CN110617227A - 一种水下消防泵及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水下消防泵及其施工方法，属于水利工程技术领域。其特征是，设有钢护筒、上滑板、下滑板、垂直导轨，钢护筒底部设有固定底板，钢护筒侧壁底部设有取水口；垂直导轨沿钢护筒长度方向布置，并固定于钢护筒内，上滑板、下滑板分别固定于泵体顶部和底部，泵体通过上、下滑板的凸块在垂直导轨内上下滑动。本发明用钢护筒代替消防水池，泵体安装在垂直钢护筒内，利用垂直导轨使泵体上升和下降，安装简便、施工快捷。

Description

一种水下消防泵及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种水下消防泵及其施工方法，属于水利工程技术领域。

背景技术

消防水源一般有天然水源和人工水源两种。消防泵主要分为立式消防泵和卧式消防泵，按辅助特征又可分为普通消防泵、深井消防泵、潜水消防泵。

传统的水泵安装地点有专门泵房内、水池内、深井内等，安装于不设水池的河道内的情况也可见，但将大流量、大扬程、大功率的潜水消防泵安装于河道内桥梁的核心钢骨柱上的情况还未有记载。

发明内容

本发明的目的是提供一种水下消防泵及其施工方法，泵体安装在垂直钢护筒内，利用垂直导轨使泵体上升和下降，安装简便、施工快捷。

本发明的技术方案如下：

一种水下消防泵，包括泵体，其特征是，设有钢护筒、上滑板、下滑板、垂直导轨，所述钢护筒底部设有固定底板，钢护筒侧壁底部设有取水口；所述垂直导轨沿钢护筒长度方向布置，并固定于钢护筒内，所述上滑板、下滑板分别固定于泵体顶部和底部，且上、下滑板分别设有与垂直导轨相匹配的凸块，所述泵体通过上、下滑板的凸块在垂直导轨内上下滑动。

优选地，所述钢护筒内侧壁焊接固定有爬梯。

优选地，所述固定底板由两块半圆形板焊接而成，且固定底板的边缘处均匀设有若干用于与钢护筒内侧壁焊接的加强板。

优选地，所述取水口处设有取水口格栅，所述钢护筒内侧壁在取水口的两侧分别设有格栅导轨，所述取水口格栅为圆弧形结构，其两侧分别插入对应的格栅导轨内。

优选地，所述钢护筒内侧壁在取水口上部以及取水口格栅下部设有供插销插入的销孔。

优选地，所述泵体的出水口连接有出水管，所述钢护筒内设有出水管支架，所述出水管支架包括若干筒壁支架、条形外板、固定支架；

所述筒壁支架间隔布置并与钢护筒内壁固定连接，所述条形外板竖直布置并固定于筒壁支架内侧，所述固定支架与筒壁支架固定连接；所述条形外板的内壁为弧形，所述固定支架带有弧形槽，固定支架的弧形槽与条形外板的弧形内壁配合卡固出水管。

优选地，所述垂直导轨为三个，均匀布置与钢护筒内，所述上、下滑板的凸块均为三个，且泵体相对于钢护筒中心偏置。

上述一种水下消防泵的施工方法，其特征是，包括以下步骤：

1）备好施工所需工具，采用电脑放样；

水下消防泵安装由多个构件组成，包括：爬梯、取水口格栅、固定底板、消防泵上下滑板、消防泵垂直导轨、出水管支架；在制作构件前，根据现场实际情况和CAD图纸，采用电脑放样，确定构件材料规格、制作尺寸、开孔位置和制作数量，画出构件图为购置材料、构件制作提供依据；

2）构件制作

确定水下消防泵安装数量，确定水下安装位置，固定好钢护筒；构件材料为钢Q235，构件连接全部采用焊接；焊接后多余焊料打磨平整，无尖锐边角；构件加工完成后，进行酸洗、热浸镀锌处理，除锈、防腐，保证构件防腐蚀性；

