第9章--泵房(第1节)

第九章泵房一、基本内容1．泵房类型①分基型②干室型③湿室型④块基型2．机组布置及站房主要尺寸确定①机组布置型式②站房主要尺寸确定③块基型泵房各部高程及平面尺寸确定3．电气、辅助设备布置①电气设备②辅助设备5．稳定分析①荷载类型及计算②整体稳定分析（抗渗、抗滑、抗浮、抗倾）③地基稳定6．结构计算①隔墙；②屋架；③吊车梁；④排架；⑤机组支承结构；⑥出水流道；⑦底板二、讲解重点1．四类泵房的结构特点，适用场合2．块基型泵房的类型3．泵房内部设备布置及主要尺寸确定第九章泵房(pumphouse)1．泵房的概念（作用）（1）泵站工程的主体建筑物；（2）用以安装抽水机组、机电设备等或构成进出水管道；（3）为机组的正常运行和泵站的日常管理提供良好的工作环境。2．泵房设计原则（1）满足设备布置、安装、检修要求，合理紧凑、整齐美观；（2）安全、可靠；（3）泵房内外交通便利，管理方便；（4）通风、采光良好，满足防潮、防火等要求，噪音小；（5）节省投资；（6）外形美观，与整体环境协调。3．泵房设计的主要内容（1）结构型式确定（2）设备布置（3）平面、剖面尺寸拟定（4）整体稳定分析（5）结构计算第一节泵房的结构型式影响泵房结构型式的主要因素1．机组类型及性能2．进出水位变幅3．地基条件泵房分类)(),,,,(),,(),(块基型圬工泵房箱形湿室园筒形排架式墩墙式湿室型潜没式园筒形干室矩形干室干室型立墙式斜坡式分基型固定式泵车泵船移动式泵房一、分基型泵房(separate-footinghouse)1．结构特点泵房基础与机组基础分开建筑，无水下结构。2．优点结构简单，施工方便，通风、采光、防潮条件好，检修方便。3．型式：（1）直立挡土墙护坡式：可增加泵房稳定，同时缩短进水管路长度。（2）斜坡式：对管路的检修、安装比较方便。MaxMin123456a)挡土墙型62354MinMax斜坡型b)4．适用场合（1）保证机组不被淹没。（2）安装卧式机组。（3）水源侧岸坡稳定，地质条件好，抗渗性好。注意：*1：若进口出现高水位时难以满足，可考虑在站前渠道上设防洪闸，但其缺点是会造成人为的扬程损失。或在泵房进口筑一道挡水墙，*2：机组基础与泵房基础沉陷一致。二、干室型泵房(dry-pitpumphouse)1．结构特点四周墙壁（挡水墙、挡土墙）与底板连成一不透水的整体（干室），室内安装动力机及其它设备。2．适用条件①水源水位变幅较大，不能保证泵房地板在水源水位以上；②采用分基型在技术上，经济上不合理；③地基条件较差，承载力较低，地下水位较高。max112水泵层（电机层）电气层3图5—2干室型站房1、水泵2、闸阀3、行车max112水泵层（电机层）电气层3图5—2干室型站房1、水泵2、闸阀3、行车3．主要形式①矩形干室a．优点：便于设备布置、整齐美观、检修维护方便。b．适用：水源水位变幅不大，台数较多。*一般是卧式机组，但也有立式安装。②园筒形干室结构特点，一般分上下两层。上层：安装电机、配电设备。下层：安装水泵。a．优点：结构受力特点较好，可以节省建材。b．缺点：不利于设备布置,安装、检修不方便。该型式泵房最好采用立式离心泵或混流泵，如采用卧式机组，则工作条件好，对通风`采光都有较高要求。c．适用：台数较少（n4），水源水位变幅较大，水源ΔH较大（10m）时比较有利。③潜没式a．适用：水源水位变幅很大，台数少（如从水库或水位变幅很大的河流取水）。b．特点：泵房全部淹没在水下，内部设备布置非常紧凑，空间较小，一般不考虑检修场地，泵房淹没在水下不利于抗浮稳定。c．缺点：通风、散热条件差，不利于防潮。这种形式的泵房，一般要求自动化程度较高。三、湿室型泵房(wit-pitpumphouse)1．结构特点泵房下部有一个与前池相通并充满水的地下室(湿室)其作用有二：（1）起进水池的作用；（2）湿室内的水重可平衡一部分浮托力，可增加泵房的稳定性。一般分两层：上层——动力机层下层——水泵层2．适用安装中小型立式轴流泵、导叶式混流泵。3．结构型式（1）墩墙式(baffle-wall)除进水侧外，其它三面都筑有挡土墙，每台水泵之间用隔墩分开，形成单独的进水室，电机梁、水泵梁直接搁置在隔墩上。优点：a．因有单独的进水室，水泵工作互不干扰，进水条件好。b．每个进水室前可设检修门，拦污栅，便于检修与拦污。c．