文档介绍：一、金属蜗壳    根据金属蜗壳外围混凝土结构的受力情况,可分为三种结构型式。  (1)外围混凝土结构不分担蜗壳内水压力。这种金属蜗壳顶面钢板与外围结构之间用弹性垫层隔开,如图18-5所示。这种结构型式为我国所普遍采用。  外围混凝土结构不分担内水压力的金属蜗壳,在尾水管锥管段钢衬安装和周围混凝土浇筑完成后,安装座环及钢蜗壳,在蜗壳上半部表面铺上弹性垫层,然后浇筑蜗壳的外围混凝土。外围混凝土结构的体积大时应分层分块浇筑。金属蜗壳本身刚度不够时,浇筑外围混凝土期间,在蜗壳内应设撑架。外围混凝土浇筑完毕后,通过水轮机座环上的预留孔或管道浇筑座环下未填实的部分。图18-5有弹性垫层的金属蜗壳  在这种金属蜗壳中,弹性垫层的作用是保证蜗壳在内水压力的作用下可自由变形,不会将力传给外围结构。为了保证渗人垫层空隙的水能顺畅排出,在垫层最低处应留有排水设施。此外,还应注意在浇外围混凝土时,或对蜗壳底部压浆充填孔隙时,防止垫层空隙被水泥浆填实而失去弹性。弹性垫层通常用三毡四油构成,或者用软木沥青构成。垫层的厚度应满足金属蜗壳自由变形的需要。某水电站厂房金属蜗壳的垫层为用锯末、麻刀和沥青做成的5cm厚、50cm×50cm软木板,板的曲面与蜗壳形状贴合。铺好软木板后,再铺二毡三油,这样最后完成的垫层厚度接近6cm。由此可见,弹性垫层对施工质量的要求很高,给施工带来不少麻烦。  采用金属蜗壳与外围结构用垫层分开的这种结构型式时,两者受力明确,外围结构只承受本身自重和从上部传来的荷载。  (2)外围混凝土结构承担少部分蜗壳内水压力。采用这种结构型式的金属蜗壳,在蜗壳安装好之后,采取措施临时封闭蜗壳的进出口,向蜗壳内充水并加压到预定值,然后浇外围混凝土,3-7天后卸除内压,再浇筑蜗壳座环下未填实的部分,施工结束时蜗壳与外围结构之间存在空隙,空隙的大小与预加压力有关。  这种结构型式的金属蜗壳,运行时,蜗壳内水压力未达上述预加压力前,蜗壳单独受力;当内水压力增大,蜗壳变形,钢板与外围结构接触后,蜗壳与外围结构共同承担增加的部分水压力。  这种结构型式的金属蜗壳,施工时所施加的预压力大小视外围结构承担的能力而定。有的电站以正常运一行时蜗壳承受的最大静水压力为预压值,这样蜗壳与外围结构共同承担水击部分的压力。  采用这种结构方式不必设垫层,也不会出现垫层被水泥浆堵实的问题:运行中蜗壳与  外围结构紧密接触共同受力时,蜗壳振动可以减轻。  (3)外围混凝土结构与蜗壳共同承担内水压力。图18-6所示为外围结构与蜗壳共同承担内水压力的金属蜗壳剖面图。外围结构要承担较大的内水压力,在结构内配置了较多的钢筋,这时蜗壳本身承担的压力减小了,因而钢板的厚度可得以减小。图18-6外围混凝土结构与蜗壳共同承担内水压力的金属蜗壳剖面图  以P为蜗壳设计内水压强,D为蜗壳进口直径,PD值很大时,如由蜗壳承受全部内水压万,要求的钢板厚度过大,对钢板的质量要求高,给钢板的弯卷和焊接也带来了很大困难,这时采用蜗壳与外围结构共同承担内水压力,可以减小板厚,同时蜗壳与外围结构共同受力,可以提高整体安全性。  (外围结构不承担内水压力)  (1)设计荷载和计算情况。外围结构的设计荷载有以下几种。  1)结构自重;  2)由发电机支承结构传来的荷载;  3)水轮机层地面活荷载。  外围