CN213740933U - 一种引水钢管隧道结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种引水钢管隧道结构，包括引水隧道以及设置在引水隧道上的集石室，引水隧道设置在集石室两侧的顶部，引水隧道包括钢管隧道以及设置在钢管隧道外部的保护层，保护层为预制混凝土弧形板拼接而成。本申请具有集石室将引水隧道中的收集，滞留在集石室内部，防止石块损坏引水隧道及其配套设施；引水隧道大多设置在地面之下或者山体内部，混凝土保护层可以有效的将地下和山体内部的水与钢管隔开，防止外界中的水将钢管腐蚀，从而将钢管隧道保护；保护层采用预制混凝土管组合而成，在具体施工时，施工人员无需在施工现场进行现场浇筑，只需要进行组装即可，降低了工程量和施工难度，可以有效地提高施工效率的效果。

Description

一种引水钢管隧道结构

技术领域

本申请涉及水利隧道的技术领域，尤其是涉及一种引水钢管隧道结构。

背景技术

在水力发电生产中，需要将水坝或者河流的水通过引水隧道引到发电厂。引水隧道位于水坝或者河流旁的山体中，引水隧道一般为钢筋混凝土结构构成的引水通道。但对于引水隧洞洞径较小、埋深较浅、围岩较差的情况，则采用混凝土结构内嵌引水管道，管道一般采用双层钢管，混凝土结构内嵌引水管道设置混凝土结构是由于钢管是位于埋深较浅、围岩较差的地质条件下，外来渗透水(雨水)较多，会对钢管本身和钢管基础有较大的破坏作用，而混凝土结构能起到保护钢管作用。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有缺陷。在钢管结构的外部设置混凝土保护层虽然可以有效地保护钢管结构，但是现有的钢管混凝土隧道结构的施工量较大，施工繁琐。

实用新型内容

为了降低施工量、方便施工，本申请提供一种引水钢管隧道结构。

本申请提供的一种引水钢管隧道结构采用如下的技术方案：

一种引水钢管隧道结构，包括引水隧道以及设置在引水隧道上的集石室，所述集石室两端的顶部设有用于连接引水隧道的通孔，所述引水隧道通过通孔连接在集石室两端的顶部，所述引水隧道包括钢管隧道以及设置在钢管隧道外部的保护层，所述保护层为预制混凝土制成的弧形板拼接而成。

通过采用上述技术方案，引水隧道内部的水流大多是从外界的水库中流出，在水库中的巨大水压之下，引水隧道中的水压的水流难免会携带一些石块，集石室将引水隧道中的石块收集，石块会滞留在集石室内部，防止石块损坏引水隧道及其配套设施；引水隧道大多设置在地面之下或者山体内部，混凝土保护层可以有效的将地下和山体内部的水与钢管隧道隔开，防止外界中的水将钢管隧道腐蚀，从而将钢管隧道保护；保护层采用预制混凝土管组合而成，在具体施工时，施工人员无需在施工现场进行现场浇筑，只需要进行组装即可，降低了工程量和施工难度，可以有效地提高施工效率。

优选的，所述保护层包括预制混凝土制成的弧形板、用于连接弧形板的轴向锚固件以及用于连接的周向锚固件；所述弧形板为多个，并且所述弧形板的形状相同，所述周向锚固件设在弧形板的两端，并沿周向设置将相邻的所述弧形板固定在钢管隧道的外壁上；所述轴向锚固件将相邻的弧形板沿钢管隧道的轴向连接。

通过采用上述技术方案，保护层采用多块预制混凝土弧形板经轴向锚固件和周向锚固件拼接构成，在施工时施工人员无需在施工现场浇筑混凝土保护层，只需要在施工现场进行拼装即可，降低了施工人员的施工难度和工程量。

优选的，所述弧形板的两端两侧设有安置槽，所述周向锚固件设置在安置槽内部。

通过采用上述技术方案，在进行拼接保护层的工作时，将周向锚固件设置在安置槽内部，在将拼接好的混凝土管进行轴向拼接时，保护层不会留有较大的缝隙，可以保证保护层的密实度。

