排水结构，其特征在于：所述环向排水盲材(4)的间距为2.5～7.5m，截面尺寸为70×30mm，中空为40×10mm，空隙率≥80％。
7.根据权利要求1所述的一种降低埋藏式压力钢管外水压力的排水结构，其特征在于：所述纵向排水盲材(5)的截面尺寸为140×35mm，中空为(40×10mm)×2，空隙率≥85％。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104832707A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-12 | 成都聚智工业设计有限公司 | 压力钢管预埋结构 |
| CN108797535A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-13 | 黄河勘测规划设计有限公司 | 调压井及其压力管道系统的结构与开挖施工方法 |
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2014
- 2014-05-19 CN CN201420256391.9U patent/CN204023526U/zh active Active
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