第十三章 水电站的压力管道 - 图文(4)

图13-4 滑动式支墩 2.滚动式支墩

滚动式支墩与上述支承环式滑动支墩不同之处，在于支承环与墩座之间有辊轴，如图13-5所示，改滑动为滚动，从而使摩擦系数降为0.1左右，一适用于直径200cm以上的管道。由于辊轴直径不可能做得很大，所以辊轴与上下承板的接触面积较小，不能承受较大的垂直荷载，使这种支墩的使用受到限制。

图13-5 滚动式支墩

3.摆动式支墩

摆动式支墩的特征是在支承环与墩座之间设一摆动短柱，如图13-6所示。图中摆柱的下端与墩座铰接，上端以圆弧面与支承环的承板接触，管道伸缩时，短柱以铰为中心前后摆动。这种支墩摩阻力很小，能承受较大的垂直荷载，适用于大直径管道。

图13-6 摆动式支墩 （二）镇墩

镇墩一般布置在管道的转弯处，以承受因管道改变方向而产生的不平衡力，将管道固定在山坡上，不允许管道在镇墩处发生任何位移，如图13-3所示。在管道的直线段，若长度超过150m,在直线段的中间也应设置镇墩，此时伸缩节可布置在中间镇墩两侧的等距离处，以减小镇墩所受的不平衡力。 1.镇墩的型式

镇墩靠自身重量保持稳定，一般用混凝土浇制。按管道在镇墩上的固定方式，镇墩可分为封闭式（图13-7)和开敞式（图13-8)两种。前者结构简单，节省钢材，对管道的固定好，应用较多；后者易检修，但镇墩处管壁受力不够均匀，用于作用力不太大的情况。

图13-7 封闭式支墩

图13-8 开敞式支墩 2.镇墩的设计

镇墩是管道的固定端，它承受着管道的轴向力、法向力和弯矩，其中以轴向力为主。镇墩的强度一般易于满足，其体积常取决于稳定需要。

管道作用于镇墩上的轴向力见表13-3。镇墩除承受表中所列的轴向力外，还承受部分管重和水重产生的垂直管轴方向的法向力。

管重产生的法向力Qp可近似地表达为

式中

,、,

--镇墩上、下游管段单位管长的管重； —镇墩上、下游管段的倾角；

--镇墩与上、下游相邻支墩间管道长度之半。

水重产生的法向力Qw可近似地表达为

式中

,

为镇墩上、下游管段单位管长的水重，其他符号的意义同式

(13-5)。

镇墩的设计应根据管道的满水、放空、温升、温降等情况，找出各力的最不利组合，求出镇墩所需的形状和尺寸。图13-9标出了分段式（有伸缩节的）管道在满水、温升情况下作用于镇墩上各轴向力的方向。