优选的，所述钢管隧道包括第一钢管以及设置在第一钢管外部的第二保护管，所述第二保护管与保护层的内壁紧密贴合。

通过采用上述技术方案，将钢管隧道设置成两层，可以提高钢管隧道的承压能力，在保护层和第二保护管的支持下，钢管隧道可以承受较大的水压而不会放生局部鼓包的现象。

优选的，所述第一钢管与第二保护管之间设有加强层，所述加强层包括周向加强筋和轴向加强筋，所述加强层的内外两侧与第一钢管的外壁、第二保护管的内壁均固定连接。

通过采用上述技术方案，在第一钢管和第二保护管之间设置的加强层可以有效地提高第一钢管的承压能力，即使在施工中第二保护管和保护层之间局部有缝隙，第一钢管和第二保护管之间设置的加强层也可以为第一钢管提供较大强度的支撑，防止钢管隧道局部发生鼓包的现象。

优选的，所述集石室的内部空间大于相同长度引水隧道的空间，所述集石室的底部设有阻挡架。

通过采用上述技术方案，相同长度的集石室内部空间大于相同长度的引水隧道内部空间，在水流从引水隧道内部流进集石室内部时，水压减小，水流的速度也会减小，水流中携带的石块也会降低速度，石块更容易滞留在集石室内部的阻挡架上。

优选的，所述阻挡架包括设置在集石室底部的阻挡杆，所述阻挡杆有多个、均布在集石室的底部，所述阻挡杆的中间向上隆起，两端向下倾斜，所述阻挡杆的两端固定在集石室的内壁上。

通过采用上述技术方案，随着水流流速的降低，水流中的石块在阻挡杆的阻挡下逐渐停留在阻挡架上，在石块减速停留的过程中，由于阻挡杆的中间位置向上隆起，在重力的作用下，石块会逐渐向集石室的两侧靠拢，将集石室的中间通道让开，不妨碍水流通过。

优选的，所述集石室设有多个，分段设置在引水隧道上。

通过采用上述技术方案，将集石室设置成多个并且分段设在引水隧道上，引水隧道内部水流的速度除了取决于水库的水压之外，还与引水隧道所在的地形有关，当引水隧道内部的水流速度较大时，集石室的集石效果不会太好，在之后的引水隧道会逐渐舒缓，其内部水流的速度逐渐降低，后方的集石室将会水流中的石块收集，多个集石室的设置可以防止水流中的石块全部集中在一个集石室内部将集石室堵塞。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.引水隧道内部的水流大多是从外界的水库中流出，在水库中的巨大水压之下，引水隧道中的水压的水流难免会携带一些石块，集石室将引水隧道中的收集，滞留在集石室内部，防止石块损坏引水隧道及其配套设施；引水隧道大多设置在地面之下或者山体内部，混凝土保护层可以有效的将地下和山体内部的水与钢管隧道隔开，防止外界中的水将钢管隧道腐蚀，从而将钢管隧道保护；保护层采用预制混凝土管组合而成，在具体施工时，施工人员无需在施工现场进行现场浇筑，只需要进行组装即可，降低了工程量和施工难度，可以有效地提高施工效率；

2.在第一钢管和第二保护管之间设置的加强层可以有效地提高第一钢管的承压能力，即使在施工中第二保护管和保护层之间局部有缝隙，第一钢管和第二保护管之间设置的加强层也可以为第一钢管提供较大强度的支撑，防止钢管隧道局部发生鼓包的现象；

3.随着水流流速的降低，水流中的石块在阻挡杆的阻挡下逐渐停留在阻挡架上，在石块减速停留的过程中，由于阻挡杆的中间位置向上隆起，在重力的作用下，石块会逐渐向集石室的两侧靠拢，将集石室的中间通道让开，不妨碍水流通过。

