CN106088235A - 浮动式小型泵站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮动式小型泵站，克服现有泵站建设周期长、造价高、结构复杂、运行工况不稳定和维修不方便的缺陷，泵站的组成包括桩轴、浮筒、泵室和交通桥；桩轴竖直固定于适宜取水的水域，泵室与浮筒连接，浮筒设有作为导向孔的内筒，内筒与桩轴滑动配合，浮筒可以随着水域的水位变化沿着桩轴上下移动；水泵固定在泵室的内部，水泵配设有进水构件和出水构件，水泵的吸入口通过进水构件延伸至泵室底下的水中，水泵的输出口通过出水构件与岸上的输水管道连接；交通桥为梁板结构，其一端与岸边的混凝土基座铰接，另一端通过轴承连接有滚轮，滚轮可以沿着浮筒的上表面滚动，不同水位时始终保持泵室与岸边的交通。

Description

浮动式小型泵站

技术领域

本发明属于输水泵站技术，具体涉及一种浮动式泵站的结构。

背景技术

在城乡的生产和生活用水、排涝或灌溉中，传统的方法是建设固定泵站，其中尤以小型泵站居多。但即使是建设一座小型固定泵站, 仍然存在建筑结构复杂、工程造价高和建设周期长等诸多不足。

固定泵站的基础施工、两岸连接段施工都比较困难，尤其是在软土地区，基础施工更是难点。而对于已建河道护岸，还需要拆除重建，重复拆建的浪费巨大。

固定式泵站的土建施工需要开挖地基、浇筑基础，对于地质条件不理想的地基还需要做地基处理，所以建造周期长、投资大。

固定泵站的泵室最高水位以下都是封闭式，常采用钢筋混凝土结构, 防水、止水材料要求较高,泵站始终存在渗水风险。这种固定泵站, 管理操作也较不方便, 散热、噪音问题也难处理。

固定泵站一般是位于河底取水，泥沙、沉淀物较多，影响水质。其次，固定泵站高水位时不能检修，有时会影响使用。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的泵站建设周期长、造价高、结构复杂、运行工况不稳定和维修不方便的缺陷，提供一种结构简单、施工方便、运行稳定的小型泵站结构。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

浮动式小型泵站，其特征是，泵站的组成包括桩轴、浮筒、泵室和交通桥；桩轴竖直固定于适宜取水的水域，泵室与浮筒连接，浮筒设有作为导向孔的内筒，内筒与桩轴滑动配合，浮筒可以随着水域的水位变化沿着桩轴上下移动；水泵固定在泵室的内部，水泵配设有进水构件和出水构件，水泵的吸入口通过进水构件延伸至泵室底下的水中，水泵的输出口通过出水构件与岸上的输水管道连接；交通桥为梁板结构，其一端与岸边的混凝土基座铰接，另一端通过轴承连接有滚轮，滚轮可以沿着浮筒的上表面滚动，不同水位时始终保持泵室与岸边的交通。

泵室中配置有全套抽水设施，与泵室连接的浮筒为泵室提供浮力，由于泵室是随着水面的高低而升降的，所以可以保持泵室中的抽水设施与水面始终保持设定的高度，从而可以保证在抽水的过程中，水泵的工况保持稳定。交通桥的作用是使泵室与岸边保持通畅，工作人员可以到达泵室，为管理和维修提供方便；再者为铺设电缆提供通道。本浮动式泵站建设周期短，水位高度机动、运行工况特性稳定，设备维修方便，还可减少水源的泥沙和沉淀物的污染，而且对防水及止水材料的要求也较低。

优选方案，桩轴为圆柱形的预制件，桩轴的表面经加工达到圆柱度不低于国标10级精度；桩轴以沉桩的方式布置，桩轴的数量为均布两根至四根，各桩轴皆配有独立的浮筒。桩轴及浮筒的均布利于泵室保持平衡，处于水平状态。

优选方案，泵室为一个混凝土预制的空箱式整体结构，水泵固定在泵室的底部。水泵选用潜水轴流泵。

优选方案，所述泵室出水构件包含可弯曲的伸缩式接管。

优选方案，所述内筒内筒的内壁均布至少两道尼龙66制成的滑块，滑块环抱桩轴，滑块起到轴瓦的作用，可使桩轴与浮筒的内筒配合为滑动配合。尼龙66具有疲劳强度和刚性较高、摩擦系数低、耐磨性好的优点，非常适合这类慢速的滑动配合；内筒为深井式，能保证即使在受力不平衡时，浮筒与桩轴之间也不会卡阻。

优选方案，浮筒为底部成阶梯型结构的空箱体，其结构尺寸由所需要的一级浮力和二级浮力的大小确定；所述一级浮力由浮筒和泵室的全部重量、按照水泵最小吸水深度计算确定；二级浮力以一级浮力的计算为基础，再加上水泵工作时的轴向力确定。

