CN103866817B - 取水泵站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地表水取水构筑物，公开了一种取水泵站。该取水泵站，包括取水平台、桩基和取水泵，所述取水平台设置于桩基上，所述取水泵设置于取水平台上。这种取水泵站无须设置地下式泵房，可直接将泵直接安装在取水平台上，整体工程量小，且没有水下施工工程量，投资低、施工方便、工期短，尤其适用于河岸地质条件较差、淤泥层较厚且水流较缓的水源地。

Description

取水泵站

技术领域

本发明涉及地表水取水构筑物，尤其是一种取水泵站。

背景技术

取水构筑物指的是取集原水而设置的各种构筑物的总称。取水构筑物型式多种多样，目前用得较多的分类型式有：岸边式取水、河床式取水和活动式取水。取水构筑物型式需根据水源类型、取水量大小、施工条件及水源地的自然条件进行具体分析来选择。

岸边式取水构筑物常在河道主流近岸，河床稳定，泥沙、漂浮物、冰凌较严重的河段采用。该取水方式具有管理操作方便，取水安全可靠，对河流水力条件影响小，不受航运影响等优点。但是，岸边式取水构筑物对水源地地形、地质要求较高，一般要求水源地的够水深、河岸坡度较陡且地质条件良好。

河床式取水构筑物常在河床稳定、河岸平坦、枯水期主流离岸较远、岸边水深不能满足取水要求或岸边水质较差、而河中又具有足够水深或较好水质取水条件的河段采用。该取水方式就是将取水头部深入河中，通过引水管将原水引入岸边的进水间。由于地形、地质及水位变幅等对它的使用范围限制不大，因此这种形式的取水方式被广泛采用。但是河床式取水需修建地下式泵房，其工程量大，投资高，工期长。

活动式取水有缆车式和浮船式。活动式取水主要适用于取水量不大，取水河段水位变幅大，流速不大，水位涨落速度不快，岸边有一定水深，河岸稳定，工程地质条件较好，漂浮物少的情况。一些山区河流水位变幅较大，建造固定式取水构筑物工程量大，且不适应水位涨落,可考虑采用活动式取水构筑物。但是活动式取水方式需要合适的岸坡和良好的河岸地质条件，其稳定性也相对较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种取水泵站，该取水泵站对水源地地质地形要求低，而且其工程量小、投资较低。

本发明公开的取水泵站，包括取水平台、桩基和取水泵，所述取水平台设置于桩基上，所述取水泵设置于取水平台上。

优选地，所述取水平台为装配式结构，取水平台包括连系梁和平台板，所述桩基顶部设置有承台，所述连系梁与承台固定连接，所述平台板铺设于连系梁上。

优选地，所述桩基采用预应力高强度混凝土管桩。

优选地，所述连系梁为H型钢梁。

优选地，所述平台板的混凝土浇筑底模为压型钢板。

优选地，所述桩基包括竖直桩和斜桩，所述竖直桩设置于取水平台下方，所述取水平台两端下方均设置有相互交叉的斜桩，所述斜桩的顶端与取水平台的端角连接，且斜桩的下部向着取水平台外倾斜。

优选地，该取水泵站还设置有连接走道，所述连接走道与取水平台连接。

优选地，所述取水泵为长轴深井泵，所述取水平台下方设置有保护筒，所述取水泵的泵体位于保护筒中。

优选地，所述取水平台的下方设置有拦污网，所述拦污网位于取水泵的进水口前方。

优选地，所述取水泵的进水口前方的桩基上设置有抱箍，所述拦污网两侧边均设置有导槽，拦污网底部设置有底槽，所述导槽和底槽均通过抱箍固定于桩基上，所述取水平台上开设有长条状开口，所述长条状开口处设置有支撑件，所述拦污网通过钢绞线与支撑件连接，所述长条状开口上盖有盖板。

本发明的公开的取水泵站无须设置地下式泵房，可直接将泵直接安装在取水平台上，整体工程量小，且没有水下施工工程量，投资低、施工方便、工期短，尤其适用于河岸地质条件较差、淤泥层较厚且水流较缓的水源地。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明中取水平台的局部示意图；

