必博体育.(bibo)官方APP下载关于下穿式隧道排水泵站管配件设施设计安装的建议pdf

  新闻资讯     |      2022-11-24 23:37

  必博体育维普资讯 2006年第4期(总第78期) 南京市政 37 关于下穿式隧道排水泵站管配件设施 设计安装的建议 张泽慧 (成都市排水设施管理处城北管理所。四川 610036) 摘 要:从城市下穿式隧道排水泵站设施保养与维护的角度出发,对泵站管配件设施在设计和安装中应该注 意的一些问题提出了积极的建议。 关键词:下穿式隧道;排水泵站;管配件;设计安装;建议 1前言 2泵站基本结构与安装情况 目前,成都市城区范围内的下穿式隧道已经 此处,先将下穿式隧道排水泵站的基本结构 多达十余座,它们在缓解城市交通压力方面起着 及管配件设施安装情况以图一为例,简单说明如 越来越重要的作用。然而,笔者在对关系到这些 下: 下穿式隧道汛期防洪安全的重要配套基础设 目前成都市城区新建成的大部分下穿式隧 施——排水泵站的对比观察中发现,多数泵站在 道排水泵站采用的都是如图一所示的结构,其泵 其设计和建设当中均存在着这样或那样的一些 房内分为上下两层空间,下层为集水池,雨水通 不合理之处,有的甚至属于共性问题。针对这些 过隧道内排水管道 由图中进水口汇入泵站集水 在下穿式隧道排水泵站管配件设施设计安装方 池内,当水位达到控制浮球启动位置时,则水泵 面遇到的突出情况,笔者特提出以下一些观点与 自动运行,通过出水管将集水池内积水抽排入路 建议,希望能对今后的下穿式隧道排水泵站的建 面市政雨水管网;而泵房内上层空间为控制设备 设起到积极有益的作用。 安装位置,以及工作人员对水泵进行维修保养的 A L一 主视 图 图一 收稿 日期 :2006.4)8-08; 作者简介:张泽慧(1978~ ),男,学士,助理工程师,现主要从事市政工程隧道管理工作。 维普资讯 张泽慧.关于下穿式隧道排水泵站管配件设施设计安装的建议 2006年第4期(总第78期) 操作空间,另外在室内顶部还安装有用于提升水 5 泵用的起吊葫芦。而泵房内的主要管配件列表介 Al (2×lO-) 1T×10 。 。 绍如下: 主要管配件设施表 v—。: : L571m /s 编号 名称 规格 A2 孚 (3×lO-)22251T×l0-2 ① 异径管 DN300×DN200 ② 90o弯头 DN300 v3=一 一:— 一: 。0.8‘84m/s ③ 伸缩器 DN300 ④ 止回阀 DN300 ⑤ 蝶阀 DN300 A——管路截面积。 ⑥ 三通管 DN400×DN30o 管路中各管阀的局部阻力系数 考查 《水工 ⑦ 90。弯头 DN400 业工程设计手册》为: ⑧ 钢制盲板 DN400 — 个DN300×DN200渐放异径管:考=0.16; 注:表中“规格”数值取自成都市某下穿式隧 由两个DN300标准90。弯头构成的一组组 道排水泵站内管配件设计参数。 合弯头:考=单个弯头的4倍=4×0.52=2.08; 一 个DN300波形伸缩器:考=1.8; 由此可见,泵房内除过水泵和其控制设备外, — 个DN300旋启式止回阀:考=3.5; 水泵出水管路、管阀及其它配套附属设施就成了 — 个DN300全开圆形蝶阀:考=0.2; 泵房内的主要构件。如何对这部分主要构件进行 一 个DN400×DN300异径三通管:考=等径 合理设计和安装,就成为我们以下讨论的议题。 三通管之 考值+突放之 考值=1.5+0.2=1.7; — 个DN400标准90。弯头:考=0.6。 3有关问题的讨论 所以管路中的局部能量损失为: 3.1关于管路中能量(水头)损失的问题 ∑考v: ∑考v ∑考。V h=— +— +— 一 在管道内,流体运动的能量损失形式有两 种,分别是沿程能量损失和局部能量损失。而下 0.16×3.535 . 穿式隧道排水泵站中的管路多属于短管范畴,所 2×9.8 。 以其能量损失形式主要是局部能量损失。下面我 (2.08+1.8+3.5+0.2+1.7)×l_571 0.6x0.884 +— 们就其管路上的局部能量损失问题进行计算与 讨论: l_294m 首先,我们设定管路的计算范围是从①号异 换算成功率损失为: 径管到⑦号90。弯头之间的部分(含①号异径管 N= hQ=PghQ=1000×9.807×1.294×0.111 和⑦号90。弯头),其中管路中各管阀的密封连 1.409kW 接部位以及⑧号钢制盲板处的能量损失忽略不 如果我们将图一中的泵站管路结构略加改 计。 