3）爬梯安装

由于钢护筒深度较深，筒壁光滑，施工极不方便，需要在每个钢护筒内壁焊接永久爬梯，便于安装施工及后期检修清理；安装永久爬梯前首先在钢护筒内壁固定临时爬梯，把成品永久爬梯利用葫芦悬吊于钢护筒内，接着工人在临时爬梯上找到永久爬梯固定点位，再把永久爬梯固定爪焊接到钢护筒内壁上；永久爬梯安装完成后就可以拆除临时爬梯，为下一道工序腾出空间；

4）固定底板及取水口格栅安装

固定底板是切割成两个半圆分别吊入钢护筒筒底安装的，利用永久爬梯把安装固定底板及取水口格栅的小型工具、材料运输到筒底；

首先在筒底使用水平仪把水平位置找好，找正调平时，安装基准的选择和水平度的允许偏差必须符合有关专业规范和设备技术文件的规定；再利用葫芦把半个底板吊入筒底，使地板与水平线平行再焊接固定，第一个半个底板固定牢靠后吊入另一块半个底板，安装方法同第一块半底板；

安装取水口格栅前，最重要的就是找准取水口位置和尺寸；先根据消防泵参数确定取水口大小，接着依据水文单位提供的相关资料来确定取水口底标高，最后根据河道水流方向确定取水口最终位置；

取水口确定好后就开始在内壁安装格栅，格栅由纵梁、下横板、横板、上封板、中间圆钢和滤网组成的上下闸门式安装方法；先在确定好的取水口两侧焊接固定格栅导轨，且在格栅导轨上部与格栅纵梁下部设有插销孔，为了避免影响取水口的切割，格栅轨道固定好后把格栅利用插销固定在取水口上方；

5）消防泵位置及上下滑板位置的确定

由于消防泵进水口位于泵底，出水口位于泵低端侧面再考虑到后期加上出水口90°弯头横向距离，所以泵体安装位置要在电脑上模拟准确；为了泵体在垂直导轨上上下滑动顺畅，且根据消防泵本身的安装孔，在每台泵的上端和下端用镀锌螺栓固定上下滑板；

6）泵体垂直导轨、出水管支架安装及出水管预制

垂直导轨由导轨支架固定在钢护筒内壁上，每台消防泵采用三根垂直导轨，受力均匀、稳固牢靠；水管支架的作用是在消防泵被提升或下降的同时，与消防泵出水口连接的镀锌出水管也能够被提升或下降；

根据消防泵出水口与地面的距离，在地面预制好镀锌钢管作为出水管；出水管支架由筒壁支架、外板、固定支架组成；根据电脑模拟的位置固定筒壁支架，在筒壁支架安装完成后焊接外板，固定支架等到出水管到位后安装；

7）吊泵入筒进行无水状态提升试运行

支架和管道安装结束后，使泵体的上下滑块与垂直导轨相衔接，同时连接出水管，先进行无水状态下的泵体提升和下降以及出水管的拆装调试，确保后期正常使用；

8）切割取水口

无水状态下泵体调试完成后，利用氧气、乙炔在钢护筒内按原先确定好的取水口位置进行切割；切割完成后，拔掉格栅上的插销，使格栅下落；

9）接线调试

以上所有工序安装完成后就再次吊泵入筒，连接消防泵电缆进行最终调试。

本发明水下消防泵安装在垂直钢护筒内，利用垂直导轨使泵体上升和下降，安装简便、施工快捷。消防泵被提升与下降的同时，出水管道随泵体一起提升与下降并且可拆装。采用电脑翻样，确定消防泵安装的每个构件尺寸及开孔位置，常规构件批量制作，异形件专门定制编号，加工结束后进行镀锌，确保成型美观，防锈蚀性强。钢护筒内设施全部安装结束后，进行水下切割，打开取水口。

本发明将水下消防泵安装在垂直钢护筒内，在需要检修时，由工人通过爬梯下入到钢护筒内，拧开螺栓，将泵体与固定底板分离，并拆卸出水管支架上的固定支架；然后利用滑轮和绳索通过垂直导轨使泵体上升和下降，安装简便、施工快捷。泵体被提升或下降的同时，出水管道随泵体一起提升或下降，并且可拆装。

