渠系建筑物-倒虹吸管（水工建筑物課件）

渠系建筑物設(shè)計(jì)都江堰（渠首樞紐）紅旗渠（渠道）旗嶺（渡槽）趙州橋（橋梁）

先明峽（倒虹吸）將軍山渡槽渠道渡槽倒虹吸管設(shè)計(jì)跌水與陡坡橋梁本項(xiàng)目包括以下教學(xué)內(nèi)容：渠系建筑物設(shè)計(jì)倒虹吸管設(shè)計(jì)（1）掌握倒虹吸管的作用與適用條件（2）掌握倒虹吸管的布置形式和要求（3）掌握倒虹吸管管身與鎮(zhèn)墩的構(gòu)造（1）按時(shí)到課，遵守課堂紀(jì)律，回答問題；（2）認(rèn)真練習(xí)布置任務(wù)，按時(shí)上交作業(yè)；（3）認(rèn)真完成預(yù)習(xí)任務(wù)。（1）能識(shí)讀倒虹吸管工程圖（2）能對倒虹吸管結(jié)構(gòu)設(shè)置（3）在渠系布置中合理布置倒虹吸管知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)態(tài)度目標(biāo)1.導(dǎo)入本單元教學(xué)課程學(xué)習(xí)任務(wù)2.講授倒虹吸管的布置形式及要求4.案例訓(xùn)練5.課堂小結(jié)與訓(xùn)練點(diǎn)評6.作業(yè)布置3.講授管身與鎮(zhèn)墩的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

姓名問題回答情況成績XXX(1)XXX(2)XXX(1)XXX(2)（1）（2）橋面包括哪些部分？交通橋的橋面鋪裝層有何作用？如何考慮作用在橋梁上的荷載及其組合？倒虹吸管是設(shè)置在渠道與河流、山溝、谷地、道路等相交處的壓力輸水建筑物。該項(xiàng)目管道全長9192.5m，倒虹管徑2.2m，主要包括四個(gè)倒虹吸管道工程及相應(yīng)的溝埋管道工程，其中倒虹吸最長為3526.76m。岔河倒虹吸最高水頭達(dá)415m，是目前中國和亞洲在建的最高水頭和口徑最大的倒虹吸。工程合同總造價(jià)十七億六千萬日元，合同工期36個(gè)月。岔河倒虹吸工程（1）渠道跨越寬深河谷，修建渡槽、填方渠道或繞線方案困難或造價(jià)高時(shí)；3.組成：倒虹吸管一般由進(jìn)口、管身和出口三部分組成。2.特點(diǎn)：壓力輸水建筑物，造價(jià)低，施工方便優(yōu)點(diǎn)。（3）修建填方渠道影響原有河道泄流等。（2）渠道與原有渠、路相交，因高差較小不能修建渡槽、涵洞時(shí)；1.布置原則：管身最短、岸坡穩(wěn)定、管基密實(shí)，進(jìn)出口連接平順，結(jié)構(gòu)合理。豎井式單管2.分類：

按管的根數(shù)分按管路布置形式分雙管多管斜管式曲線式橋式特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、管路短豎井式倒虹吸管管身斷面：矩形、圓形或其它形式。用途：多用于壓力水頭較小，H<3～5m,穿越道路

壓力水頭較大，穿越渠道、河流，實(shí)際工程中常被采用。構(gòu)造簡單，施工方便，水力條件好特點(diǎn)：適用：管身為圓形的混凝土管或鋼筋混凝土管，可現(xiàn)澆也可預(yù)制安裝。一般管身設(shè)置管座，轉(zhuǎn)彎處應(yīng)設(shè)置鎮(zhèn)墩。管道可隨地面坡度鋪設(shè)成曲線形，減小開挖量岸坡較緩，土坡m>1.5～2，巖坡m>1。適用：特點(diǎn)：管座與鎮(zhèn)墩：斷面：深槽部位建橋，管道鋪設(shè)在橋面上或支承在橋墩等支承結(jié)構(gòu)上。不能影響泄洪、通航要求。特點(diǎn)：要求：進(jìn)口段包括進(jìn)水口、攔污柵、閘門、啟閉臺(tái)、進(jìn)口漸變段及沉池。

