一种有压输水隧洞重力自锁单向排水减压阀制造技术

本发明专利技术公开了一种有压输水隧洞重力自锁单向排水减压阀，包括钢球、套管、阀盖；所述套管包括容器段、导管段和花管段，容器段位于有压输水隧洞内部，容器段上部管口外壁设丝扣与所述阀盖连接，容器段底部设渐变段与导管段连接；导管段一端连接容器段，另一端连接花管段；所述钢球设于套管容器段内，钢球外径大于套管的导管段内径，但小于套管的容器段内径。本发明专利技术可克服有压输水隧洞既要允许外水内排，又要防止内水外渗的矛盾，可在施工期布置在排水减压孔位置，导流以提高隧洞衬砌浇筑质量；依靠重力自锁，运行期可不用封堵排水孔就能防止内水外渗；在隧洞放空检修时，能有效排水降低外水压力，减少衬砌结构受力。

A gravity self-locking one-way drainage relief valve for pressure water conveyance tunnel

【技术实现步骤摘要】
一种有压输水隧洞重力自锁单向排水减压阀
本专利技术涉及水利水电工程中的有压输水隧洞内的减压阀装置，具体涉及一种有压输水隧洞工程中，可在隧洞衬砌外水压力大时向隧洞内排水，内水压力大时利用重力自锁关阀的单向排水减压阀装置。
技术介绍
有压输水隧洞中，隧洞衬砌结构受力主要根据承受外水压力的工况确定，降低外水压力不仅有利于改善衬砌结构受力，减少衬砌开裂的风险，提高隧洞衬砌结构的耐久性，在衬砌浇筑时，渗漏较大的洞段设置排水孔还有利于提高衬砌浇筑质量。降低有压输水隧洞衬砌外压的常规措施有设置排水减压孔和进行围岩固结灌浆两种手段。围岩固结灌浆需在衬砌浇筑完成后实施，可加固围岩并降低运行检修期的外水压力，但在衬砌施工期，固结灌浆工序还未实施，起不到提高隧洞衬砌浇筑质量的效果。设置排水减压孔对衬砌施工期提高质量有利，但排水减压孔只能在外水压力大于内水压力的洞段保留，在内水压力大于外水压力的洞段，排水减压孔在衬砌固结灌浆结束时必须封堵，否则内水外渗将造成输水隧洞水量渗漏损失加大，影响工程效益发挥，封堵后的排水减压孔在隧洞检修放空时，无法再起降低衬砌外水压力的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服有压输水隧洞既要允许外水内排，又要防止内水外渗的矛盾，提出一种简易方便实施的重力自锁单向排水减压阀装置，一方面，可在施工期布置在排水减压孔位置，导流以提高隧洞衬砌浇筑质量；另一方面，可依靠重力自锁，运行期可不用封堵排水孔就能防止内水外渗，在隧洞放空检修时又能有效排水降低外水压力。本专利技术所采用的技术方案是：一种有压输水隧洞重力自锁单向排水减压阀，一般安装在有压输水隧洞的边墙衬砌腰线以下或底板衬砌上，结合施工期的排水减压孔布置，包括钢球、套管、阀盖。所述套管包括容器段、导管段和花管段。容器段位于有压输水隧洞内部，为管壁设透水孔的钢管，容器段上部管口外壁设丝扣与所述阀盖连接，容器段底部设管径逐渐减小的渐变段与导管段连接；所述钢球置于容器段内，钢球外径大于套管的导管段内径，但小于套管的容器段内径；导管段为不透水的不锈钢管，导管段一端连接容器段，另一端连接花管段；当排水减压阀安装在有压输水隧洞边墙衬砌上时，导管段需设置弯头以保持容器段直立设置，以便钢球可在重力作用下闭合导管段在有压输水隧洞一侧的端口；导管段在穿越有压输水隧洞边墙衬砌或底板衬砌部位，外壁设置截水环，以减少接触渗漏；花管段为透水的不锈钢管段，位于有压输水隧洞边墙衬砌一期支护或底板衬砌以外的岩体内，花管段管壁开设小孔，端部开口，端部及管壁采用土工布包裹后，采用钢丝绑扎固定。所述钢球采用不锈钢制作，为实心小球或空心钢球，按照导管段一侧2.0m的净水头水压作用下钢球会被顶起，计算确定钢球重量及壁厚。所述阀盖采用不锈钢制作，阀盖上设置一定数量的透水孔。在渗漏涌水点集中的有压输水隧洞洞段，排水减压阀花管段管壁也可不开小孔，直接利用端部开口排水，仅在端口采用土工布包裹，并采用钢丝绑扎固定土工布。在耐久性要求不高的工程中，所述重力自锁单向排水减压阀导管段和花管段也可采用普通钢材制作，但关键的容器段和钢球仍需采用不锈钢制作，以防止排水减压阀在钢材锈蚀后失效。所述重力自锁单向排水减压阀也可设置在有压输水隧洞边墙衬砌腰线以上或拱顶衬砌下方，但导管段需设置“U”型弯折段以保证容器段直立设置。本专利技术的有益效果是：1)可在施工期布置在排水减压孔位置，导流以提高隧洞衬砌浇筑质量；2)依靠重力自锁，运行期可不用封堵排水孔就能防止内水外渗；3)在隧洞放空检修时，能有效排水降低外水压力，减少衬砌结构受力。