8.2 移动式泵站
移动式泵站一般分为浮船式和缆车式两种。它们是用移动的浮船或缆车作为泵房,随着水源水位的变化而升降,不需要复杂的水下工程,投资较省,施工简便,适用于从水源水位变化幅度较大的河流或从水库库区内岸边提水的泵站。
一、浮船式泵站
(一)布置形式
浮船式浆站由浮船、固定,于岸坡上的输水管,以及联络管等部分所组成,常用的布置形式有叉管式、摇臂式和钢架1引桥式三种3确定布置形式的主要因素搔岸坡的坡度、联络管形式及其连接方式、水源的水位变幅及其涨落速度等。
(2)叉管式布置
叉管式布置是在岸坡上敷设固定输水管,管上每隔一定的髙差设一个进水叉管(又称三通管),如图8-2所示,水泵出水管与进水叉管之间,用两端带法兰的橡胶软管(联络管)相连接;也可用钢管作为联络管,两端用球形万向接头连接。这种布置方式,一般适用于站址岸坡较缓,水源水位涨落速度较慢的场合。
(3)摇臂式布置 i
摇臂式布置的浮船式泵站,适用于站址岸坡较陡、水源水位升降变化较快或水源水流
速度较大的场合。
3.钢架引桥式布置
钢架引桥式布置适用于站址岸坡较陡、水源水流速度较大的场合。
(二)船体
1.浮船上的设备布置
浮船是泵站在水上工作的泵房,应保证船体平衡和稳定。水泵在浮船上的布置形式有上承式和下承式两种。上承式布置的机组安装在浮船甲板上(见图8-3),它的优点是安装和操作比较方便,通风条件好,但船的重心偏髙,稳定性差,振动大。
下承式布置的水泵安装在船底骨架上(见图84),船的重心较低,稳定性好,振动亦小,但因水泵机组安装在底舱内,通风和照明条件差,同时管理和操作也不方便。水泵的进出水管道安装时必须穿通船舷,因此穿通时的止水设置要求严格,这种布置方式的船体一般适用于钢结构船体。
2.浮船的稳定性
浮船受风浪等外力的作用而产生倾斜时,破坏了原来正浮的平衡状态,浮船或者因倾斜而翻船,或者在外力消失后,自行恢复到原来的平衡位置。浮船在平衡状态遭到破坏时,其自行恢复原状的能力,称为浮船的稳定性。浮船的稳定分析,一般枭分析计算浮船及其设备的重心和浮船的浮心(浮力中心)的相对位置关系。力确保浮船正常工作,在船体尺寸、设备布置形式确定后,应进行船体稳定性验算。
二、缆车式泵站
缆车式泵站由坡道、泵车、绞车房和牵引设备以及输水管等部分组成,它的优点是不受水流冲击和风浪影响,稳定性较好。但由于牵引设备的限制,泵车不宜过大,单车的提水流量也较小.
(一)坡道
1.坡道的形式
坡道是设置轨道、轨床(轨道的基础)和固定输水管的建筑物。其布置形式一般有斜坡式和斜桥式两种。
在站址地质条件较好、岸坡稳定、岸坡坡度适应泵车坡道纵坡要求的条件下,一般采用斜坡式坡道,图8-5为斜坡式坡道的布置图。为提高棊础的抗滑稳定性,每隔一定距离在基底硇筑嵌人地基的齿坎,或将基础底面修成阶梯状,在水源最低水位以下的基础,其底部增设粧基。这种坡道一般用浆砌石砌筑。
斜桥式坡道是建于岸坡上的钢筋混凝土连续梁结构,轨道辅设在斜桥顶部的纵梁上,纵梁跨度一般在3 m左右,每隔3〜4跨设置伸缩缝。为增强上部结构的稳定性,立柱之间应设斜撑。
2.坡道的布置
坡道的纵坡一般以10°~25°为宜,坡度陡,泵车所需的牵引力大,牵引设备投资就大,而且不够安全。坡度过缓,会增加坡道的长度,也容易受泥沙淤积。坡道的宽度应根据泵车数量和泵车轨距以及输水管、电缆沟、人行道等设施的布置要求来确定D泵车轨距,一般根据水泵大小和台数来确定。
{二)泵车
泵车由车架、泵房、联络管以及保险挂钩等组成。在结枸上要求重M轻、稳定性好、刚度大和振动小。
二、缆车式泵站
缆车式泵站由坡道、泵车、绞车房和牵引设备以及输水管等部分组成,它的优点是不受水流冲击和风浪影响,稳定性较好。但由于牵引设备的限制,泵车不宜过大,单车的提水流量也较小.
