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贴边式岔管是在卜形布置的主、支管相贯线两侧用补强板加固，如图8-35所示，补强板与管壁焊固形成一个整体。补强板可以焊固于管道外壁或内壁，或内外壁均有补强板。与加固梁相比，补强板刚度较小，不平衡区的水压力由补强板和管壁共同承担。在内水压力作用下，由于补强板刚度较小，有可能发生较大的向外的位移，因此常用于埋藏式岔管，能把大部分不平衡水压力传给围岩。
　　贴边式岔管常用于中、低水头Y型布置的地下埋管，尤其是支、主管直径之比(d/D)在0.5以下的情况，如果d/D大于0.7，不宜采用贴边式岔管。
　　加强板的宽度应不小于(0.12～0.18)D，其中D为主支管轴线相交处的主管直径。当采用内外补强板时，宜取内、外层板的宽度不等。
(四) 球形岔管
　　球形岔管是通过球面体进行分岔，它是由球壳，圆柱形主、支管以及补强环和导流板等组成，如图9－36所示。在内水压力作用下，球壳应力仅为同直径管壳环向应力的一半，因此，这种岔管适用于高水头大中型电站。球形岔管是国外采用比较多的一种成熟管型，目前国内应用尚少。
　　球壳所承受的荷载主要为内水压力、补强环的约束力和主、支管的轴向力。主、支管的轴向力对球壳应力有很大影响，在结构上应认真对待。垂直方向的支管应加以锚定，若为具有伸缩节的自由端，则管壁不能传递轴向力，作用于球壳上的轴向水压力将无法平衡。
　　球壳厚度可按内水压力作用下球壳的膜应力来确定，并考虑热加工及锈蚀等余量。补强环与球壳铆接，而与主、支管用焊接连结。从理论上讲，球壳在内压力作用下不产生弯矩，但是，在球壳与主、支管连接处，由于结构的不连续性，仍需用三个补强环加固。
　　补强环上的作用荷载有球壳作用力、管壳作用力和补强环直接承受的内水压力。应当力求使上述三种力通过补强环断面的形心，以使补强环为一轴心受拉圆环，而不使断面产生扭转。
　　球形岔管突然扩大的球体对水流不利。为了改善水流条件，常在球壳内设导流板。导流板上设平压孔，因此不承受内水压力，仅起导流作用。
　　
　　图3-36 球形岔管
 (五) 无梁岔管
　　无梁岔管是在球形岔管的基础上发展起来的。球形岔管利用球壳改善了结构的受力条件，球壳与主支管圆柱壳衔接处存在结构的不连续性，要加设三个补强环。补强环需要锻造，与管壳焊接时要预热，球壳一般也要加热压制成形，有的球岔在制成后还需进行整体退火，因此工艺复杂。另外补强环与管壳刚度不协调的矛盾仍未解决。
　　为了改善受力条件，可以用直径较大的锥管和球壳沿切线方向衔接，使球壳只剩下上下两个面积不大的三角形，并在主、支管和这些锥管之间插入几节逐渐扩大的过渡段，构成一个比较平顺的、无太大不连续接合线的体型，从而形成无梁岔管，如图8-37所示。无梁岔管是一种有发展前途的管型，目前国内应用较少，能发挥与围岩共同受力的优点。
　　另外，国外的电站还采用了隔壁岔管，由扩散段、隔壁段、变形段组成，各级皆为完整的封闭壳体，除隔壁外，无其它加强构件，受力条件很好，水流流态较优，且不需要大的锻件，见图8-38。
　　我国50年代建造的岔管，尺寸及内压不大，多为贴边式；60年代由于高水头电站的出现，梁式岔管应用较多；随着钢管的规模增大，大直径、高内压的三梁岔管，制作安装困难较大，技术经济指标不佳，逐渐采用月牙肋岔管，少数工程还采用了球形岔管和无梁岔管。
　　
       
　　　　　图8-37 无梁岔管                          图8-38 隔壁岔管
第九节 地下埋管
一、地下埋管的布置与工作特点
　　地下埋管是埋藏在地下岩层之中的管道，其施工过程是：首先在岩石中开挖隧洞，并清理石渣，进行支护等，然后安装钢管，再在钢管和岩石洞壁之间回填混凝土，最后进行接触灌浆。在大型水电站中应用较多。根据其轴线的方向，有斜井和竖井两类。也称为隧洞式压力管道或地下压力管道。
(一) 工作特点及适用条件
　　地下埋管是我国大中型水电站建设中应用最广泛的一种引水管道型式，国外装机容量在1000MW以上的水电站中，采用地下埋管的占40%左右。这是因为与明钢管相比，地下埋管有一些突出的优点。
　　(1) 布置灵活方便
　　地下埋管由于在山体内部，管线位置选择较自由，与地面管线相比，一般可以缩短长度。在大多数情况下，地质条件优于地表，容易选择地质条件好的线路。在不易修建明钢管的地方，一般可以布置地下埋管。地下厂房一般全部或部分采用地下埋管。
　　另外，由于岩石力学和地下工程设计、施工技术的迅速发展，修建压力坚井和斜井的技术已经很成热，施工条件和费用在有的国家已开始优于地面管道。
　　(2) 钢管与围岩共同承担内水压力，从而可减小钢衬厚度。围岩分担内水压力的比例取决于岩石的性质。当岩石坚硬、完整时，围岩承担较大的内水压力，甚至承担全部内水压力，钢板只起防渗作用；特大容量、高水头的管道，HD值很大，采用明管技术难于实现，地下埋管就可能得以解决。当上覆岩石较薄(<3D)，岩石质量不好时，设计中往往不考虑岩石的承载能力，但提高钢衬的允许应力。地下埋管的允许应力见本章第五节表8-5。


　　(3) 运行安全
　　地下埋管的   
 
 
 
 
 
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(三) 贴边式岔管
　　贴边式岔管是在卜形布置的主 i-foYai
?? New Roman";mso-hansi-font-family: "Times New Roman">抗外压稳定临界压力计算值。
三、光滑管段的临界外压力
　　取单位长度的圆环考虑，在均匀外压力作用下产生变形，如图8-27示。当外压力P增加到临界压力Pcr时，钢管管壁就丧失稳定。在Pcr作用下，管壁维持一定的变形状态。经过推导，得出临界压力Pcr为
　　　　　　　                                  (8-36)
式中     D —— : "T+D e
??>较经济。符号ε的意义见图8－23(b)。
图8－23支承环支承方式
(a) 侧支承；(b) 下支承
　　(1) 侧支承式支承环的内力计算。支承环所承受的荷载主要是管重和水重法向分力产生的剪力(表现为支承环两侧管壁上的剪应力)，以及支墩两侧的反力0.5Q，还有支承环自重，但相对较小，可以不计。钢管一般都是倾斜布置，支承反力为。管重和水重在支承环两侧管壁上产生的剪应力均为，因此沿管壁圆周单位长度上作用在支承环上的剪力为
　　                           (8-26)
　　要进行支承