[发明专利]错层式水轮机层结构的水电站厂房

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电工程技术领域，具体涉及一种可供大型河床式水电站厂房采用的错层式水轮机层结构的水电站厂房。

背景技术

大型河床式水电站厂房的水轮发电机组引用流量大，流道尺寸大，一般采用混凝土蜗壳结构。由于混凝土蜗壳顶板跨度大、承受内水压力较高，混凝土裂缝宽度还应满足相关水工结构设计规范的要求；因而蜗壳顶板所需混凝土厚度较大，才能满足结构的抗弯、抗剪等强度要求及耐久性要求。现有技术中大多采用水轮机层地面(也就是蜗壳顶板的上表面)为等高程的布置方式，即平层布置方式。

另外，由于水轮机混凝土蜗壳为一复杂空间结构，在厂房上游侧的蜗壳顶板跨度和侧墙高度明显超出厂房下游侧，而作用在上、下游侧蜗壳顶板的压力水头几乎相同，因而厂房上游侧所需的混凝土结构厚度也将明显超出厂房下游侧。若按现有技术通常采用的水轮机层地面平层布置方式，则厂房下游侧的混凝土厚度过大，不仅造成混凝土的浪费，还减少了水轮机层的有效高度，进而需要抬高发电机层地面高程、发电机安装高程，使得水轮发电机组的主轴长度增加，最终增加工程投资。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种可优化大型河床式水电站厂房水轮机层的结构布置，同时节省工程投资的错层式水轮机层结构的水电站厂房。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：错层式水轮机层结构的水电站厂房，包括蜗壳结构以及在蜗壳结构上方的水轮机层；所述水轮机层的地面包括至少两种不同高程的分区；且不同地面分区的高程沿厂房上游侧至厂房下游侧逐级降低。

进一步的是：所述水轮机层的地面包括两种不同高程的分区，分别为上游侧水轮机层地面和下游侧水轮机层地面；且上游侧水轮机层地面的高程高于下游侧水轮机层地面的高程。

进一步的是：所述水轮机层的地面包括三种不同高程的分区，分别为上游侧水轮机层地面和下游侧水轮机层地面以及位于二者之间的中间层水轮机层地面；且三个地面分区的高程按照上游侧水轮机层地面、中间层水轮机层地面、下游侧水轮机层地面的顺序逐级降低。

进一步的是：所述相邻两个不同高程的地面分区之间采用竖直壁墙分隔，并且通过交通楼梯连接。

进一步的是：所述相邻两个不同高程的地面分区之间采用斜坡连接。

本发明的有益效果是：通过将水轮机层的地面划分为不同高程的地面分区，并且不同地面分区的高程沿厂房上游侧至厂房下游侧逐级降低，即厂房上游侧的水轮机层地面的高程高于厂房下游侧的水轮机层地面的高程；这样即保证了厂房上游侧和下游侧的蜗壳顶板厚度均满足结构强度和刚度等的设计要求，同时又降低厂房下游侧的蜗壳顶板厚度；因此可以降低混凝土用量，减少工程投资；同时，还可以增加厂房下游侧水轮机层的有效高度，增大水轮机层的空间；从而避免在水轮机层空间不足的情况下，需要采取抬高发电机层的高程、发电机的安装高程等措施来增大水轮机层空间；进而可缩短水轮发电机组的主轴长度，进一步减少工程投资。

附图说明

图1为本发明的主视图，同时是图2中B-B剖线所示的剖视图；

图2为图1中A-A剖线所示的剖视图；

图3为另一种结构下图1中A-A剖线所示的剖视图；

图中标记为：蜗壳结构1、蜗壳顶板11、蜗壳流道12、蜗壳顶锥板13、蜗壳下锥板14、水轮机层2、上游侧水轮机层地面21、下游侧水轮机层地面22、中间层水轮机层地面23、混凝土立柱24、厂房上游侧3、厂房下游侧4、分区界线5、竖直壁墙51、交通楼梯52、斜坡53、栏杆54、固定导叶6、活动导叶61、发电机主轴71、水轮机转轮72、发电机层8、楼板81、上游挡水墙91、下游吊车墙92、进水口闸墩93、风罩10。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1至图3中所示，本发明所述的错层式水轮机层结构的水电站厂房，包括蜗壳结构1以及在蜗壳结构1上方的水轮机层2；所述水轮机层2的地面包括至少两种不同高程的分区；且不同地面分区的高程沿厂房上游侧3至厂房下游侧4逐级降低。