动,变成如图二所示的形式,那么我们再来看一 其次,我们利用各已知计算参数和系数,来 下其管路中的局部能量(水头)损失隋况会有何 确定该段管路中的能量损失总量。 变化: 根据成都市某下穿式隧道排水泵站的实际 管路中各管阀的局部阻力系数 考为: 数据参数,得到水泵流量Q=4~Om3/h。设管径为 — 个DN300×DN200渐放 :考=0.16; DN200的管路流速为v,管径为DN300的管路 一 个DN300波形伸缩器:考=1.8; 流速为v。,管径为DN400的管路流速为v。。 一 个DN300旋启式止回阀:考=3.5; n n Q=400 = 0.111m3/s 一 个DN300全开圆形蝶阀:考=0.2。 oUU U 所以管路中的局部能量损失为: 流速为 维普资讯 2006年第4期(总第78期) 南京市政 AL.. 主视 图 图二 与直管相比较 ,弯头和三通管其制造工艺结 ∑∈。v: ∑∈V 构更为复杂,故单价也要略高一些。而管路中多 h=— 一 +— 一 出的众多密封不但降低了整个系统的可靠性,而 =0.16×3.535 .(1.8+3.5+0.2)×1.571 且也增加了日后泵站设施的管养维护成本。 一 + .— nnnn -—rr-— 2×9.8 。 2×9.8 所以,合理的设计不但可以使一座泵站在运 —0.795m 行中的管养维护费用降低,而且还可以为该泵站 换算成功率损失为: 在建设之初就节省下一笔不小的材料费和设备 N=^yhQ=pghQ=1000×9.807×0.795×0.111 安装费。 —0.865kW 3.3关于水泵安装和起吊维修的问题 由计算结果可知,图二所示形式的管路结构 在成都市近几年新建成的数座下穿式隧道 与图一相比,其管路功率损失减少了:1.409— 排水泵站中,笔者都发现了一个共同的现象,其 0.865=0.544kW 。 具体情况如图一所示。在图中,我们可以看到首 如果按一台水泵平均每小时启动 3次,每次 先是泵房内的起吊葫芦工字钢和水泵的起吊中 运行5分钟,而动力电费按 1.00元 /千瓦 ·小时 心处在不同的垂直平面上;其次是泵房内的检修 计算,那么单台水泵一年的累计运行电费就会节 平台将水泵的大半个身位都已遮挡住,所以有此 约 :3×5/60×24×365×0.544×1.00=1191.36 两点导致该泵房内的水泵根本无法进行正常的 元。 起吊和维修。也正因为此原因,所以多数泵站都 如果以成都市某座下穿式隧道为例,按照该 没有安装供水泵起吊之用的自耦滑轨装置,因为 隧道 3座泵站的8台水泵来确定其计算台数为4 安装滑轨已经失去了意义。 台,那么该下穿式隧道排水泵站一年的电费节约 对于泵站管养单位来说,上述情况是最不愿 至少为:1191.36×4=4765.44元。 意遇到的。因为如果不能将水泵提升上来,就意 由此可见,我们仅对图一中的泵站排水管路 味着无法对水泵进行正常的定期保养和设备维 结构进行一些局部的改造,就会给泵站管养单位 修,而水泵能否正常运行则关系着整个下穿式隧 省下一笔不小的运行维护成本。 道在汛期的防洪安全。所以最终结果是,泵站管 3.2关于管配件合理使用的问题 养单位又不得不花费大量的人力、物力和财力来 与图二相比,我们可以看到在图一中多出了 对此情况进行整改,以达到能够正常起吊水泵的 7个90。弯头,3个三通管和 1个钢制盲板 ,另外 目的。 还多出l3处密封连接。 针对此种情况,有两种整改方案可供选择: 维普资讯 4o 张泽慧.关于下穿式隧道排水泵站管配件设施设计安装的建议 2006年第4期(总第78期) A 主视 图 图三 A 主视 图 图 四 第一种方案是先将图一中的泵房检修平台 还使泵房集水池起吊口尺寸增大,检修平台尺寸 阴影部分打掉,然后再将泵房内的起吊葫芦工字 缩小,从而在一定程度上压缩了工作人员对水泵 钢向左移至水泵起吊中心垂直平面内,改造后的 进行保养和维修的操作空间,给泵站的管养工作 情况如图三所示。 带来诸多不便。而如若采用第二种方案,则又需 第二种方案是先将图一中泵房集水池内的 要在非汛期时将泵房集水池内的积水抽干进行。 组合弯头②拆除,然后再将水泵原基座打掉,并 所以不管采用何种方案,对泵房的改造过程都将 在其右移位置处重新砌筑新的水泵基座,最后再 是一件十分费时费力的事情。 利用一截直管连接图中异径管①和上部管路,改 对于图一中水泵无法正常起吊的问题 ,笔者 造后的情况如图四所示。 