图3是本发明重桩基与取水平台的空间透视图；

图4是本发明的俯视图；

图5是本发明取水泵与保护筒的示意图；

图6是本发明中拦污网的示意图；

图7是本发明拦污网的俯视图。

图中标记：1-取水平台，101-连系梁，102-平台板，103-长条状开口，104-盖板，2-桩基，201-承台，202-竖直桩，203-斜桩，3-取水泵，301-泵体，4-连接走道，5-套管，6-拦污网，601-抱箍，602-导槽，603-底槽，604-钢绞线，605-支撑件，7-细拦污网，8-连接杆，9-输水管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明公开的取水泵站包括取水平台1、桩基2和取水泵3，所述取水平台1设置于桩基2上，所述取水泵3设置于取水平台1上。在搭建该取水泵站时，一般将取水平台1搭建在有足够水深位置，而桩基2深入河床以保证整个结构的稳定性，取水泵3直接设置于取水平台1上抽取原水。本方案将传统岸边式和河床式取水的水下施工转化为水上施工，将水下安装转化为水上安装，节省水下施工工程量，大大节约费用，而相对于活动式取水，其稳定度更高。

因为取水平台1的施工位于水面以上，为避免水下作业，在上述方案的基础上，作为优选方式，如图2所示，所述取水平台1为装配式结构，取水平台1包括连系梁101和平台板102，所述桩基2顶部设置有承台201，所述连系梁101与承台201固定连接，所述平台板102铺设于连系梁101上。通常，承台201上设置有埋件，连系梁101通过埋件与承台201固定连接，取水平台1上的荷载通过承台201传递到桩基2上。采用此方案可以大大缩短取水平台1的水上施工时间，减小施工难度，加快施工进程。

上述方案中，桩基2的选材多样，而作为优选方式，所述桩基2采用预应力高强度混凝土管桩。预应力高强度混凝土管桩，简称PHC管桩，是采用先张预应力离心成型工艺，并经过10个大气压、1800℃左右的蒸汽养护，制成一种空心圆筒型混疑土预制构件。其单桩承载力很高，由于PHC管桩桩身混凝土强度高，可打入密实的砂层，由于挤压作用，桩端承载力可比原状土质提高70%～80%，桩侧摩阻力提高20%～40%。

同样，连系梁的可以采用钢材、混凝土等材质，而作为优选方式，所述连系梁101为H型钢梁。H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材。由于H型钢的各个部位均以直角排布，因此H型钢在各个方向上都具有很强的抗弯能力、其施工简单、节约成本和结构重量轻，有利于可以增加取水平台强度，减轻其的重量。

在常规技术中，浇筑平台板102时一般需搭建水上作业平台，而为减小工程量，避免搭设水上作业平台，作为优选方式，所述平台板102的混凝土浇筑底模为压型钢板。压型钢板具有单位重量轻、强度高、抗震性能好、施工快速等优点，将其作为浇筑混凝土的底模，其下可以不再设置临时竖向支撑，避免搭设水上作业平台。

在搭建取水平台结构时，桩基2的设置方式可直接影响到整个结构的稳定性，作为优选方式，如图1、图3所示，所述桩基2包括竖直桩202和斜桩203，所述竖直桩202设置于取水平台1下方，所述取水平台1两端下方均设置有相互交叉的斜桩203，所述斜桩203的顶端与取水平台1的端角连接，且斜桩203的下部向着取水平台外1倾斜。竖直桩202一般均匀设置于取水平台1下方，斜桩203可以将部分水平作用力转化为桩轴向压力，而取水平台1两端下方各设置两根相互交叉的斜桩203可以使系统受力更加均匀。设置了交叉斜桩与未设置斜桩203的取水平台各种工况下的层间位移角如下表所示：

因为多数水源地处于开阔地段，风力较大，故在取水平台上不再设置屋盖和围护墙，风荷载对结构不起控制作用，故没列出风荷载工况。从上表可以看出，设置有交叉斜桩的取水泵站具有具有强的刚度，其稳定性更高。在设置斜桩203时，还须注意相互交叉的斜桩203之间不要相互接触，而应保持一定距离，防止轻微的位移使交叉斜桩相互挤压而造成损伤。

如前文所述，取水平台1一般搭建在有足够水深的位置，为方便工作人员进行管理与维护，作为优选方式，如图4所示，所述的取水泵站还设置有连接走道4，所述连接走道4与取水平台1连接。其中，连接走道4一端连接在取水平台1上，另一端与河岸连接，方便人员通行。连接走道4一般也是通过桩基2支撑，同时原水输水管9也可沿连接走道4布置。

