[發(fā)明專利]薄壁壓力輸水管道

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910149678.5
• 申請日: 2009-06-12
• 公開（公告）號: CN101725763A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃國宏
• 申請（專利權(quán)）人: 黃國宏
• 主分類號: F16L1/00
• 分類號: F16L1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

薄壁壓力輸水管道涉及一種向水力發(fā)電的水輪機輸送壓力水流的薄壁輸水管道，尤其涉及一種大型的薄壁壓力輸水管道。

背景技術(shù)

目前，在向引水式水力發(fā)電的水輪機輸送較大流量水流引水設(shè)施的構(gòu)成情況為：由按水平方向布置的引水渠道和與引水渠道相連接的，并繼續(xù)按水平方向布置的輸水渡槽形成一定的落差后，由以較短的距離和較大坡度布置的壓力管道將水流輸入水輪機。其存在的不足之處分別為：

在現(xiàn)有技術(shù)中的引水渠道，由于占地面積寬，渠道內(nèi)水量滲漏損失嚴重。而且為了形成水力發(fā)電所需的落差必須要按水平方向布置，因此其挖方和顛方量大、工程造價高，并時常因滲漏而發(fā)生垮塌事故。

在現(xiàn)有技術(shù)中的輸水渡槽，主要由支柱或拱形梁從其底部支承。為了形成水力發(fā)電所需的落差，渡槽必須要按引水渠道的高程繼續(xù)沿水平方向布置，因此其架設(shè)的高度很高。并且由支柱支承及由拱形梁支承的渡槽，其結(jié)構(gòu)要在保證渡槽的連接部位不滲漏水的情況下，還要承受渡槽內(nèi)水流的重量和其自身重量對渡槽底部造成的拉應(yīng)力和對渡槽頂部造成的壓應(yīng)力，因此渡槽自身必須要有足夠的支撐強度。這不僅使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而又龐大，而且使其制作、運輸及吊裝困難，并在現(xiàn)場要進行高空施工，從而不僅使其工程造價高、工期長，而且在交通不便及地形復(fù)雜的區(qū)域無法進行施工和吊裝。在高寒地區(qū)的冬季，渡槽還會時常出現(xiàn)水流封凍及水流漫頂?shù)默F(xiàn)象，從而嚴重威脅著其支撐柱和拱形梁。

在現(xiàn)有技術(shù)中由以較短的距離和較大坡度布置的向水輪機輸送壓力水流的壓力管道，主要是由具有一定間距的若干個支墩或支柱來支承。由于在兩支墩或支柱間的管道，即要承受管道內(nèi)水流的重量又要承受其自身的重量，從而在其管壁頂部會產(chǎn)生很大的壓應(yīng)力，而在其管壁底部又會產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力。因此，該管道的管壁要有足夠的厚度，并且其外圍設(shè)置足夠數(shù)量的管箍時，才能保證其安全。因此，目前所使用的壓力管道因管壁厚而造價高，而且因管壁厚而使其加工制作的難度很大。

目前，在地表面按一定的坡度或按不同的坡度長距離敷設(shè)后向水力發(fā)電的水輪機輸送壓力水流的管道，同樣主要是由具有一定間距的若干個支墩或支柱來支承。由于其造價昂貴，加工制作難度大，因此只能適應(yīng)于很小管徑的管道輸送很小流量的壓力水流，而無法滿足輸送水能資源極為豐富的大流量壓力水流的大直徑壓力輸水管道。由予應(yīng)力鋼筋混凝土管對接而成的長距離輸水管道，因其所有接縫處內(nèi)表面的圓環(huán)形凹槽對整個管道造成了較大的沿程水頭損失，從而使較大一部分水流動能在水流進入水輪機之前就已損失在壓力輸水管道內(nèi)。有壓或無壓引水隧道的不足之處則為工程造價高、施工難度大、工期長，在地質(zhì)條件較差的情況下隧道內(nèi)還會出現(xiàn)塌方及水流的滲漏現(xiàn)象。

由于以上種種原因，使引水式水力發(fā)電工程中引水設(shè)施的造價往往占總造價的比例很大，而且始終存在有無法根除的事故隱患，造成事故后損失慘重。并且，適宜修建引水渠道及輸水渡槽地形處的水能資源目前已基本開發(fā)完畢，而無法按水平方向修建引水渠道及輸水渡槽的區(qū)域，修筑水壩又會造成大面積土地的淹沒損失。因此，對該區(qū)域豐富的水能資源長期以來無法進行有效的開發(fā)和利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)中的種種不足，而提供一種管壁薄、結(jié)構(gòu)簡單合理，受力條件優(yōu)越，制作、安裝及施工簡便易行，性能安全可靠，管道的沿程水頭損失小，造價低，而且能夠滿足開發(fā)大流量水能資源所需的輸送大流量和長距離壓力水流的薄壁壓力輸水管道。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

薄壁壓力輸水管道，包括管道、管道內(nèi)表面底部設(shè)置的抗磨層及管道外表面設(shè)置的保溫層，以及管道伸縮節(jié)，并且包括頂部表面形狀與管道底部的外表面形狀相吻合的管床、支墩以及鎮(zhèn)墩，其特征在于：該輸水管道在地表面按一定的坡度或按不同的坡度長距離敷設(shè)過程中，當管道由地基支撐時管道底部與地基之間鋪設(shè)有管床，當管道跨越溝壑等時由支撐梁支撐，并且管道與支撐梁之間裝設(shè)有支撐件。

本發(fā)明所述的薄壁壓力輸水管道，其管道也可以主要是將管床頂部表面兩側(cè)的邊沿分別與其它管道頂部的部分管壁兩側(cè)的邊沿相連接后構(gòu)成的管道。

本發(fā)明所述的薄壁壓力輸水管道，其管道還可以是頂部的部分管壁的兩側(cè)邊沿分別與底部的部分管壁的兩側(cè)相連接后構(gòu)成的管道，并將底部管壁兩側(cè)的端部分別延伸并開設(shè)銷孔后作為管道的吊耳。

本發(fā)明所述的薄壁壓力輸水管道，管道與支撐梁之間裝設(shè)的支撐件可以是兩端分別裝設(shè)在支撐梁上的吊件。

本發(fā)明所述的薄壁壓力輸水管道，管道與支撐梁之間裝設(shè)的支撐件也可以是支撐梁與管道的吊耳之間裝設(shè)的吊件。