本发明是桥梁与房建设施完美结合的建筑，钢护筒位于桥梁的核心钢骨柱上，并处于河道内。为节约投资，用钢护筒代替消防水池，该泵直接安装于桥梁核心钢骨柱的水下混凝土平台上的钢护筒内。本发明便于安装，满足维护、检修、包封、安全、经济、美观等要求，施工进度快，效益显著，适用于采用大流量、大扬程潜水消防泵，且不设置消防水池的场所。

附图说明

图1为本发明钢护筒内部结构示意图；

图2为本发明钢护筒外部示意图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明中泵体的结构示意图；

图5为本发明中出水管支架的结构示意图；

图6为图5的局部放大图；

图7为本发明出水管支架中的条形外板的示意图；

图8为本发明出水管支架中的筒壁支架的示意图；

图9为本发明出水管支架中的固定支架的示意图；

图10为本发明下滑板的示意图；

图11为本发明上滑板的示意图；

图12为本发明爬梯的示意图；

图13为本发明取水口格栅的示意图；

图14为图13的俯视图；

图15为本发明取水口格栅与格栅导轨的安装示意图；

图16为本发明格栅导轨的结构示意图；

图17为本发明的安装施工工艺流程图；

图中：泵体1、钢护筒2、上滑板3、下滑板4、垂直导轨5、固定底板6、加强板7、取水口格栅8、格栅导轨9、爬梯10、凸块11、出水管12、筒壁支架13、条形外板14、固定支架15、条形外板的内壁16、固定支架的弧形槽17、格栅的纵梁18、格栅的下横板19、格栅的横板20、格栅的上封板21、格栅的中间圆钢22、垂直导轨支架23。

具体实施方式

如图所示，一种水下消防泵，包括泵体1，设有钢护筒2、上滑板3、下滑板4、垂直导轨5。钢护筒底部设有固定底板6，固定底板由两块半圆形板焊接而成，且固定底板的边缘处均匀设有若干用于与钢护筒内侧壁焊接的加强板7，钢护筒内侧壁焊接固定有爬梯10。

钢护筒侧壁底部设有取水口，取水口处设有取水口格栅8，钢护筒内侧壁在取水口的两侧分别设有格栅导轨9，取水口格栅为圆弧形结构，其两侧分别插入对应的格栅导轨内。

垂直导轨沿钢护筒长度方向布置，并固定于钢护筒内，上滑板、下滑板分别固定于泵体顶部和底部，且上、下滑板分别设有与垂直导轨相匹配的凸块11，泵体通过上、下滑板的凸块在垂直导轨内上下滑动。垂直导轨为三个，均匀布置于钢护筒内，上、下滑板的凸块均为三个，且泵体相对于钢护筒中心偏置，下滑板通过法兰与固定底板相连。

泵体的出水口连接有出水管12，钢护筒内设有出水管支架，出水管支架包括若干筒壁支架13、条形外板14、固定支架15；筒壁支架间隔布置并与钢护筒内壁固定连接，条形外板竖直布置并固定于筒壁支架内侧，固定支架与筒壁支架固定连接；条形外板的内壁16为弧形，固定支架带有弧形槽17，固定支架的弧形槽与条形外板的弧形内壁配合卡固出水管。

采用电脑翻样，确定消防泵固定和滑动的每个构件尺寸与钢护筒完美结合，每个构件都采用热镀锌处理，确保水下消防泵安装成型美观，防锈蚀性强。水下消防泵安装于钢护筒内，钢护筒内壁焊接垂直导轨；消防泵顶部和底部螺栓固定上滑板、下滑板，使整个泵体在导轨上可以上下滑动，维护方便。采用三耳滑板（即上、下滑板均匀设有三个凸块）三个垂直导轨固定泵体，克服泵体运行时的扭力，泵体在运行时更加稳定可靠。钢护筒内壁与消防泵出水口垂直位置焊接固定外板，便于消防泵被提升与下降的同时出水管道也能顺畅的拆卸与安装。整个安装过程无水操作，安装完毕注水，施工简便，可靠安全。

