[实用新型]地下全钢包气垫式调压室结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及气垫式调压室，尤其是一种地下全钢包气垫式调压室结构。适用于水利水电工程。

背景技术

气垫式调压室是一种在岩体内由岩壁和水面围成的封闭式气室，它利用气室内高压空气形成“气垫”抑制室内水位高度和水位波动幅值，是一种性能优越的控制水锤和涌波的设施，与常规调压室相比，具有施工方便、移民少、对环境影响小、工程投资省等诸多优点。

目前国内外已建或在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，需满足围岩承载的抗抬准则、最小地应力准则、渗透稳定准则“三大准则”，对调压室的埋深、地质条件、区域地应力水平、围岩抗渗性要求较高。

随着水电开发进程的加快，工程所面对的地质条件日益复杂，特别是当调压室埋深较浅、地质条件较差、地应力水平较低但承受内压较高时，以上条件往往难以满足，使很多工程不得不舍弃气垫式调压室方案，制约了气垫式调压室的推广应用。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：借鉴压力钢管的设计理念，提供一种地下全钢包气垫式调压室结构，旨在降低对调压室埋深的要求，使气垫式调压室在浅埋地段的应用成为可能；同时降低对调压室区域的地应力水平及围岩抗渗性的要求，使气垫式调压室在地质条件较差、地应力水平较低、围岩抗渗性较差的地段应用成为可能。扩大气垫式调压室的应用范围。

本实用新型所采用的技术方案是：一种地下全钢包气垫式调压室结构，将气垫式调压室内的高压水和高压空气一起封闭在钢衬内，不直接与围岩接触。包括埋于地下的、一端与引水隧洞相连、另一端设有钢闷头的隧洞形调压室，其特征在于：

所述调压室全长范围内层设有圆管形的钢衬，钢衬下半部分为充满高压水的连接管，钢衬上半部分为充满高压空气的气室；钢衬与围岩之间回填素混凝土。

所述调压室布置成斜洞形式，连接管和气室的纵坡均为10%。

本实用新型的有益效果是：

1）大幅降低了气垫式调压室对埋深、地应力条件、围岩抗渗性等条件的严格要求，扩大了气垫式调压室的应用范围，增加了调压室位置选择的灵活性，使调压室可以更靠近厂房布置，反射水击波的效果更好，提高了电站的调节保证性能。

2）利用钢衬的良好防渗特性，避免了高压空气和高压水的渗漏，降低了内水外渗带来的风险，降低了电站运行中的补气频率，从而降低了运行维护成本。

综合以上考虑，本实用新型对地形地质条件的适应性更强，降低了气垫式调压室的运行维护成本，具有广阔的推广应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的纵剖面图。

图2是图1的A-A剖面图。

图3是图1的B-B剖面图。

具体实施方式

如图1－3所示，本实施例为一种地下全钢包气垫式调压室结构，是一条埋设于地下的隧洞形式的气垫式调压室，调压室的一端与引水隧洞1相连，另一端用钢闷头2封堵，调压室全长范围内壁设有圆管形的钢衬。

本例的特点在于：所述调压室布置成斜洞形式，并在全长范围都采用截面为圆管形的钢衬3作为防渗层，该钢衬3的下半段为充满高压水的连接管3－1（如图2），该钢衬3的上半段为充满高压空气的气室3－2（如图3），连接管和气室采用统一纵坡10%。在钢衬3与围岩之间回填素混凝土4，将钢衬3所受荷载传递给围岩5。连接管内的高压水在初始水位下开始正常发电运行；在机组负荷变化过程中，水位会发生波动，气室的体积随之变化，以此来控制水锤和涌波。