墩墙、底板可采用浆砌石结构，便于就地取材。d．施工简便，方便。存在问题：a．水平推力大，对稳定不利。b．自重大，水平力大→地基应力大→要求[R]高（地基要好）适用：地基条件较好的场合。注意：a．注意减小墙后土压力。b．下游一般需做好排水设施。（2）排架式(trestle-framed)泵房下部为排架结构特点：a．四面通水，无水平荷载；b．自重小，地基应力小,均匀；c．节省材料。注意：a．交通问题；b．地基渗透变形问题——威胁泵房安全；c．进水条件问题——水泵工作互相干扰；d．检修问题。适用场合：地基条件较好627排架式泵站横剖面及纵立面图图5—3125348（3）园筒形(cylindrical)特点泵房为园筒形，四周填土，用引水涵管将湿室与引渠相通。优点：a．不存在水平滑动问题b．地基应力均匀c．护坡、引渠开挖工程量小缺点：进水条件差，施工立模复杂。适用：台数较少（n3），地基条件较差的场合。图5—5圆桶湿室型站房示意图1、水泵2、进水涵洞3、导流蜗形体4、牛腿5、水泵梁6、封底混凝土7、预制混凝土拱圈8、砖砌简体83762451（4）圬工泵房(masonry)特点：充分利用圬工结构，采用明池出水的圬工泵房由进水室、出水室、动力机层组成，结构简单。适用：洪、枯水位变化不大的低扬程（2m左右）排涝站。875300150#卵石混凝土底板，埋块石15%20025150#卵石混凝土底板，埋块石15%闸门图5—6明渠出流式圬工泵站房示意图（单位：高程为m,其余为cm)7.003.802.004.803.801.603.500.00-0.403.51.40内河控制水位最高洪水位3.104545125125100100r=1450.9025125250133025500375四、块基型泵房(block-foundationpumphouse)1．结构特点水泵的进水流道与泵房底板用钢筋混凝土浇筑在一起，构成整个泵房的基础，呈块状基础结构。刚度大，抗震性能好。2．适用场合：（1）适用于D叶1200mm的大中型泵站（轴流泵，导叶式混流泵）。（2）由于自重大，抗浮和抗滑稳定性较好，在需泵房直接挡水时，这种型式比较有利。（3）由于块基型泵房结构整体性好，可适用于各种地基条件，即使在软基上也可建造。19101300265035869271410111213图5—10采用立式机组、肘型弯管进水、弯管—虹吸管出水3060080104080810401230445357710530753955019.410.056.8056.3052.9050.0-7.04-5.046.5430064061061064030019101300265035869271410111213图5—10采用立式机组、肘型弯管进水、弯管—虹吸管出水3060080104080810401230445357710530753955012501250250031341871259111062图5—13采用立式机组、涵洞式双向进水、三通型弯管—直管江都一站江都四站沙集站皂河站泗阳一站泗阳二站淮安二站淮安三站淮阴三站望虞河站3．主要结构型式块基型泵房的规模较大，结构复杂，影响其结构型式的因素很多，需认真比较，合理布置，精心设计。结构型式分类（1）按水泵主机型式分类①立式机组：立式水泵配立式电机立式水泵配卧式电机，需增加传动装置②卧式机组：卧式水泵配卧式电机(一般为间接传动)③斜式机组：斜式水泵配斜式电机(一般为间接传动)④贯流式机组：贯流泵配卧轴电机，行星齿轮减速（2）按进水流道分类①单向进水流道如有排灌结合等要求，需通过外部配套建筑物控制。②双向进水流道一站四闸结构型式，适合于自引、自排、提引、提排多种功能。（3）按出水流道分类①直管式采用拍门或快速闸门断流。②虹吸式真空破坏阀断流，流道施工立模困难。③低驼峰式正常水位时有虹吸作用，高水位时作一般管道运行。④曲膝式大泵，Hst较小时采用，拍门或快速闸门断流。（4）按泵房挡水作用分类①堤身式（整体式）泵房直接挡水，出水流道较短，当ΔH较大时，泵房整体稳定性较差，ΔH5m较为有利。②堤后式（分段式）泵房不直接挡水，出水管道较长，分段浇筑，泵房主体稳定性好，适用于扬程高，内外水位差较大的情况。627排架式泵站横剖面及纵立面图图5—312534机风联轮泵底h1h2δΔH高低H1H图5—29块基型立式轴流泵站房各部位高程示意图8