优选方案，浮筒由钢材制作或钢筋网混凝土预制。

优选方案，浮动式泵站装置设置一个针式避雷器，避雷器设置于桩轴的顶端，避雷器与桩头钢筋焊接，桩头主筋伸出桩端一定长度，所有伸出筋与针式避雷器焊接。优选方案，交通桥的宽度为1.0～1.5m、两边设置栏杆，其余按照常规桥梁设计标准确定。交通桥一端与岸边的混凝土基座铰接，另一端设有滚轮可沿着浮筒顶面滑动。该桥的前端，即离岸端随着水位升降而升降，在不同的水位时，其后端围绕岸上的支座转动，离岸端在浮筒顶面滑动，始终保持着陆上与水中浮动泵站的交通。

优选方案，浮筒和泵室的连接采用简支铰接，简支铰为承插式，其作用是连接且可以转动，该铰的一半为留有螺栓孔的插头，另一半为留有螺栓孔的凹形槽，插头插入凹形槽后，将螺栓穿过螺栓孔并旋紧螺母形成简支铰。

本发明的有益效果是：

1、泵站结构简单，施工方便，周期短，造价低；

2、随着水位高度的变动水泵的吸头恒定，运行工况稳定；

3、设备维修方便；

4、可减少水源的泥沙和沉淀物的污染；

5、防水结构简单，止水材料要求较低。

附图说明

附图1是本发明的一种实施例装置结构的剖面示意图；

附图2是一种浮筒与交通桥连接的俯视示意图。

图中，桩轴1；浮筒2；简支铰接21；内筒22；滑块23；泵室3；交通桥4；滚轮41；栏杆42；水位5；岸边6；避雷器7。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

浮动式小型泵站，泵站的组成包括桩轴1、浮筒2、泵室3和交通桥4；桩轴1竖直固定于适宜取水的水域，浮筒2和泵室3皆为钢筋网混凝土预制的空箱式整体结构。浮筒2和泵室3的连接采用简支铰接21，简支铰接21为承插式，其作用是可转动连接，该铰接的一半为留有螺栓孔的插头，另一半为留有螺栓孔的凹形槽，插头插入凹形槽后，将螺栓穿过螺栓孔并旋紧螺母形成简支铰。简支铰的尺寸和数量由计算确定，本实施例采用2个，对称布置。浮筒2设有作为导向孔的内筒22，内筒与桩轴1滑动配合，浮筒2可以随着水域的水位5高低变化沿着桩轴1上下移动。水泵固定在泵室3的底部，水泵配设有进水构件和出水构件，水泵的吸入口通过进水构件延伸至泵室底下的水中，水泵的输出口通过出水构件与岸上的输水管道连通，出水构件包含可弯曲的伸缩式连接管。交通桥4为梁板结构，板件采用防滑的花纹板，交通桥4有一端与岸边6的混凝土基座铰接，另一端通过轴承连接有滚轮41，滚轮41可以沿着设在浮筒2上表面的轨道滚动，不同水位时始终保持泵室3与岸边6的交通，之所以要设置滚轮41，是为了适应浮筒2与岸边6的距离变化，因为浮筒2在平常时候，一般是低于岸边6的，但当水位5上升时，浮筒2也上升，则浮筒2与岸边6的距离会变近，交通桥4设置滚轮41可适应这个距离变化。交通桥4的宽度为1.0～1.5m，两侧设置高度为0.9m的栏杆42，其余按照常规桥梁设计标准确定。桩轴1为圆柱形的预制桩，桩轴1的表面经过加工达到圆柱度不低于国标10级精度；桩轴1以沉桩的方式布置，桩轴1的数量为均布两根，各桩轴1皆配有独立的浮筒2。内筒22的内壁均布有至少两道由尼龙66制成的滑块23，本实施例采用四块，滑块23环抱桩轴1，滑块23起到轴瓦的作用，可使桩轴1与浮筒2的内筒22配合为滑动配合。滑块23与桩轴1的尺寸配合按国标H11/C11精度要求。尼龙66具有疲劳强度和刚性较高、摩擦系数低、耐磨性好的有点，非常适合这类慢速的滑动配合，能保证即使在受力不平衡时，浮筒2与桩轴1之间也不会卡阻。浮筒和泵室顶面临水的侧边都设有栏杆。参见图1、图2。