如图17所示，一种水下消防泵的施工方法，其特征是，包括以下步骤：

1.电脑放样

水下消防泵安装由多个构件组成，包括：永久爬梯、取水口格栅、消防泵固定底板、消防泵上下滑块、消防泵垂直导轨、出水管支架。在制作构件前，根据现场实际情况和CAD图纸，采用电脑放样，确定构件材料规格、制作尺寸、开孔位置和制作数量等，画出构件图为购置材料、构件制作提供依据。

2.构件制作

此工程水下消防泵安装总共4台，每台消防泵分别安装于桥头堡水下砼承台上直径1.5米、高度6.7米、厚度20毫米的钢护筒内，依靠消防泵抽取河道水经过滤器过滤后使用于本消防泵。

为了更快、更安全地安装消防泵，对构件的加工精密度提出了严要求，特别是与钢护筒焊接固定的支架其圆弧设计是根据钢护筒内径确定的，使其能与钢护筒内壁很好的固定，减少空隙、增加焊接接触面。加工中心按照电脑放样构件图的要求，制作构件。

构件技术要求：

1）材料为钢Q235，机加工，钢件连接全部采用焊接，焊缝采用I形坡口焊满焊,坡口b=2,角缝焊满焊⊿5；

2）未注公差尺寸按照GB/T19804-2005线性尺寸公差B级；

3）未注形位公差按照GB/T19804-2005形位公差F级；

4）焊接后多余焊料打磨平整，无尖锐边角；

5）焊接件全部热浸镀锌处理。

3.热镀锌

构件加工完成后，进行酸洗、热浸镀锌处理，除锈、防腐，保证构件防腐蚀性。

4.爬梯安装

由于钢护筒深度较深，筒壁光滑，施工极不方便，需要在每个钢护筒内壁焊接永久爬梯，便于安装施工及后期检修清理。永久爬梯是预制好的成品，长度6.2米,安装永久爬梯前首先在钢护筒内壁固定临时爬梯。

首先把成品永久爬梯利用电葫芦或者手动葫芦悬吊于钢护筒内，接着工人在临时爬梯上找到永久爬梯固定点位，再把永久爬梯固定爪焊接到钢护筒内壁上。永久爬梯安装完成后就可以拆除临时爬梯，为下一道工序腾出空间。

5.固定底板及取水口格栅安装

直径1.5米的底板是切割成两半半圆分别吊入筒底安装的，因为钢护筒直接达到1.5米，如果直接把圆钢板吊入筒底是非常困难的，并且焊接固定和水平位置也很难把握好。工人利用永久爬梯就可以把安装底板及取水口格栅的小型工具、材料运输到筒底。

首先在筒底使用水平仪把水平位置找好，找正调平时，安装基准的选择和水平度的允许偏差必须符合有关专业规范和设备技术文件的规定。横向水平度的允许偏差为0.10mm/m，纵向水平度的允许偏差为0.05mm/m。再利用葫芦把半个底板吊入筒底，使地板与水平线平行再焊接固定，第一个半个底板固定牢靠后吊入另一块半个底板，安装方法同第一块半底板。

安装取水口格栅前，最重要的就是找准取水口位置和尺寸。首先根据消防泵参数确定取水口大小，接着依据水文单位提供的相关资料（历史最低水高程）来确定取水口底标高（底标高低于历史最低水位），最后根据河道水流方向（缓流面水草等垃圾不易涌入筒内，有利于取水）确定取水口最终位置。

取水口确定好后就开始在内壁安装格栅，格栅由纵梁、下横板、横板、上封板、中间圆钢和滤网组成的上下闸门式安装方法，格栅的作用是防止水草、小动物、垃圾等涌入筒内对消防泵的使用造成损坏。首先在确定好的取水口两侧焊接固定格栅导轨，且在格栅导轨上部与格栅纵梁下部设有插销孔，为了避免影响取水口的切割。格栅轨道固定好后把格栅利用插销固定在取水口上方。

6.消防泵位置及上下滑块位置的确定

因为消防泵进水口位于泵底，出水口位于泵低端侧面再考虑到后期加上出水口90°弯头横向距离，所以泵体安装位置要在电脑上模拟准确。为了泵体在导轨上上下滑动顺畅，且根据消防泵本身的安装孔，在每台泵的上端和下端用镀锌螺栓固定上下滑块。

