專利名稱：水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構，具體說就是壓力鋼管靠自身與土層之間的作用力保持鋼管的整體穩(wěn)定的高水頭水電站土中埋藏式引水壓力鋼管的固定結構。
背景技術：
水電站壓力鋼管的傳統(tǒng)布置方式一般布置在地面以上，一般在轉彎處需要設置鎮(zhèn)墩來抵抗不平衡水推力，直管段長度超過150m時按構造需要設置混凝土鎮(zhèn)墩，利用鎮(zhèn)墩和支墩保持鋼管的穩(wěn)定。為了使鋼管沿管軸線方向能夠自由變形，一般在鎮(zhèn)墩間或鎮(zhèn)墩下游側設置伸縮節(jié) 以抵消溫度作用的影響。但這種伸縮節(jié)存在結構造價高，制造、安裝困難，運行期維護頻繁等缺點。而且傳統(tǒng)的布置方式，都不同程度的對生態(tài)環(huán)境和植被造成破壞和影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種把壓力鋼管埋設在土體中，靠壓力鋼管與土層之間的作用力保持鋼管的整體穩(wěn)定的水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是一種水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構，包括壓力鋼管，在開挖的溝槽內(nèi)，底部鋪設有混凝土墊層，混凝土墊層上設置有排水層，排水層上設置有作為鋪設壓力鋼管的軌道和固定壓力鋼管的臨時支撐，壓力鋼管架在臨時支撐上，在壓力鋼管外側依次設置有用不同的級配碎石回填的接觸層、傳力層、蓋重層和環(huán)保層。所述接觸層與壓力鋼管之間鋪設保護壓力鋼管防腐層的土工布。所述傳力層和蓋重層之間鋪設作為反濾、防止細顆粒流失的土工布。所述排水層,采用最大粒徑IOOmm的骨料，厚度200mm,在壓力鋼管兩側的排水層設置排水花管。所述接觸層，采用最大粒徑20mm的骨料，不含有機質(zhì)，細顆粒含量大于30%，最小厚度200mm，壓實度大于O. 95。所述傳力層采用最大粒徑IOOmm的骨料，不含有機質(zhì)，細顆粒含量大于30%，最小厚度200mm，壓實度不小于O. 95。所述蓋重層采用開挖的回填料，不含有高有機質(zhì)土、中到高塑性無機粘土以及低塑性有機粉土和有機粘土質(zhì)粘土的類型土，壓實度不小于O. 90。所述環(huán)保層采用石方回填，骨料最大粒徑100mm,最小粒徑4. 5mm,最小厚度300mmo所述壓力鋼管頂部最小覆蓋層厚為I. 6m，壓力鋼管兩側回填高度差不能超過150mmo所述混凝土墊層厚100mm。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供的埋藏式壓力鋼管與傳統(tǒng)的壓力鋼管相比，埋藏式壓力鋼管取消了鎮(zhèn)墩及支墩等結構，而直接用級配骨料回填、壓實，整個壓力鋼管相當于一個柔性埋管結構。通過壓力鋼管周圍回填一定厚度的傳力層，將鋼管的受力均勻傳給周邊的回填土上，形成完整的受力結構?；靥罟芄茼斕钔吝_到一定深度后、受外界溫度的影響減弱，無需布置伸縮節(jié)及支墩，具有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢?；靥钔潦蠊艿姥鼐€地表能夠很好的恢復植被，有利于生態(tài)環(huán)境的保護。制造、安裝施工方便，可以加快施工進度，既可保護生態(tài)環(huán)境，又明顯降低工程造價，具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。


圖I為本發(fā)明的水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構斷面圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明 如圖I所示，本發(fā)明的水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構，包括壓力鋼管1，在開挖的溝槽內(nèi)，底部鋪設有混凝土墊層2，混凝土墊層2上設置有排水層3，排水層3上設置有作為鋪設壓力鋼管的軌道和固定壓力鋼管的臨時支撐11，壓力鋼管I架在臨時支撐11上，在壓力鋼管I外側依次設置有用不同的級配碎石回填的接觸層4、傳力層5、蓋重層7和環(huán)保層8。所述接觸層4與壓力鋼管I之間鋪設保護壓力鋼管防腐層的土工布6。所述傳力層5和蓋重層7之間鋪設作為反濾，防止細顆粒流失的土工布12。所述排水層3采用最大粒徑IOOmm的骨料,厚度200mm,在壓力鋼管兩側的排水層3設置排水花管10。所述接觸層4采用最大粒徑20mm的骨料，不含有機質(zhì)，細顆粒含量大于30%，最小厚度200mm，壓實度大于O. 95。所述傳力層5采用最大粒徑IOOmm的骨料，不含有機質(zhì)，細顆粒含量大于30%，最小厚度200mm，壓實度不小于O. 95。所述蓋重層7采用開挖的回填料，不含有高有機質(zhì)土、中到高塑性無機粘土以及低塑性有機粉土和有機粘土質(zhì)粘土的類型土，壓實度不小于O. 90。所述環(huán)保層8采用石方回填，骨料最大粒徑100mm,最小粒徑4. 5mm,最小厚度300mmo所述壓力鋼管I頂部最小覆蓋層厚為I. 6m，壓力鋼管I兩側回填高度差不能超過150mmo所述混凝土墊層2厚100mm。簡單地說，本發(fā)明在開挖的一個溝槽內(nèi)，鋪設IOOmm厚的混凝土墊層2，防護開挖的溝槽表面，且可用以鋪設安裝壓力鋼管I的軌道，采用臨時支撐11固定。所述排水層3，采用最大粒徑IOOmm的骨料，一般厚度200mm，在鋼管I兩側設排水花管10。所述接觸層4，采用最大粒徑20mm，級配良好的骨料，不含有機質(zhì)，細顆粒含量大于30%，最小厚度200mm。手動設備碾壓密實，壓實度應大于O. 