在上述方案中，河水的流动会对取水泵的工作造成一定影响，为解决这一问题，作为优选方式，如图5所示，所述取水泵3为长轴深井泵，所述取水平台1下方设置有保护筒5，所述取水泵3的泵体301位于保护筒5中。普通的离心泵吸程一般只有7米左右，在枯水期可能无法抽取原水，而长轴深井泵由于其泵体301位于所要抽取的液体中，所以不会出现这种问题；为避免水底淤泥影响，保护筒5底部需距离河底一定距离，如若采用潜水深井泵则需另外对其加以固定，而长轴深井泵则更便于安装，将其电机部分安装在取水平台上，而泵体部分伸入保护筒底部即可。保护筒5一般采用优质钢材制成，具有较强的抗冲击能力，可使其中的泵体301处于相对稳定地工作，避免其受到水流的影响。

运用上述取水泵站在河流中取水时，水中垃圾、杂物可能会对取水工作造成影响，为解决这一问题，作为优选方式，所述取水平台1的下方设置有拦污网6，所述拦污网6位于取水泵3的进水口302前方。这里所述取水泵3的进水口302前方是以水流方向确定的，也就是指拦污网6位于取水泵3的进水口302的上游位置且与进水口302位置相对应。设置拦污网6就可以在一定程度上防止水中污物对取水工作产生影响，同时最好所述进水口302的位置上也增设一层细拦污网7，这样拦污效果更佳。还须说明的是，如果设置有保护筒5，那么上述的进水口302就应该是指保护筒5的底部端口。

上述方案中，拦污网6的具体设置方式有很多种，但是，作为优选方式，所述取水泵3的进水口302前方的桩基2上设置有抱箍601，所述拦污网6两侧边均设置有导槽602，拦污网6底部设置有底槽603，所述导槽602和底槽603均通过抱箍601固定于桩基2上，所述取水平台1上开设有长条状开口103，所述长条状开口103处设置有支撑件605，所述拦污网6通过钢绞线604与支撑件605连接，所述长条状开口103上盖有盖板104。如此，拦污网6的清理与更换都变得较为方便了。其中，抱箍601的主要作用是将导槽602和底槽603固定于桩基2上，抱箍601与导槽602最好采用螺栓连接，避免水下焊接。清理拦污网6时，先上拉钢绞线604，使拦污网6沿着导槽602向上移出水面，就可通过长条状开口103对其进行清理了。因为拦污网6上拦截有污物以后会增大整个结构的阻水面积，所以拦污网6并非越大越好，拦污网6的大小只需保证能够防止污物进入进水口302即可，大小适度的拦污网6必须放置在合理位置才能最好地发挥作用，而底槽603不但有支撑拦污网6的作用，而且可以在下放拦污网6时，帮助确定拦污网6是否下放至正确位置。

Claims (5)

1.取水泵站，其特征在于：包括取水平台(1)、桩基(2)和取水泵(3)，所述取水平台(1)设置于桩基(2)上，所述取水泵(3)设置于取水平台(1)上，所述取水泵(3)为长轴深井泵，所述取水平台(1)下方设置有保护筒(5)，所述取水泵(3)的泵体(301)位于保护筒(5)中，所述取水平台(1)为装配式结构，取水平台(1)包括连系梁(101)和平台板(102)，所述桩基(2)顶部设置有承台(201)，所述连系梁(101)与承台(201)固定连接，所述平台板(102)铺设于连系梁(101)上，所述取水平台(1)的下方设置有拦污网(6)，所述拦污网(6)位于取水泵(3)的进水口(302)前方，所述取水泵(3)的进水口(302)前方的桩基(2)上设置有抱箍(601)，所述拦污网(6)两侧边均设置有导槽(602)，拦污网(6)底部设置有底槽(603)，所述导槽(602)和底槽(603)均通过抱箍(601)固定于桩基(2)上，所述取水平台(1)上开设有长条状开口(103)，所述长条状开口(103)处设置有支撑件(605)，所述拦污网(6)通过钢绞线(604)与支撑件(605)连接，所述长条状开口(103)上盖有盖板(104)，所述桩基(2)包括竖直桩(202)和斜桩(203)，所述竖直桩(202)设置于取水平台(1)下方，所述取水平台(1)两端下方均设置有相互交叉的斜桩(203)，所述斜桩(203)的顶端与取水平台(1)的端角连接，且斜桩(203)的下部向着取水平台(1)外倾斜。

2.如权利要求1所述的取水泵站，其特征在于：所述桩基(2)采用预应力高强度混凝土管桩。

3.如权利要求2所述的取水泵站，其特征在于：所述连系梁(101)为H型钢梁。

4.如权利要求2所述的取水泵站，其特征在于：所述平台板(102)的混凝土浇筑底模为压型钢板。

5.如权利要求1所述的取水泵站，其特征在于：还设置有连接走道(4)，所述连接走道(4)与取水平台(1)连接。