分析认为,可能是由于设计者最初是按照图四所 由于泵房 内的检修平台在集水池起 吊口周 示管路结构进行的构思,但是最后不知道出于什 围往往为圈梁结构,所以如若采用第一种方案, 么原因,在其设计中又多添加了一对组合弯头 就应当要考虑到泵房改造对检修平台承载强度 ②,于是就有了图一中水泵无法正常起吊现象的 的影响,必要时应对其进行加固。另外,这种方案 发生 。 维普资讯 2006年第4期(总第78期) 南京市政 41 3.4关于泵站排水管路中的管阀维修问题 4结语 在图一中,泵站排水管路采用的是合流制出 水方式,与图二中的分流制出水方式相比,这种 综上所述,我们在设计和建设一座下穿式隧 出水方式给泵站管阀维修作业时的隧道安全带 道排水泵站时,不应该只是对已有隧道的设计图 来了一定的隐患。试想在汛期时,如果泵房内恰 纸进行简单的复制和套用,而应该根据每座下穿 巧有一台蝶阀出现故障,而就在工作人员对这台 式隧道的实际情况进行有针对性的合理设计和 蝶阀进行紧张维修的同时,一场不期而遇的大暴 建设,这样也符合当今政府所倡导的建设节约型 雨却骤然降下,大量的雨水通过隧道船槽中的雨 社会的要求 水篦子急剧汇入到泵站集水池内,不断攀升的水 位直逼警戒线。但是,此时我们的泵站却不得不 参考文献: 因为一台蝶阀的维修而令所有的水泵都停止运 行,而我们也不得不眼睁睁的看着急剧上升的水 [1】中华人民共和国水利部.泵站设计规范(GB/T 位最后将整个下穿式隧道吞噬。所以,采用各 自 50265—97).北京:中国计划出版社,1997. 独立的管路排水系统,是杜绝类似情况发生的根 [2】流体力学.山西:山西科学技术出版社 本所在。 [3】水_Yalk工程设计手册.北京:中国建筑工业出版 社 (上接第 50页) 变化不大,从上到下地层均造泥浆。 ③埋荷载箱前检查桩径、桩长 (包括荷载 ④施工的效率和结果:孔深 39m以上,两台 箱)、油管及钢管长度、钢管距离等。 钻机均用 1500mm钻头一次钻到位,20型钻机 ④钢筋笼与荷载箱牧入孑L中后,进行二次清孔。 用时约40小时,而GPS一】5型钻机用时不到 24 ⑤埋完荷载箱,浇砼前注意保护油管及钢管 小时。孔深 39m 以下,15型钻机分别采用了 封头。 600mm 抽 心 钻 和 800mm、 1000mm、 4.3桩承载力检测情况及结果 1500mm的钻头分次扩孔钻进;20型钻机只采 桩检测工作于2006年 1月23日开始测试 , 用了 1000mm、 1500mm等两次扩孔钻进。其 2006年 1月24日测试结束,2根桩均加载到预 结果:单从有效钻进平均时效上看,15型钻机较 定加载值,停止加载,开始卸载。加、卸载时,荷载 高(15型钻机达 10至20em,20型钻机仅8em左 传递均匀、连续、无冲击,每级荷载在维持过程中 右),但最终成桩的用时都差不多。这主要因为l5 变化幅度不超过分级荷载的士10%。 型钻机钻头和钻杆损坏频繁,非有效钻进时间 整个测试过程天气晴,气温一4~-6度左右,风 多,而20型钻机没发生钻头和钻杆损坏,一直为 力3.一4级所检桩周围10m范围内无较大震动。测 正常钻进。其实,该地段的岩层硬度并不高,不伤 试结果:SH一2桩的极限承载力为44636kN,SH-3 刀排合金,遇水后软化,就是整体刻取陛差。 桩的极限承载力为47416kN,均满足设计要求。 ⑤单桩的技术经济指标:嵌岩越多,耗时越 长;嵌岩的桩径越大,耗时、耗材越大。两根试桩 5 结语 按 l4万元的合同价,仅就现场施工的直接成本 , 就亏损2万余元,且耗时近20天,从工程的工期 ①设备的选型 :2根桩分别采用上海产 上考虑也不经济。如果在保证工程需要的前提下 GPS一15、GPS一20型钻机施工。lS型钻机相比20 作如下修改 ,效果会 比较好 :缩小桩径在 型钻机转速快但扭力小。 1000mm左右,缩短嵌岩深度在 10m以内,以 ②施工工艺:同为正循环回旋钻进 ,气举反 增加桩数达到工程要求;扩大桩径在 2000mm 循环清孔。 左右,缩短嵌岩深度在3m以内,以减少桩数达到 ③地层情况 :两根桩都是 自地表向下0— 工程要求;维持原设计 ,根据试桩实验结果尽力 36m为土层 、36—39m为砾石层及强风化泥岩 、 缩短嵌岩深度,桩基施工采用冲击钻配合回旋钻 39m以下均为中至微风化泥岩及泥质砂岩,地层 施工。

  GB T 32610-2016_日常防护型口罩技术规范_高清版_可检索.pdf