一种具有双层闭气结构的气垫式调压室制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有双层闭气结构的气垫式调压室。它包括钢筋混凝土衬砌、气室、排水孔，设有二层防漏气结构，分别为第一层防漏气结构和第二层防漏气结构；所述第一层防漏气结构由钢衬和所述水垫层组成；所述第二层防漏气结构由所述水垫层和水层组成；所述钢衬固定连接于所述钢筋混凝土衬砌内侧、且与所述钢筋混凝土衬砌呈分离设置；所述水垫层设于所述钢筋混凝土衬砌下部。本实用新型专利技术具有闭气效果好、施工方便的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种具有双层闭气结构的气垫式调压室
本技术涉及水利水电工程
，更具体地说它是一种水利水电工程中使用的一种水锤和涌波控制建筑物。更具体地说它是一种具有双层闭气结构的气垫式调压室。
技术介绍
水利水电工程中的调压室是一种用于抑制水锤和波涌的装置，其作用是减少压力水道的水锤压强、提高机组的运行稳定性和供电质量。常规调压室上部与大气相通，室内水面压力与大气压相同，当电站负荷调整时，水面升降幅度较大，调压室体积也较大。当围岩岩体质量较好，埋深及最小地应力满足条件的情况下，可采用气垫式调压室，上部呈封闭状态并充以压缩空气，下部为“水垫”。利用气室内高压空气形成“气垫”来抑制气室内水位高度和水位波动幅值，液面压强较高。由于气垫式调压室水面升降幅度均较小，其体积也相应比常规调压室小。20世纪70年代以来，国外已建的气垫式调压室的共同点是利用围岩承载，高压空气或高压水直接作用在围岩上，气垫式调压室一般可以靠围岩本身、灌浆加固或者水幕来防止漏气。例如，世界上最早采用气垫式调压室的挪威Driva水电站等，对调压室的地质条件、围岩抗渗性要求较高。21世纪初，国内开始建设以水幕为闭气手段的气垫式调压室，但监测数据表明，气垫式调压室漏气量较大，约为挪威已建水电站的气垫式调压室漏气量的数十至数百倍，存在补气频繁、电站管理难度增加及费用较高的问题。后期部分工程采用了罩式气垫式调压室，主要采用钢板封闭焊接形成罩体，紧贴在钢筋混凝土衬砌表面，防渗漏气效果得到了改善。该种型式闭气“钢罩”在施工期作为混凝土浇筑的模板，需在钢罩内侧安装支撑钢罩(模板)浇筑混凝土的排架，并与钢罩有效固定，混凝土浇筑完毕还需将排架和钢罩分离，施工组织、方式复杂，工序搭接干扰多；钢罩缺乏防腐，容易在运行中水、气环境下发生锈蚀；单层的闭气钢罩在钢罩发生锈蚀后，其室内的高压气体容易从混凝土裂缝中漏到围岩中，导致漏气量增大。现有申请号为200620034933.3；专利名称为《气垫式调压室密封罩》；其公开了一种适宜于在岩石天然渗透性较大的地质条件下采用的气垫式调压室上使用的密封罩；但是该种型式闭气“钢罩”在施工期作为混凝土浇筑的模板，需在钢罩内侧安装支撑钢罩(模板)浇筑混凝土的排架，并与钢罩有效固定，混凝土浇筑完毕还需将排架和钢罩分离，施工组织、方式复杂，工序搭接干扰多；钢罩缺乏防腐、且防腐层在与排架进行分离时易破坏，容易在运行中水、气环境下发生锈蚀；其采用单层的闭气钢罩，单层的闭气钢罩在钢罩发生锈蚀后，其室内的高压气体容易从混凝土裂缝中漏到围岩中，导致漏气量增大。现有申请号为201820709227，专利名称为《一种气垫式调压室的罩体结构》，其公开了一种采用抗疲劳、耐老化、抗撕裂的内衬层的气垫式调压室的罩体结构；但其采用单层的、与钢筋混凝土外壳通过粘合剂粘贴的内衬芯层(尼龙布或橡胶板)作为柔性罩体闭气结构对粘合剂、内芯材料的性能要求较高，选择不当或保护不当容易造成缺陷，高压气体容易从芯层、混凝土裂缝中漏到围岩中，导致漏气量增大。现有申请号为200620034778，专利名称为《罩式气垫式调压室》，其公开了一种利用高压空气形成气垫来抑制水位高度和水位波动幅值的罩式气垫式调压室；该种型式闭气“钢罩”在施工期作为混凝土浇筑的模板，需在钢罩内侧安装支撑钢罩(模板)浇筑混凝土的排架，并与钢罩有效固定，混凝土浇筑完毕还需将排架和钢罩分离，施工组织、方式复杂，工序搭接干扰多；钢罩缺乏防腐、且防腐层在与排架进行分离时易破坏，容易在运行中水、气环境下发生锈蚀；单层的闭气钢罩在钢罩发生锈蚀后，其室内的高压气体容易从混凝土裂缝中漏到围岩中，导致漏气量增大。因此，亟需研发一种施工组织、方式简单，闭气效果更好的气垫式调压室。
技术实现思路