95。接觸層4與壓力鋼管I之間設置土工布6，以保護壓力鋼管I的外層防腐涂層。所述傳力層5，采用最大粒徑100_，級配良好的骨料，不含有機質(zhì)，細顆粒含量大于30%，最小厚度200mm，壓實度不小于O. 95。在傳力層5和蓋重層7之間，鋪設土工布12作為反濾，防止細顆粒流失。為了減少傳力層的填筑量、降低施工難度，傳力層5兩側可回填成I: I. O的。所述蓋重層7，采用開挖的回填料，不能使用高有機質(zhì)土(PT)、中到高塑性無機粘土(OH)以及低塑性有機粉土和有機粘土質(zhì)粘土(OL)等類型土。碾壓設備采用8噸振動碾，壓實度不小于O. 90。所述環(huán)保層8，采用級配良好的石方回填，骨料最大粒徑100mm,最小粒徑4. 5mm,最小厚度300mm,可以采用任意碾壓設備。壓力鋼管I頂部最小覆蓋層厚為I. 6m。以上所述措施中，回填材料不能直接丟到管道或結構上。回填材料必須按層均勻攤鋪、壓實。每回填50cm左右厚的土層必須進行一次壓實，為了充分利用被動土壓力，可以采用振動夯實機進行壓實，壓力鋼管I兩側回填高度差不能超過150mm。以上所述的實施例僅用于說明本發(fā)明的技術思想及特點，其目的在于使本領域內(nèi) 的技術人員能夠理解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，不能僅以本實施例來限定本發(fā)明的專利范圍，即凡本發(fā)明所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構，包括壓力鋼管(1)，其特征在于，在開挖的溝槽內(nèi)，底部鋪設有混凝土墊層(2)，混凝土墊層(2)上設置有排水層(3)，排水層(3)上設置有作為鋪設壓力鋼管的軌道和固定壓力鋼管的臨時支撐(11)，壓力鋼管(I)架在臨時支撐(11)上，在壓力鋼管(I)外側依次設置有用不同的級配碎石回填的接觸層(4)、傳力層(5)、蓋重層(7)和環(huán)保層(8)。
2.根據(jù)權利要求I所述的水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構，其特征在于，所述接觸層(4)與壓力鋼管(I)之間鋪設保護壓力鋼管防腐層的土工布(6)。
3.根據(jù)權利要求I所述的水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構，其特征在于，所述傳力層(5)和蓋重層(7)之間鋪設作為反濾、防止細顆粒流失的土工布(12)。
4.根據(jù)權利要求I所述的水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構，其特征在于，所述排水層(3)，采用最大粒徑IOOmm的骨料，厚度200mm，在壓力鋼管兩側的排水層(3)設置排水花管(10)。
5.根據(jù)權利要求I所述的水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構，其特征在于，所述接觸層(4)，采用最大粒徑20mm的骨料，不含有機質(zhì)，細顆粒含量大于30%，最小厚度200mm，壓實度大于O. 95。
6.根據(jù)權利要求I所述的水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構，其特征在于，所述傳力層(5)采用最大粒徑IOOmm的骨料，不含有機質(zhì)，細顆粒含量大于30%，最小厚度200mm，壓實度不小于O. 95。
7.根據(jù)權利要求I所述的水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構，其特征在于，所述蓋重層(7)采用開挖的回填料，不含有高有機質(zhì)土、中到高塑性無機粘土以及低塑性有機粉土和有機粘土質(zhì)粘土的類型土，壓實度不小于O. 90。
8.根據(jù)權利要求I所述的水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構，其特征在于，所述環(huán)保層(8)采用石方回填,骨料最大粒徑100mm,最小粒徑4. 5mm,最小厚度300mm。
9.根據(jù)權利要求I所述的水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構，其特征在于，所述壓力鋼管(I)頂部最小覆蓋層厚為I. 6m，壓力鋼管(I)兩側回填高度差不能超過150_。
10.根據(jù)權利要求I所述的水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構，其特征在于，所述混凝土墊層(2)厚100mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水電站埋藏式引水壓力鋼管的固定結構，包括壓力鋼管，在開挖的溝槽內(nèi)，底部鋪設有混凝土墊層，混凝土墊層上設置有排水層，排水層上設置有作為鋪設壓力鋼管的軌道和固定壓力鋼管的臨時支撐，壓力鋼管架在臨時支撐上，在壓力鋼管外側依次設置有用不同的級配碎石回填的接觸層、傳力層、蓋重層和環(huán)保層。壓力鋼管靠自身與土層之間的作用力保持鋼管的整體穩(wěn)定。本發(fā)明有利于環(huán)境保護，安裝、施工工藝簡單，節(jié)省工程造價等優(yōu)點，可以給工程帶來很大的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號E02B9/06GK102936886SQ20121050594
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權日2012年11月30日
發(fā)明者張忠輝, 林德金, 于玉森, 楊海燕, 朱方君, 黃建文, 屈文杰 申請人:中水北方勘測設計研究有限責任公司