三峽大型尾水肘管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)探討

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1 前言

　　三峽大壩設(shè)計正常蓄水位為175m，其中右岸布置6臺容量為70萬千瓦的混流式機組，采用單機單管供水方式。機組引水壓力管道內(nèi)徑12.4m，單臺肘管通過錐管引水至該部位后至出水口。在形體上為漸變的復(fù)雜曲面體，管口截面由進水口端直徑為11910mm的園漸變至出水口端高為7087mm，寬為31835mm的扁圓形，管節(jié)周長較長，管心也由機組中心向左岸漸偏。每臺肘管由12個單節(jié)組成，主要選用厚度為δ25mm的Q235B材料。與左岸機組肘管相比，增加了出水口的6節(jié)，增大了制作安裝難度。管內(nèi)部設(shè)有支撐，以保證肘管幾何尺寸控制符合設(shè)計要求。

　　三峽尾水肘管制安工程對鋼管制造與安裝的各項工藝都有很嚴格的要求。內(nèi)支撐的結(jié)構(gòu)形式和效果直接影響到管道的安裝質(zhì)量。

2.管節(jié)特點和支撐結(jié)構(gòu)

　　肘管屬超長超大件，外形尺寸和重量均很大，最大管節(jié)為第十二節(jié)，外形尺寸為31835mm×7087mm×3000mm，單重64噸。由于為漸變體，管節(jié)呈“上窄下寬，兩側(cè)大，中間小”的不規(guī)則形體。上下管口的外形尺寸相差較大。根據(jù)管節(jié)結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合運輸條件和現(xiàn)場安裝手段的限制，對1～5號管節(jié)，采取整體制造安裝；6～11管節(jié)則分為兩瓣；而12號管節(jié)與中墩里襯相交，按設(shè)計分三瓣，同管節(jié)上下斷面錯位大于500mm。管內(nèi)設(shè)內(nèi)支撐，內(nèi)支撐的結(jié)構(gòu)根據(jù)管節(jié)的特點設(shè)計，以滿足其支撐要求。第一，支撐結(jié)構(gòu)要能保證肘管幾何尺寸控制符合要求以及滿足承受肘管周邊二期砼的重量；第二，由于管節(jié)分瓣運輸安裝，造成每瓣結(jié)構(gòu)上的不對稱，分瓣處管節(jié)承載力比較薄弱，在運輸安裝中容易發(fā)生構(gòu)件上下面板的錯位；第三，管節(jié)的平直段較長，受力面較大，砼澆注中容易出現(xiàn)局部受力不均，在管壁出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)需有一定的預(yù)防措施。第四，由于管節(jié)較寬，支撐比較長，應(yīng)充分考慮到后面工序構(gòu)件變形對管節(jié)幾何尺寸的影響，因此，內(nèi)支撐的結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足這種結(jié)構(gòu)的抗變形能力。根據(jù)以上要求，肘管采用了傳統(tǒng)的雙支撐結(jié)構(gòu)(如圖一)，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)管節(jié)特點進行了改進。主承力桿件采用20號工字鋼，承力桿件間加部分橫向型鋼綴條連接成整體，構(gòu)成平面受力結(jié)構(gòu)。每個管節(jié)裝設(shè)兩榀，為增加支撐穩(wěn)定性，榀間加設(shè)榀間連接條。在調(diào)整好構(gòu)件的結(jié)構(gòu)尺寸后，將鋼支撐焊接在管節(jié)內(nèi)壁上，與管節(jié)構(gòu)成整體。

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