第9章-泵房

第第99章章泵房泵房„„泵房是泵站工程的主体泵房是泵站工程的主体„„安装主机组、辅助设备、电气设备及其它设备的建筑物，为安装主机组、辅助设备、电气设备及其它设备的建筑物，为机电设备及运行管理人员提供必要的工作条件。机电设备及运行管理人员提供必要的工作条件。„„泵房设计遵循的原则泵房设计遵循的原则„„泵房布置紧凑，尺寸小，符合采光、采暖、通风、消防、低泵房布置紧凑，尺寸小，符合采光、采暖、通风、消防、低噪声要求噪声要求„„整体稳定，水下结构不渗水整体稳定，水下结构不渗水„„结构有足够的强度、刚度和寿命结构有足够的强度、刚度和寿命„„便于利用现代的建筑和安装方法施工便于利用现代的建筑和安装方法施工„„泵房设计的一般程序泵房设计的一般程序„„根据水泵类型、水源水位变幅及地基条件确定泵房结构类型根据水泵类型、水源水位变幅及地基条件确定泵房结构类型„„根据泵房内部设备布置及通风、采暖、采光、噪音的要求和根据泵房内部设备布置及通风、采暖、采光、噪音的要求和泵房整体稳定条件，确定泵房的各项尺寸及材料泵房整体稳定条件，确定泵房的各项尺寸及材料„„进行细部结构及特种构件计算进行细部结构及特种构件计算9.19.1泵房的结构型式泵房的结构型式„„一、泵房类型一、泵房类型„„影响泵房结构类型的主要因素：影响泵房结构类型的主要因素：水泵类型、水源水位变水泵类型、水源水位变幅、站址地质条件幅、站址地质条件„„泵房结构类型：泵房结构类型：固定式（分基型、干室型、湿室型、块基固定式（分基型、干室型、湿室型、块基型型))、移动式（、移动式（泵船泵船、、泵车泵车））„„11、分基型泵房、分基型泵房„„泵房的基础与水泵机组基础分开建筑，无水下结构，泵房的基础与水泵机组基础分开建筑，无水下结构，结构简单、施工容易。进水池与泵房分开，有直立挡结构简单、施工容易。进水池与泵房分开，有直立挡水墙式与斜坡式水墙式与斜坡式„„一般适用于下列场合：一般适用于下列场合：aa、、单泵流量不大的中小型卧式单泵流量不大的中小型卧式机组；机组；bb、、泵站工作期间，泵站工作期间，水源水位变幅小于水泵的有水源水位变幅小于水泵的有效吸上几何高度效吸上几何高度；；cc、、站址地基稳定。站址地基稳定。„„22、干室型泵房、干室型泵房„„将水下部分与底板浇筑成一个不透水的整体结构，形将水下部分与底板浇筑成一个不透水的整体结构，形成一个干燥的地下室，其底板也是水泵机组的基础成一个干燥的地下室，其底板也是水泵机组的基础„„泵房平面形状有矩形与圆形。为充分利用空间，常分泵房平面形状有矩形与圆形。为充分利用空间，常分为上下两层为上下两层„„设集水沟、集水廊道；通风不良，设机械通风设备设集水沟、集水廊道；通风不良，设机械通风设备„„施工方法：明式开挖与沉井施工施工方法：明式开挖与沉井施工„„一般适用于下列场合一般适用于下列场合„„aa、、泵站工作期间，水源水位变幅大于水泵的有效吸泵站工作期间，水源水位变幅大于水泵的有效吸上几何高度上几何高度„„bb、、水源水位变幅较大水源水位变幅较大干室型泵房抗浮稳定是关键„„33、湿室型泵房、湿室型泵房„„进水池移至泵房下部，形成湿室。立式水泵淹没于水下。进水池移至泵房下部，形成湿室。立式水泵淹没于水下。„„根据湿室有无自由水面，分开式湿室与闭式湿室。根据湿室有无自由水面，分开式湿室与闭式湿室。„„根据湿室结构，分为墩墙式、圆筒式、箱形、排架式。根据湿室结构，分为墩墙式、圆筒式、箱形、排架式。„„44、块基型泵房、块基型泵房„„对大型轴流泵与混流泵机组，需采用进水流道。为加对大型轴流泵与混流泵机组，需采用进水流道。为加强泵房整体性和稳定性，将进水流道、水泵基础与泵强泵房整体性和稳定性，将进水流道、水泵基础与泵房底板浇筑在一起，成为泵房的大块基础。房底板浇筑在一起，成为泵房的大块基础。„„安装立式机组的泵房，分四层：电机层、联轴器层安装立式机组的泵房，分四层：电机层、联轴器层（检修层）、水泵层与进水流道层。