7.泵体垂直导轨、出水管支架安装及出水管预制

因为此工程消防系统用水取自河道，根据设计要求消防泵要定期出水清洗保养，要求整个泵体能被提升或下降，所以设计出利用垂直导轨实现泵体上下滑动。导轨由导轨支架固定在钢护筒内壁上，每台消防泵采用三根垂直导轨，其优点是受力均匀、稳固牢靠。垂直导轨位置和导轨支架大小是根据消防泵位置确定好的，每根导轨支架大小都不相等。

水管支架的作用是在消防泵被提升或下降的同时，与消防泵出水口连接的镀锌管道也能够被提升或下降。水管支架由筒壁支架、外板、固定支架组成。外板是焊接在筒壁支架上的，它的作用是便于镀锌钢管的连接法兰与外板顺畅地接触没有卡顿现象，其长度要大于水管两个法兰间距。固定支架是在水管安装后与筒壁支架间螺栓连接卡住水管的。首先根据电脑模拟的位置固定筒壁支架，在筒壁支架安装完成后焊接外板，固定支架等到水管到位后安装。

根据消防泵出水口与地面的距离，在地面预制好镀锌钢管。

8.吊泵入筒进行无水状态提升试运行

支架和管道安装结束后，使泵体的上下滑块与垂直导轨相衔接，同时连接出水管，先进行无水状态下的泵体提升和下降以及出水管的拆装调试。确保后期正常使用。

9.切割取水口

无水状态下泵体调试完成后，利用氧气、乙炔在钢护筒内按原先确定好的取水口位置进行切割。切割完成后，拔掉格栅上的插销，使格栅下落。

10.接线调试

以上所有工序（每道工序涉及的焊接点必须进行防锈、防腐处理）安装完成后就再次吊泵入筒，连接消防泵电缆进行最终调试。

Claims (8)

1.一种水下消防泵，包括泵体，其特征是，设有钢护筒、上滑板、下滑板、垂直导轨，所述钢护筒底部设有固定底板，钢护筒侧壁底部设有取水口；所述垂直导轨沿钢护筒长度方向布置，并固定于钢护筒内，所述上滑板、下滑板分别固定于泵体顶部和底部，且上、下滑板分别设有与垂直导轨相匹配的凸块，所述泵体通过上、下滑板的凸块在垂直导轨内上下滑动。

2.根据权利要求1所述的一种水下消防泵，其特征是，所述钢护筒内侧壁焊接固定有爬梯。

3.根据权利要求1所述的一种水下消防泵，其特征是，所述固定底板由两块半圆形板焊接而成，且固定底板的边缘处均匀设有若干用于与钢护筒内侧壁焊接的加强板。

4.根据权利要求1所述的一种水下消防泵，其特征是，所述取水口处设有取水口格栅，所述钢护筒内侧壁在取水口的两侧分别设有格栅导轨，所述取水口格栅为圆弧形结构，其两侧分别插入对应的格栅导轨内。

5.根据权利要求4所述的一种水下消防泵，其特征是，所述钢护筒内侧壁在取水口上部以及取水口格栅下部设有供插销插入的销孔。

6.根据权利要求1所述的一种水下消防泵，其特征是，所述泵体的出水口连接有出水管，所述钢护筒内设有出水管支架，所述出水管支架包括若干筒壁支架、条形外板、固定支架；

所述筒壁支架间隔布置并与钢护筒内壁固定连接，所述条形外板竖直布置并固定于筒壁支架内侧，所述固定支架与筒壁支架固定连接；所述条形外板的内壁为弧形，所述固定支架带有弧形槽，固定支架的弧形槽与条形外板的弧形内壁配合卡固出水管。

7.根据权利要求6所述的一种水下消防泵，其特征是，所述垂直导轨为三个，均匀布置于钢护筒内，所述上、下滑板的凸块均为三个，且泵体相对于钢护筒中心偏置。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种水下消防泵的施工方法，其特征是，包括以下步骤：

