三峡大型尾水肘管内支撑结构探讨

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1 前言

　　三峡大坝设计正常蓄水位为175m，其中右岸布置6台容量为70万千瓦的混流式机组，采用单机单管供水方式。机组引水压力管道内径12.4m，单台肘管通过锥管引水至该部位后至出水口。在形体上为渐变的复杂曲面体，管口截面由进水口端直径为11910mm的园渐变至出水口端高为7087mm，宽为31835mm的扁圆形，管节周长较长，管心也由机组中心向左岸渐偏。每台肘管由12个单节组成，主要选用厚度为δ25mm的Q235B材料。与左岸机组肘管相比，增加了出水口的6节，增大了制作安装难度。管内部设有支撑，以保证肘管几何尺寸控制符合设计要求。

　　三峡尾水肘管制安工程对钢管制造与安装的各项工艺都有很严格的要求。内支撑的结构形式和效果直接影响到管道的安装质量。

2.管节特点和支撑结构

　　肘管属超长超大件，外形尺寸和重量均很大，最大管节为第十二节，外形尺寸为31835mm×7087mm×3000mm，单重64吨。由于为渐变体，管节呈“上窄下宽，两侧大，中间小”的不规则形体。上下管口的外形尺寸相差较大。根据管节结构特点，结合运输条件和现场安装手段的限制，对1～5号管节，采取整体制造安装；6～11管节则分为两瓣；而12号管节与中墩里衬相交，按设计分三瓣，同管节上下断面错位大于500mm。管内设内支撑，内支撑的结构根据管节的特点设计，以满足其支撑要求。第一，支撑结构要能保证肘管几何尺寸控制符合要求以及满足承受肘管周边二期砼的重量；第二，由于管节分瓣运输安装，造成每瓣结构上的不对称，分瓣处管节承载力比较薄弱，在运输安装中容易发生构件上下面板的错位；第三，管节的平直段较长，受力面较大，砼浇注中容易出现局部受力不均，在管壁出现凹凸不平的现象，内支撑结构需有一定的预防措施。第四，由于管节较宽，支撑比较长，应充分考虑到后面工序构件变形对管节几何尺寸的影响，因此，内支撑的结构应能满足这种结构的抗变形能力。根据以上要求，肘管采用了传统的双支撑结构(如图一)，并在此基础上根据管节特点进行了改进。主承力杆件采用20号工字钢，承力杆件间加部分横向型钢缀条连接成整体，构成平面受力结构。每个管节装设两榀，为增加支撑稳定性，榀间加设榀间连接条。在调整好构件的结构尺寸后，将钢支撑焊接在管节内壁上，与管节构成整体。

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