附图说明

图1是本申请实施例立体结构示意图。

图2是本申请实施例中保护层结构示意图。

图3是本申请实施例中钢管隧道结构示意图。

图4是本申请实施例中阻挡架结构示意图。

附图标记说明：1、引水隧道；11、钢管隧道；111、第一钢管；112、第二保护管；113、加强层；12、保护层；121、弧形板；122、轴向锚固件；123、周向锚固件；124、安置槽；2、集石室；21、阻挡架；211、阻挡杆。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种引水钢管隧道结构。参照图1，一种引水钢管隧道结构包括引水隧道1以及设置在引水隧道1上的集石室2。集石室2设置有多个，分段设置在引水隧道1上，本实施例中以一段引水隧道1和一个集石室2为例展示本实施例装置的结构。在集石室2的端顶部各设有一个通孔，引水隧道1通过通孔连接在集石室2的两端，在集石室2的一侧开设有一个开关门，工作人员会定期关闭引水隧道1，打开开关门，清理集石室2内部滞留的石块。引水隧道1包括设置在内部的钢管隧道11以及设置在钢管隧道11外壁上的保护层12，保护层12为预制混凝土制成的弧形板121，相邻的弧形板121通过锚固件连接在一起，在具体施工时，施工人员只需要将弧形板121拼接安装在钢管隧道11的外壁上即可，大大降低了施工的工程量和施工难度，施工方便，可以大幅提高施工效率。

引水隧道1将水从水库处引至目的地，在这个过程中，在水库的巨大压力下，水以较高的速度流进引水隧道1，水库中的一些石块被高速的水流携带流进引水隧道1内部。在相同的长度下，集石室2内部的空间大于引水隧道1内部的空间，当高速的水流流进集石室2内部时，水压降低，流速也大幅降低，水流中的石块滞留在集石室2内部，可以有效保护引水隧道1的内壁及与引水隧道1配套使用的设备。

参照图2，保护层12包括多个形状相同使用预制混凝土制成的弧形板121、沿着钢管隧道11的轴向设置在弧形板121外壁上的轴向锚固件122以及沿着钢管隧道11的周向设置在弧形板121侧面的周向锚固件123。在弧形板121的两端两侧设有安置槽124，在安置槽124的内壁上设有螺纹安装孔，周向锚固件123设置在安置槽124内部，通过螺栓将相邻的弧形板121连接成一个混凝土管，并将混凝土管抵接在钢管隧道11的外壁上。在弧形板121外壁的中间位置也设由螺纹安装孔，轴向锚固件122通过螺栓将相邻的混凝土管连接固定。

在弧形板121的两端两侧设置安置槽124，并将周向锚固件123设置在安置槽124内部，在将相邻的混凝土管相连时，可以有效地避免相邻的混凝土管之间出现较大的缝隙，可以保证保护层12有较高的密实度，引水隧道1通常设置在地下以及山体内部，保护层12将钢管隧道1与地下的土壤和山体内部的岩石分离，可以减少地下土壤和山体岩石渗出的水与钢管隧道12接触，避免钢管隧道12被锈蚀，提高钢管隧道11的使用寿命。

参照图3，钢管隧道11包括第一钢管111、设置在第一钢管111外部的第二保护管112以及设置在第一钢管111和第二保护管112之间的加强层113。加强层113包括沿着第一钢管111的周向设置在第一钢管111外壁上的周向加强筋和沿着第一钢管111的轴向设置在第一钢管111外壁上的轴向加强筋，轴向加强筋和周向加强筋交叉设置在第一钢管111的外壁上。

加强层113的内壁与第一钢管111的外壁抵接，第二保护管112的内壁与加强层113的外壁抵接。加强层113加强了第一钢管111的结构强度，当第一钢管111内部水压较大时，第一钢管111和加强层113共同承受，即使在施工时，钢管隧道11与保护层12之间有间隙，钢管隧道11的自身强度足够承受水压，也不会发生钢管隧道11局部鼓包的现象。

因为保护层12是由多个混凝土弧形板121拼接而成，难免会有少量的水分从拼接缝处渗进保护层12内部，在第二保护管112的保护下，渗透进入的水分也不会直接接触第一钢管111，第二保护管112进一步保护第一钢管111，保证钢管隧道11的使用寿命。