進(jìn)口段應(yīng)保證通過不同流量時(shí)管道進(jìn)口處于淹沒狀態(tài)，以防止水流在進(jìn)口段發(fā)生跌落、產(chǎn)生水躍而使管身引起振動(dòng)。進(jìn)口具有平順的輪廓，以減小水頭損失，并應(yīng)滿足穩(wěn)定、防沖和防滲等要求。進(jìn)口布置圖（1）進(jìn)口段應(yīng)修建在地基較好、透水性小的地基上。當(dāng)?shù)鼗^差、透水性大時(shí)應(yīng)作防滲處理。通常作漿砌石或混凝土鋪蓋，其長度約為渠道設(shè)計(jì)水深的3～5倍。

當(dāng)岸坡較緩時(shí)，可將管身直接伸入胸墻0.5～1.0m，并與喇叭口連接。對于岸坡較陡、管徑較大的鋼筋混凝土管，進(jìn)口常做成喇叭口形。（4）沉砂池：攔截渠道水流攜帶的大粒徑沙石和雜物，防止進(jìn)入到虹吸管內(nèi)引起管壁磨損、淤積堵塞。（5）漸變段：減小水頭損失，平順連接，形成有扭曲面，八字墻有輸沙要求：平原地區(qū)：漸變段的長=(3~5)渠道設(shè)計(jì)水深以懸移質(zhì)泥沙為主，也可不設(shè)。V>V挾沙流速或多管分布

（2）倒虹吸進(jìn)口一般不設(shè)置閘門，通常在側(cè)墻設(shè)閘門槽，以便在檢修和清淤時(shí)使用，需要時(shí)臨時(shí)安裝插板擋水。

閘門型式：平板閘門或疊梁閘門。布置形式：漸孌段的底部常設(shè)消力池，消力池長度一般為渠道設(shè)計(jì)水深的5～6倍。為運(yùn)行管理方便，在雙管或多管倒虹吸出口應(yīng)設(shè)置閘門或預(yù)留檢修門槽。出口段組成：出水口、閘門、消力池、漸變段等。與進(jìn)口段相似。為使出口與下游渠道平順連接，一般設(shè)漸變段，其長度常用4～6倍的渠道設(shè)計(jì)水深。漸變段：消力池：檢修門：（一）管身：基礎(chǔ)：高水頭、有較好的彈性、不透水性和抗裂性。節(jié)省鋼材80%~90%預(yù)應(yīng)力混凝土管:鋼材:鑄鐵:混凝土管:適合：4~6m的<10水頭，易裂，接縫不易處理。混凝土管：水頭低，Q小。30m水頭或50~60m，D<3m。搞水頭地段，耗費(fèi)材料多不宜使用。搞水頭地段，耗費(fèi)材料多不宜使用。較好的土基上，小型倒虹吸，設(shè)中間支墩，間距2~8m設(shè)一個(gè)較差的土基上，設(shè)連續(xù)的坐墊埋深：

伸縮縫：防止因地基不均勻沉降、溫度變形等產(chǎn)生裂縫，設(shè)置止水。穿越公路：路面一下1.0m。穿越河道：沖刷線之下0.5m。冰凍區(qū)：應(yīng)埋設(shè)在冰凍層之下。防止沖刷、冰凍、

耕作等不利影響。間距隔建筑，縫的間距為增大至30m。

分段：

10~15m間距一條縫。在管身與巖基設(shè)油毛氈層，巖基：15~20m間距一條縫。土基：（a）平接；（b）管壁等厚套；（c）管壁變厚套；（d）企口接；1－水泥砂漿封口；2－瀝青麻絨；3－金屬止水片；4－管壁；5－瀝青麻繩；6－套管；7－石棉水泥；8－柏油杉板；9－瀝青石棉；10－油毛氈；11－伸縮縫適用預(yù)制混凝土管。承插式：變成互相嵌入式。企口接：不等厚套接。等厚套接。套接：

用金屬或塑料止水或環(huán)氧基液粘橡皮。

止水：外面套管剛性連接柔性連接位置:變坡及轉(zhuǎn)彎處柔性連接:用伸縮縫將管身與鎮(zhèn)墩分開，縫中設(shè)止水剛性連接:把管端與鎮(zhèn)墩混凝土澆筑在一起與管蓋的連接形式：剛性連接和柔性連接材料:砌石、混凝土或鋼筋混凝土。