泵室3中配置有全套的抽水设施，与泵室3连接的浮筒2为泵室3提供浮力，由于泵室3是随着水位5的高低而升降的，所以可以保持泵室3中的抽水设施与水面始终保持设定的高度，从而可以保证在抽水的过程中，水泵的工况保持稳定。交通桥4的作用是，首先是使泵室3与岸边6保持一定的距离，可以使泵室3与岸边6的浅水区域相脱离，从而在枯水期也能正常抽水，同时也有利于避开浅水区域的底部泥沙；其次是工作人员可以通过交通桥4到达泵室3，物资也可以输送至泵室3，为管理和维修提供方便；再者，交通桥4可作为向泵室3铺设电缆提供通道。本浮动式泵站的水位高度机动、运行工况特性稳定，还可减少水源的泥沙和沉淀物的污染，而且对防水措施及止水材料的要求也较低。桩轴1及浮筒2的均布利于泵室3保持平衡，使泵室3稳定处于水平状态。浮动式小型泵站，其位置是固定的，泵站是浮动的，由两根桩轴1作为支柱，解决了固定泵站基础施工和两岸连接段施工的困难。尤其是在软土地区，解决了基础施工的难点。而对于已建河道护岸，无须拆除重建，低碳环保，避免了重复拆建的浪费，成本低，周期短，维护简单。

浮动式泵站装置设置一个针式避雷器7，避雷器7设置于桩轴1的顶端，避雷器7与桩头钢筋焊接，桩头主筋伸出桩端一定长度，所有伸出筋与针式避雷器焊接。桩底端主筋伸出桩端0.8m，随沉桩埋入地下，作为接地钢筋网，接地电阻小于1.0Ω。

实施例2：

浮筒2底部成阶梯型结构的空箱体，其结构尺寸由所需要的一级浮力和二级浮力的大小确定；所述一级浮力由浮筒2和泵室3的全部重量，按照水泵最小吸水深度计算确定；二级浮力以一级浮力的计算为基础，再加上水泵工作时的轴向力确定。其余结构同实施例1。

本发明浮动式小型泵站具有基础建设工程量少、造价低、水泵的吸头恒定、运行工况稳定和维修方便的优点。本领域的技术人员如果对上述发明内容作简单的修改或替换，这样的改变不能认为是脱离本发明的范围，所有这样对所属领域的技术人员显而易见的修改将包括在本发明的权利要求的范围之内。

Claims (9)

1.浮动式小型泵站，其特征是，泵站的组成包括桩轴、浮筒、泵室和交通桥；桩轴竖直固定于适宜取水的水域，泵室与浮筒连接，浮筒设有作为导向孔的内筒，内筒与桩轴滑动配合，浮筒可以随着水域的水位变化沿着桩轴上下移动；水泵固定在泵室的内部，水泵配设有进水构件和出水构件，水泵的吸入口通过进水构件延伸至泵室底下的水中，水泵的输出口通过出水构件与岸上的输水管道连接；交通桥为梁板结构，其一端与岸边的混凝土基座铰接，另一端通过轴承连接有滚轮，滚轮可以沿着浮筒的上表面滚动，不同水位时始终保持泵室与岸边的交通。

2.根据权利要求1所述的浮动式小型泵站，其特征是，桩轴为圆柱形的预制件，桩轴的表面经加工达到圆柱度不低于国标10级精度；桩轴以沉桩的方式布置，桩轴的数量为均布两根至四根，各桩轴皆配有独立的浮筒。

3.根据权利要求2所述的浮动式小型泵站，其特征是，所述泵室为一个混凝土预制的空箱式整体结构，水泵固定在泵室的底部。

4.根据权利要求3所述的浮动式小型泵站，其特征是，所述泵室出水构件包含可弯曲的伸缩式接管。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的浮动式小型泵站，其特征是，所述内筒的内壁均布至少两道尼龙66制成的滑块，滑块环抱桩轴，滑块起到轴瓦的作用，可使桩轴与浮筒的内筒配合为滑动配合。

6.根据权利要求5所述的浮动式小型泵站，其特征是，浮筒为底部成阶梯型结构的空箱体，其结构尺寸由所需要的一级浮力和二级浮力的大小确定；所述一级浮力由浮筒和泵室的全部重量、按照水泵最小吸水深度计算确定；二级浮力以一级浮力的计算为基础，再加上水泵工作时的轴向力确定。

7.根据权利要求6所述的浮动式小型泵站，其特征是，浮筒由钢材制作或钢筋网混凝土预制。

8.根据权利要求7所述的浮动式小型泵站，其特征是，浮动式泵站装置设置一个针式避雷器，避雷器设置于桩轴的顶端，避雷器与桩头钢筋焊接，桩头主筋伸出桩端一定长度，所有伸出筋与针式避雷器焊接，优选方案，交通桥的宽度为1.0～1.5m、两边设置栏杆，其余按照常规桥梁设计标准确定。

9.根据权利要求8所述的浮动式小型泵站，其特征是，浮筒和泵室的连接采用简支铰接，简支铰为承插式，其作用是连接，该铰的一半为留有螺栓孔的插头，另一半为留有螺栓孔的凹形槽，插头插入凹形槽后，将螺栓穿过螺栓孔并旋紧螺母形成简支铰。