附图说明图1是本专利技术实施例一种有压输水隧洞重力自锁单向排水减压阀布置示意图；图2是本专利技术实施例一种有压输水隧洞重力自锁单向排水减压阀结构详图；图3是图2的A—A剖视图。图中：1-减压阀；11-钢球；12-套管；12a-容器段；12b-导管段；12c-花管段；13-阀盖；14-截水环；15-小孔；16-土工布；17-钢丝；18-透水孔；19-丝扣；2-有压输水隧洞；21-边墙衬砌；22-底板衬砌；23-一期支护。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1至图3所示，本专利技术一种有压输水隧洞重力自锁单向排水减压阀1，一般安装在有压输水隧洞2的边墙衬砌21腰线一下或底板衬砌22上，结合施工期的排水减压孔布置，由钢球11、套管12、阀盖13组成。套管12包括容器段12a、导管段12b和花管段12c。容器段12a位于有压输水隧洞2内部，为管壁设透水孔18的钢管，钢管内径大于钢球11直径，容器段12a底部设渐变段与导管段12b连接，容器段12a上部管口外壁设丝扣19与阀盖13连接；导管段12b为不透水的不锈钢管，一端连接容器段12a，一端连接花管段12c，当排水减压阀1安装在有压输水隧洞2边墙衬砌21上时，导管段12b需设置弯头以保持容器段12a直立设置，以便钢球11可在重力作用下闭合导管段12b在有压输水隧洞2一侧的端口；导管段12b在穿越有压输水隧洞2边墙衬砌21或底板衬砌22部位，外壁设置截水环14，以减少接触渗漏；花管段12c为透水的不锈钢管段，位于有压输水隧洞2边墙衬砌21一期支护23或底板衬砌22以外的岩体内，管壁开小孔15，端部开口，端部及管壁采用土工布16包裹后，采用钢丝17绑扎固定。钢球11采用不锈钢制作，为实心小球或空心钢球，根据导管段12b一侧2.0m的净水头水压作用下，钢球11会被顶起计算确定钢球11重量及壁厚，钢球11外径大于套管12的导管段12b内径，但小于套管12的容器段12a内径。阀盖13位于容器段12a上部，采用不锈钢制作，阀盖13上设置一定数量的透水孔18。在渗漏涌水点集中的有压输水隧洞2洞段，排水减压阀1花管段12c管壁也可不开小孔15，直接利用端部开口排水，仅在端口采用土工布16包裹，并采用钢丝17绑扎固定土工布16。在耐久性要求不高的工程中，所述重力自锁单向排水减压阀1导管段12b和花管段12c也可采用普通钢材制作，但关键的容器段12a和钢球11仍需采用不锈钢制作，以防止排水减压阀1在钢材锈蚀后实效。所述重力自锁单向排水减压阀1也可设置在有压输水隧洞2边墙衬砌21腰线以上或拱顶衬砌24下方，但导管段12b需设置“U”型弯折段以保证容器段12a直立设置。上述实施例结合附图对本专利技术进行了描述，但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，这些均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有压输水隧洞重力自锁单向排水减压阀，其特征在于：它包括钢球、套管、阀盖；所述套管包括容器段、导管段和花管段；容器段位于有压输水隧洞内部，为管壁设透水孔的钢管，容器段上部管口外壁设丝扣与阀盖连接，容器段底部设管径逐渐减小的渐变段与导管段连接；钢球置于容器段内，钢球外径大于套管的导管段内径，但小于套管的容器段内径；导管段为不透水的钢管，导管段一端连接容器段，另一端连接花管段；花管段尾端开口。

【技术特征摘要】
1.一种有压输水隧洞重力自锁单向排水减压阀，其特征在于：它包括钢球、套管、阀盖；所述套管包括容器段、导管段和花管段；容器段位于有压输水隧洞内部，为管壁设透水孔的钢管，容器段上部管口外壁设丝扣与阀盖连接，容器段底部设管径逐渐减小的渐变段与导管段连接；钢球置于容器段内，钢球外径大于套管的导管段内径，但小于套管的容器段内径；导管段为不透水的钢管，导管段一端连接容器段，另一端连接花管段；花管段尾端开口。2.根据权利要求1所述的有压输水隧洞重力自锁单向排水减压阀，其特征在于：所述套管的导管段设置有弯头或“U”型弯折段，以保持容器段直立设置，使得钢球在重力作用下闭合导管段在有压输水隧洞一侧的端口。3.根据权利要求1所述的有压输水...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永进，李进，赖勇，杜强强，
申请(专利权)人：浙江省水利水电勘测设计院，
类型：发明
国别省市：浙江,33