1）备好施工所需工具，采用电脑放样；

水下消防泵安装由多个构件组成，包括：爬梯、取水口格栅、固定底板、消防泵上下滑板、消防泵垂直导轨、出水管支架；在制作构件前，根据现场实际情况和CAD图纸，采用电脑放样，确定构件材料规格、制作尺寸、开孔位置和制作数量，画出构件图为购置材料、构件制作提供依据；

2）构件制作

确定水下消防泵安装数量，确定水下安装位置，固定好钢护筒；构件材料为钢Q235，构件连接全部采用焊接；焊接后多余焊料打磨平整，无尖锐边角；构件加工完成后，进行酸洗、热浸镀锌处理，除锈、防腐，保证构件防腐蚀性；

3）爬梯安装

由于钢护筒深度较深，筒壁光滑，施工极不方便，需要在每个钢护筒内壁焊接永久爬梯，便于安装施工及后期检修清理；安装永久爬梯前首先在钢护筒内壁固定临时爬梯，把成品永久爬梯利用葫芦悬吊于钢护筒内，接着工人在临时爬梯上找到永久爬梯固定点位，再把永久爬梯固定爪焊接到钢护筒内壁上；永久爬梯安装完成后就可以拆除临时爬梯，为下一道工序腾出空间；

4）固定底板及取水口格栅安装

固定底板是切割成两个半圆分别吊入钢护筒筒底安装的，利用永久爬梯把安装固定底板及取水口格栅的小型工具、材料运输到筒底；

首先在筒底使用水平仪把水平位置找好，找正调平时，安装基准的选择和水平度的允许偏差必须符合有关专业规范和设备技术文件的规定；再利用葫芦把半个底板吊入筒底，使地板与水平线平行再焊接固定，第一个半个底板固定牢靠后吊入另一块半个底板，安装方法同第一块半底板；

安装取水口格栅前，最重要的就是找准取水口位置和尺寸；先根据消防泵参数确定取水口大小，接着依据水文单位提供的相关资料来确定取水口底标高，最后根据河道水流方向确定取水口最终位置；

取水口确定好后就开始在内壁安装格栅，格栅由纵梁、下横板、横板、上封板、中间圆钢和滤网组成的上下闸门式安装方法；先在确定好的取水口两侧焊接固定格栅导轨，且在格栅导轨上部与格栅纵梁下部设有插销孔，为了避免影响取水口的切割，格栅轨道固定好后把格栅利用插销固定在取水口上方；

5）消防泵位置及上下滑板位置的确定

由于消防泵进水口位于泵底，出水口位于泵低端侧面再考虑到后期加上出水口90°弯头横向距离，所以泵体安装位置要在电脑上模拟准确；为了泵体在垂直导轨上上下滑动顺畅，且根据消防泵本身的安装孔，在每台泵的上端和下端用镀锌螺栓固定上下滑板；

6）泵体垂直导轨、出水管支架安装及出水管预制

垂直导轨由导轨支架固定在钢护筒内壁上，每台消防泵采用三根垂直导轨，受力均匀、稳固牢靠；水管支架的作用是在消防泵被提升或下降的同时，与消防泵出水口连接的镀锌出水管也能够被提升或下降；

根据消防泵出水口与地面的距离，在地面预制好镀锌钢管作为出水管；出水管支架由筒壁支架、外板、固定支架组成；根据电脑模拟的位置固定筒壁支架，在筒壁支架安装完成后焊接外板，固定支架等到出水管到位后安装；

7）吊泵入筒进行无水状态提升试运行

支架和管道安装结束后，使泵体的上下滑块与垂直导轨相衔接，同时连接出水管，先进行无水状态下的泵体提升和下降以及出水管的拆装调试，确保后期正常使用；

8）切割取水口

无水状态下泵体调试完成后，利用氧气、乙炔在钢护筒内按原先确定好的取水口位置进行切割；切割完成后，拔掉格栅上的插销，使格栅下落；

9）接线调试

以上所有工序安装完成后就再次吊泵入筒，连接消防泵电缆进行最终调试。