（检修层）、水泵层与进水流道层。„„按泵房是否直接挡水，分堤身式和堤后式。按泵房是否直接挡水，分堤身式和堤后式。„„按进水流道形式分单向流道与双向流道。按进水流道形式分单向流道与双向流道。„„按水泵结构类型及装置方式分：立式机组泵房、斜式按水泵结构类型及装置方式分：立式机组泵房、斜式机组泵房、卧式机组泵房、贯流式机组泵房。机组泵房、卧式机组泵房、贯流式机组泵房。皂河一站皂河一站„„二、泵房结构类型的选择二、泵房结构类型的选择„„11、从机组类型考虑、从机组类型考虑„„卧式离心泵、蜗壳式混流泵可采用分基型泵房或干卧式离心泵、蜗壳式混流泵可采用分基型泵房或干室型泵房。立式离心泵、混流泵可采用干室型泵房室型泵房。立式离心泵、混流泵可采用干室型泵房„„中小型立式离心泵、混流泵及轴流泵，叶轮直径在中小型立式离心泵、混流泵及轴流泵，叶轮直径在1200mm1200mm以下的机组可采用湿室型泵房，以中小型立以下的机组可采用湿室型泵房，以中小型立式轴流泵湿室型泵房为常见式轴流泵湿室型泵房为常见„„大中型立式离心泵、混流泵及轴流泵，叶轮直径在大中型立式离心泵、混流泵及轴流泵，叶轮直径在1200mm1200mm以上的机组多采用块基型泵房，以大型立式以上的机组多采用块基型泵房，以大型立式轴流泵块基型泵房为常见轴流泵块基型泵房为常见„„新型结构形式：相应于双向水泵机组、大型潜水泵新型结构形式：相应于双向水泵机组、大型潜水泵机组机组„„22、从水位条件考虑、从水位条件考虑„„水源水位与地下水位较低、泵吸程较高时宜采用分基水源水位与地下水位较低、泵吸程较高时宜采用分基型泵房；反之宜采用干室型泵房型泵房；反之宜采用干室型泵房„„根据水位变幅、内外河水位差大小，可选择湿室型泵根据水位变幅、内外河水位差大小，可选择湿室型泵房与块基型泵房中的不同结构形式房与块基型泵房中的不同结构形式„„33、从站址地质条件考虑、从站址地质条件考虑„„地质条件较好、承载力较大时适于采用分基型泵房地质条件较好、承载力较大时适于采用分基型泵房„„干室型泵房、箱形及圆筒形湿室型泵房、块基型泵房干室型泵房、箱形及圆筒形湿室型泵房、块基型泵房可适用于地质条件较差、承载力较小的地基条件可适用于地质条件较差、承载力较小的地基条件„„排架式湿室型泵房适用于地质条件较好的情况排架式湿室型泵房适用于地质条件较好的情况9.29.2泵房内部布置与尺寸确定泵房内部布置与尺寸确定„„一、卧式机组泵房布置及泵房尺寸的拟定一、卧式机组泵房布置及泵房尺寸的拟定„„11、泵房设备、泵房设备„„22、泵房布置、泵房布置„„主机组布置方式：主机组布置方式：一列式布置一列式布置；；双列式布置双列式布置„„配电设备布置：一端布置；一侧布置；凸出布置配电设备布置：一端布置；一侧布置；凸出布置„„检修间布置检修间布置„„交通道布置交通道布置„„充水系统布置充水系统布置„„排水系统布置排水系统布置„„门窗布置门窗布置„„33、泵房主要尺寸的确定、泵房主要尺寸的确定„„平面尺寸平面尺寸„„长度长度„„宽度宽度„„立面尺寸立面尺寸„„水泵安装高程水泵安装高程„„泵房地面高程泵房地面高程„„吊车轨顶高程吊车轨顶高程„„泵房高度泵房高度„„二、立式机组泵房布置及泵房主要尺寸的确定二、立式机组泵房布置及泵房主要尺寸的确定„„11、泵房设备、泵房设备„„22、泵房布置（以块基型泵房为例）、泵房布置（以块基型泵房为例）„„主泵房主泵房„„电机层：布置主电动机；对应机组的配电设备；检电机层：布置主电动机；对应机组的配电设备；检修间；吊物孔；通风道；电缆道；楼梯等修间；吊物孔；通风道；电缆道；楼梯等„„联轴器层：布置油、气、水管道及电缆联轴器层：布置油、气、水管道及电缆„„水泵层：布置主水泵；过道；供水泵、排水泵等水泵层：布置主水泵；过道；供水泵、排水泵等„„辅机房及真空破坏阀室辅机房及真空破坏阀室„„布置空压机、油泵及油压装置、真空泵、站用变等布置空压机、油泵及油压装置、真空泵、站用变等„„油库油库„