参照图1和4，引水隧道1设置在集石室2的两侧顶部，在集石室2内部设有阻挡架21，阻挡架21包括设在集石室2底部的阻挡杆211，阻挡杆211设有多个，相邻的阻挡杆211之间留有相等的间隙，阻挡杆211的中间向上隆起，两端向下倾斜并使用螺栓固定在集石室2的内壁上。

由于相同长度的集石室2内部容积大于相同长度的引水隧道1内部容积，水流从引水隧道1的内部流进集石室2后水压和流速都大幅降低，水流中的石块也会在阻挡架21的阻挡下降低速度，最终滞留在阻挡架21上，由于阻挡杆211的中间向上隆起，两端向下倾斜，石块在减速的过程中会逐渐滑向集石室2的两侧，将集石室2中间的通道让开，不妨碍水流流过集石室2。

本申请实施例一种引水钢管隧道结构的实施原理为：在施工时，施工人员先将钢管隧道11安装好后，在钢管隧道11的外壁上使用周向锚固件122将弧形板121拼接安装好，随后再使用轴向锚固件123将拼装好的混凝土管连接起来即可。

引水隧道1将水从水库处引至目的地，在这个过程中，在水库的巨大压力下，水以较高的速度流进引水隧道1，水库中的一些石块被高速的水流携带流进引水隧道1内部。在相同的长度下，集石室2内部的空间大于引水隧道1内部的空间，当高速的水流流进集石室2内部时，水压降低，流速也大幅降低，水流中的石块滞留在集石室2内部，可以有效保护引水隧道1的内壁及与引水隧道1配套使用的设备。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种引水钢管隧道结构，其特征在于：包括引水隧道（1）以及设置在引水隧道（1）上的集石室（2），所述集石室（2）两端的顶部设有用于连接引水隧道（1）的通孔，所述引水隧道（1）通过通孔连接在集石室（2）两端的顶部，所述引水隧道（1）包括钢管隧道（11）以及设置在钢管隧道（11）外部的保护层（12），所述保护层（12）为预制混凝土制成的弧形板（121）拼接而成。

2.根据权利要求1所述的一种引水钢管隧道结构，其特征在于：所述保护层（12）包括预制混凝土制成的弧形板（121）、用于连接弧形板（121）的轴向锚固件（122）以及用于连接弧形板（121）的周向锚固件（123）；所述弧形板（121）为多个，并且所述弧形板（121）的形状相同，所述周向锚固件（123）设在弧形板（121）的两端，并沿周向设置将相邻的所述弧形板（121）固定在钢管隧道（11）的外壁上；所述轴向锚固件（122）将相邻的弧形板（121）沿钢管隧道（11）的轴向连接。

3.根据权利要求2所述的一种引水钢管隧道结构，其特征在于：所述弧形板（121）的两端两侧设有安置槽（124），所述周向锚固件（123）设置在安置槽（124）内部。

4.根据权利要求1所述的一种引水钢管隧道结构，其特征在于：所述钢管隧道（11）包括第一钢管（111）以及设置在第一钢管（111）外部的第二保护管（112），所述第二保护管（112）与保护层（12）的内壁紧密贴合。

5.根据权利要求4所述的一种引水钢管隧道结构，其特征在于：所述第一钢管（111）与第二保护管（112）之间设有加强层（113），所述加强层（113）包括周向加强筋和轴向加强筋，所述加强层（113）的内外两侧与第一钢管（111）的外壁、第二保护管（112）的内壁均固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种引水钢管隧道结构，其特征在于：所述集石室（2）的内部空间大于相同长度引水隧道（1）的空间，所述集石室（2）的底部设有阻挡架（21）。

7.根据权利要求6所述的一种引水钢管隧道结构，其特征在于：所述阻挡架（21）包括设置在集石室（2）底部的阻挡杆（211），所述阻挡杆（211）有多个、均布在集石室（2）的底部，所述阻挡杆（211）的中间向上隆起，两端向下倾斜，所述阻挡杆（211）的两端固定在集石室（2）的内壁上。

8.根据权利要求7所述的一种引水钢管隧道结构，其特征在于：所述集石室（2）设有多个，分段设置在引水隧道（1）上。

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