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機。

(3) 三岔形安頓，見圖8-31(c)。用于主管直接分紅三個相同的支管。

若機組臺數(shù)較多，可選用對稱Y形非對稱Y形或?qū)ΨQY形三岔形組合安頓。

我國已建鋼岔管的安頓方法中卜形安頓居多。除因卜形安頓活絡(luò)簡便外，還因以往締造的鋼岔管計劃較小，選用貼邊岔管較多，較適合于卜形安頓。岔管的主、支管中心線宜安頓在同一平面內(nèi)，使結(jié)構(gòu)簡略。

圖8-32 錐管公切球

主、支管管壁的交線，稱為相貫線。由于在相貫線處主支管互相切開，常常需要沿相貫線用構(gòu)件加強。為了便于加強構(gòu)件的制作和焊接，希望相貫線是平面曲線。可以在幾許上證實，相貫線是平面曲線的必要和充分條件是主支管有一公切球，如圖8-32所示。

假設(shè)主、支管的直徑相差較大，或因其它原因，主、支管公切于一個球有困難，則相貫線將位于曲面上，沿相貫線的加強構(gòu)件將是一個曲面構(gòu)件，核算、制作、設(shè)備等都比照困難。

三、岔管的結(jié)構(gòu)方法

(一) 三梁岔管

在壓力鋼管的分岔處，由于管殼互相切開，不再是一個無缺的圓形，如圖8-33所示。在內(nèi)水壓力作用下，管壁所承擔(dān)的環(huán)向拉應(yīng)力無法平衡。這樣，在主管與支管及支管間的相貫線上，作用著主、支管殼體傳來的環(huán)向拉力和軸力等凌亂外力，因此需要增加管壁厚度，并用兩根腰梁和一根U梁進行加固，使之有滿足的強度和剛度。以正Y形對稱分岔為例(見圖8-33)，主管一般為圓柱管，支管為錐管。沿兩支管的相貫線用U梁加強，沿主管和支管的相貫線則用腰梁加強，U梁承受較大的不平衡水壓力，是梁系中的首要構(gòu)件。將U梁和腰梁端部聯(lián)合點做成剛性聯(lián)合，構(gòu)成一個薄殼和空間梁系的組合結(jié)構(gòu)，其受力非常凌亂。

根據(jù)我國已建7個三梁岔管的結(jié)構(gòu)試驗證實，在管壁上實測的應(yīng)力會合系數(shù)(實測

圖3-33 三梁岔管

1-腰梁； 2-主管； 3-公切球； 4-支管； 5-U型梁

應(yīng)力與主管理論膜應(yīng)力之比)為1.3～2.6。其間五個岔管U梁刺進管壁內(nèi)20～100cm深，應(yīng)力會合系數(shù)為1.3～1.9。另兩個岔管U梁未刺進管壁內(nèi)，應(yīng)力會合系數(shù)增加為2.4～2.6。因此，當(dāng)沒有核算分析和試驗材料時，考慮到U梁刺進管壁內(nèi)，則有些應(yīng)力會合系數(shù)可以取1.5~2.0。常用的加固梁斷面為矩形或T形，在材料容許時應(yīng)防止選用瘦

高型截面，以矮胖形截面為好。U梁斷面規(guī)范巨大，為改善其應(yīng)力情況和安頓情況，降低岔管壁的應(yīng)力會合系數(shù)，U梁應(yīng)適當(dāng)刺進管殼內(nèi)。刺進深度在腰梁聯(lián)接端為零，中部斷面處。梁內(nèi)側(cè)應(yīng)修圓角，并應(yīng)設(shè)導(dǎo)流墻。

三梁岔管的首要缺陷是梁系中的應(yīng)力以彎曲應(yīng)力為主，材料的強度未得到充分運用，三個曲梁(特別是U梁)常常需要巨大的截面，不光浪費了材料，還加大了岔管的概括規(guī)范，而且可以需要鍛造，焊接后還需要進行熱處置。由于梁的剛度較大，對管殼有較強的捆綁，使梁附近的管殼發(fā)生較大的有些應(yīng)力。一同，在內(nèi)壓的作用下，由于相貫線的垂直變位較小，用于埋管則不能充分運用圍巖的抗力。因此，三梁岔管雖有長期的計劃、制作和工作的閱歷，但由于存在上述缺陷，不能認(rèn)為是一種很志向的岔管。三梁岔管適用于內(nèi)壓較高、直徑不大的明管道。

(二) 內(nèi)加強月牙肋岔管

如圖9－34，內(nèi)加強月牙肋岔管是國內(nèi)外這些年在三梁岔管的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新式岔管，當(dāng)時在我國已根本代替了三梁岔管。

如上所述，三梁岔管的U梁刺進管殼內(nèi)能改善U梁和管殼的應(yīng)力情況，一般來講，刺進愈深，一般是應(yīng)力愈均勻。月牙肋岔管是用一個嵌入管體內(nèi)的月牙形肋板來代替三梁岔管的U梁，并吊銷腰梁。

月牙肋岔管的主管為倒錐管，兩個支管為順錐管，三者有一公切球，使相貫線成為平面曲線。

圖3-34 內(nèi)加強月牙肋岔管

(a) 卜型； (b) Y型

這種岔管有下述特征：

(1) 月牙肋板只承受軸心拉應(yīng)力而無彎曲應(yīng)力，拉應(yīng)力的分布比照均勻，其數(shù)值與附近管殼上的拉應(yīng)力附近；(2) 改善了水流條件，使水頭丟掉比一般岔管低很多，特別是對稱流態(tài)情況可減少一半；(3) 由于吊銷外加固U梁和腰梁，使岔管外形規(guī)范大為減小，對埋管可減少開挖工程量。由于外型規(guī)整，內(nèi)水壓力也易于通過管殼傳給混凝土襯砌和圍巖，使圍巖的彈性抗力得到非常好地發(fā)揚。這種岔管在出產(chǎn)建設(shè)中通過理論分析、模型試驗和原型觀測現(xiàn)已積累了一些閱歷，可運用于大中型電站。鑒于國內(nèi)已建的大月牙脅岔管均為埋管，對于高水頭、大直徑的明管，還應(yīng)深化地研討。

(三) 貼邊式岔管

貼邊式岔管是在卜形安頓的主、支管相貫線兩邊用補強板加固，如圖8-35所示，補強板與管壁焊固構(gòu)成一個整體。補強板可以焊固于管道外壁或內(nèi)壁，或內(nèi)外壁均有補強板。與加固梁比照，補強板剛度較小，不平衡區(qū)的水壓力由補強板和管壁一同承擔(dān)。