本技术的目的是为了提供一种具有双层闭气结构的气垫式调压室，闭气效果好，既具有罩式闭气的优点，又能弥补罩式闭气产生施工缺陷影响闭气效果的缺点；本技术设于钢筋混凝土衬砌内侧的钢衬在施工时采用后置方式，即将钢衬在工厂分片焊接加工后，再将钢衬放置在钢筋混凝土衬砌内侧，通过连接杆和钢板凳固定在钢筋混凝土衬砌上，钢衬与钢筋混凝土衬砌之间留有一定距离，施工工序互不干扰，方便灵活。为了实现上述目的，本技术的技术方案为：一种具有双层闭气结构的气垫式调压室，包括钢筋混凝土衬砌、气室和排水孔，其特征在于：设有二层防漏气结构，分别为第一层防漏气结构和第二层防漏气结构；所述第一层防漏气结构由钢衬和所述水垫层组成；所述第二层防漏气结构由所述水垫层和水层组成；所述钢衬固定连接在所述钢筋混凝土衬砌内侧、且与所述钢筋混凝土衬砌呈分离设置；所述水垫层设于所述钢筋混凝土衬砌下部。在上述技术方案中，所述气室为所述水垫层和所述钢衬围成的空间；所述钢衬呈倒U形结构、且开口端插入水垫层以下的深度大于或等于1.5m。在上述技术方案中，有空腔设于所述钢衬、所述钢筋混凝土衬砌与所述水垫层之间；当所述气室加压充气后，所述水层填充在所述空腔内。在上述技术方案中，所述排水孔预埋在所述钢筋混凝土衬砌内、且钻进所述钢筋混凝土衬砌的围岩内的深度为3m～5m。在上述技术方案中，所述钢衬由多片钢板片焊接而成；所述钢板片上设有肋板和钢套筒；所述肋板有多根；所述钢套筒有多个；所述钢套筒固定在二个所述肋板的连接处。在上述技术方案中，有钢板凳预埋在所述钢筋混凝土衬砌内；有连接杆与所述钢板凳焊接连接；所述钢套筒套在所述连接杆上、且与所述连接杆焊接连接。在上述技术方案中，所述钢衬、钢板凳及连接杆上均设有防腐层。在上述技术方案中，所述排水孔一端与所述空腔连通。本技术具有如下优点：(1)本技术由于采用了双层闭气结构的技术方案，利用第一层防漏气结构作为封闭气室高压空气的首要手段，第二层防漏气结构在第一层防漏气结构长期运行过程中、局部产生缺陷漏气后能继续作为封闭气室高压空气的结构，闭气效果较好；本技术为具有良好闭气特性的双层闭气结构，既具有罩式闭气的优点，又能克服单一罩式闭气产生的施工、罩体缺陷影响闭气效果的缺点，且施工方便灵活；能避免高压空气的渗漏带来的风险，降低电站运行中的补气频率，从而降低运行维护成本；(2)本技术解决了在地质条件满足要求的情况下，高水头电站中设置气垫式调压室闭气的技术难题；本技术有利于减少地表开挖，使建筑物布置更加灵活，符合环保要求；本技术适宜于岩石闭气条件一般的地质条件而采用的气垫式调压室，使在围岩闭气性一般的地下，采用气垫式调压室成为可能，使气垫式调压室的具备扩大应用范围的可能性，扩大气垫式调压室的应用范围；(3)本技术第二层防漏气结构在检修时形成的连续的空腔作为钢筋混凝土衬砌与钢衬之间通畅的排水通道，避免钢衬承受高水头的外水作用失稳；(4)本技术施工组织、方式简单，工序搭接干扰少、闭气效果好；(5)本技术设于钢筋混凝土衬砌内侧的钢衬在施工时采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有双层闭气结构的气垫式调压室，包括钢筋混凝土衬砌(8)、气室(3)和排水孔(7)，其特征在于：设有二层防漏气结构(12)，分别为第一层防漏气结构(12.1)和第二层防漏气结构(12.2)；/n所述第一层防漏气结构(12.1)由钢衬(4)和水垫层(5)组成；/n所述第二层防漏气结构(12.2)由所述水垫层(5)和水层(14)组成；/n所述钢衬(4)固定连接在所述钢筋混凝土衬砌(8)内侧、且与所述钢筋混凝土衬砌(8)呈分离设置；/n所述水垫层(5)设于所述钢筋混凝土衬砌(8)下部。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有双层闭气结构的气垫式调压室，包括钢筋混凝土衬砌(8)、气室(3)和排水孔(7)，其特征在于：设有二层防漏气结构(12)，分别为第一层防漏气结构(12.1)和第二层防漏气结构(12.2)；
所述第一层防漏气结构(12.1)由钢衬(4)和水垫层(5)组成；
所述第二层防漏气结构(12.2)由所述水垫层(5)和水层(14)组成；
所述钢衬(4)固定连接在所述钢筋混凝土衬砌(8)内侧、且与所述钢筋混凝土衬砌(8)呈分离设置；
所述水垫层(5)设于所述钢筋混凝土衬砌(8)下部。


2.根据权利要求1所述的具有双层闭气结构的气垫式调压室，其特征在于：所述气室(3)为所述水垫层(5)和所述钢衬(4)围成的空间；
所述钢衬(4)呈倒U形结构、且开口端插入水垫层(5)以下的深度大于或等于1.5m。


3.根据权利要求1或2所述的具有双层闭气结构的气垫式调压室，其特征在于：有空腔(13)设于所述钢衬(4)、所述钢筋混凝土衬砌(8)与所述水垫层(5)之间；
当所述气室(3)加压充气后，所述水层(14)填充在所述空腔(13)内。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔玉柱，刘嫦娥，牟春霞，汪碧飞，牛运华，李坤，刘会波，万云辉，李军，展巍巍，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42