„高低、压开关室及中央控制室高低、压开关室及中央控制室„„33、泵房主要尺寸的拟定、泵房主要尺寸的拟定„„中小型立式机组泵房尺寸的确定中小型立式机组泵房尺寸的确定„„平面尺寸：泵房长度；泵房宽度平面尺寸：泵房长度；泵房宽度„„立面尺寸：底板顶面高程；电机层楼板高程；吊车立面尺寸：底板顶面高程；电机层楼板高程；吊车轨顶高程；电机层以上泵房高度轨顶高程；电机层以上泵房高度„„大型立式机组泵房尺寸的确定大型立式机组泵房尺寸的确定„„平面尺寸平面尺寸„„长度长度„„宽度宽度„„立面尺寸立面尺寸„„水泵安装高程；底板顶面高程；水泵层高程；水泵安装高程；底板顶面高程；水泵层高程；联轴器层高程；电机层楼板高层联轴器层高程；电机层楼板高层„„吊车轨顶高程；电机层高度吊车轨顶高程；电机层高度9.39.3泵房整体稳定分析泵房整体稳定分析„„泵房主要承受自重（泵房结构自重、永久设备重量等）泵房主要承受自重（泵房结构自重、永久设备重量等）静水压力、扬压力（浮托力与渗透压力）、土压力、泥静水压力、扬压力（浮托力与渗透压力）、土压力、泥沙压力、波浪压力、地震作用力等荷载。沙压力、波浪压力、地震作用力等荷载。„„泵房稳定校核包括泵房稳定校核包括地基稳定校核和站身稳定校核。地基稳定校核和站身稳定校核。其中其中地基稳定校核包括地基稳定校核包括抗渗稳定与地基应力校核。抗渗稳定与地基应力校核。站身稳定站身稳定计算包括计算包括抗滑、抗浮稳定计算。抗滑、抗浮稳定计算。„„泵房稳定校核可取一个典型机组段或一个联段作为计算泵房稳定校核可取一个典型机组段或一个联段作为计算单元。单元。„„对干室型泵房一般不进行抗滑稳定计算，但要进行抗浮对干室型泵房一般不进行抗滑稳定计算，但要进行抗浮稳定校核；对湿室型与块基型泵房则不进行抗浮稳定校稳定校核；对湿室型与块基型泵房则不进行抗浮稳定校核，但必须进行抗滑稳定校核。核，但必须进行抗滑稳定校核。„„一、稳定校核工况的选定一、稳定校核工况的选定„„完建期完建期„„正常运行期正常运行期„„校核运用情况校核运用情况„„检修期检修期„„二、抗渗稳定校核二、抗渗稳定校核„„防渗长度的确定防渗长度的确定„„勃莱法；莱因法勃莱法；莱因法„„防渗排水布置防渗排水布置„„水平伸展（铺盖、防渗板）；垂直伸展（板桩、齿墙）水平伸展（铺盖、防渗板）；垂直伸展（板桩、齿墙）„„设反滤层、排水孔等设反滤层、排水孔等„„三、地基应力校核三、地基应力校核„„泵房地基应力即泵房基础底面应力计算泵房地基应力即泵房基础底面应力计算„„泵房地基应力必须满足以下条件：泵房地基应力必须满足以下条件：„„最大地基应力不大于泵房地基允许承载力最大地基应力不大于泵房地基允许承载力„„地基允许承载力计算公式主要有限制塑性开展区公式、汉森地基允许承载力计算公式主要有限制塑性开展区公式、汉森公式及核算地基整体稳定性的公式及核算地基整体稳定性的CCkk法法公式公式„„通过地基处理提高地基承载力通过地基处理提高地基承载力„„最小地基应力大于最小地基应力大于00，不允许存在拉应力，不允许存在拉应力„„地基应力不均匀系数不超过以下数值（砂土地基应力不均匀系数不超过以下数值（砂土3.03.0；坚实粘土；坚实粘土2.02.0；松；松软粘土软粘土1.51.5）。）。„„可以证明只要满足该条件抗倾稳定一定能得到满足。可以证明只要满足该条件抗倾稳定一定能得到满足。„„调整措施调整措施„„延长底板，改变基础宽度，调整偏心程度延长底板，改变基础宽度，调整偏心程度„„改变某侧或某部位重量使地基应力分布尽量均匀改变某侧或某部位重量使地基应力分布尽量均匀„„地基沉降计算地基沉降计算„„分层总和法分层总和法„„地基沉降量要小于地基允许沉降量。地基沉降量要小于地基允许沉降量。„„四、抗滑稳定校核四、抗滑稳定校核„„根据临界垂直荷载大小判断泵房基础是发生表面滑动还是根据临界垂直荷载大小判断泵房基础是发生表面滑动还是深层滑动。深层滑动。„„表层滑动表层滑动„„底板无齿墙底板无齿墙