(一)坡道
1.坡道的形式
坡道是设置轨道、轨床(轨道的基础)和固定输水管的建筑物。其布置形式一般有斜坡式和斜桥式两种。
在站址地质条件较好、岸坡稳定、岸坡坡度适应泵车坡道纵坡要求的条件下,一般采用斜坡式坡道,图8-5为斜坡式坡道的布置图。为提高棊础的抗滑稳定性,每隔一定距离在基底硇筑嵌人地基的齿坎,或将基础底面修成阶梯状,在水源最低水位以下的基础,其底部增设粧基。这种坡道一般用浆砌石砌筑。
斜桥式坡道是建于岸坡上的钢筋混凝土连续梁结构,轨道辅设在斜桥顶部的纵梁上,纵梁跨度一般在3m左右,每隔3〜4跨设置伸缩缝。为增强上部结构的稳定性,立柱之间应设斜撑。
2.坡道的布置
坡道的纵坡一般以10°~25°为宜,坡度陡,泵车所需的牵引力大,牵引设备投资就大,而且不够安全。坡度过缓,会增加坡道的长度,也容易受泥沙淤积。坡道的宽度应根据泵车数量和泵车轨距以及输水管、电缆沟、人行道等设施的布置要求来确定泵车轨距,一般根据水泵大小和台数来确定。
{二)泵车
荥车由车架、泵房、联络管以及保险挂钩等组成。在结枸上要求重M轻、稳定性好、刚度大和振动小。
(1)泵车的结构要求
(2)为了满足重量轻的要求,泵房内部设备应力求精简,以缩小泵房平面尺寸,泵房内设吊车时,室内净高采用4.0〜4.5无吊车时为2.5〜3.0 。屋盖和墙体宜采用轻质建筑材料。
(3)为了增加泵车的稳定性,应降低泵车重心高度,为此,适当减小车架三角形桁架 腹杆的长度,并将泵架在竖向布置成阶梯状。泵房内部的设备尽可能对称布置,使设备的> 重心位于泵车的轴线上。
(4)泵车的滚轮设置在桁架节点的下端,节点间距一般为1. 2〜1. 5 滚轮宜采用凸缘构造,其优点是工作稳定,不易脱轨。
(5)泵车内的设备布置
(6)泵房内各种设备的平面布置尽可能对称,设备之间的距离在满足安全操作要求下应适当压缩。
(7)在车架的桁架之间的空间,可以布置进水管路,这样不仅减小了泵房的面积,而且可以降低泵车的重心位置。
(8)水泵的进水管路,在滿足最小淹没深度和悬空高度的条件下,可根椐坡道纵坡大小和水源水位涨落的快慢,选择其布置方式。在坡道纵坡较陡、水源水位涨落速度较慢的情况下,当进水管的管径较小时,可将它直接架空布置在泵车后面;管径较大时,可在泵 车后侧增设悬臂托架,以固定进水管路6当坡道比较平缓时,要求进水管路较长,可将管 路布置在泵车后的尾车上,尾车的形式有平设式和斜设式两种。
泵车的保险装置
泵车在移动时,为了防止牵引泵车的钢丝绳意外中断,一般采用钢丝绳套挂钩来保险。
每辆泵车有两根钢丝绳套,其一端固定在泵车上,另一端的挂钩挂在固定于轨枕上或钢轨上的挂钩座上。绳套的长度一般为输水管上叉管之间距离的2〜8倍。
泵车固定工作时,采用螺栓夹板或钢杆安全挂钩将泵车固定在轨道上。螺栓夹板可单设在泵车前滚轮处,也可在前后滚轮处各设一对。
(三}输水管
输水管沿斜坡或斜桥敷设,管道上设置若干进水叉管。叉管与叉管之间的高踅,视水 源水位涨落速度的怏慢而定,涨落速度快时,高差不宜小于2m,涨落速度慢时,大型泵车采用2m,小型泵车可采用0.6〜1.0。