一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站及其施工方法与流程

本发明涉及水利，特别涉及一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站及其施工方法。

背景技术：

1、进水流道作为泵站进水通道在大中型泵站工程中已经是一种成熟稳定的技术，目前泵站进水流道实现的方式主要有现浇混凝土成型、钢内衬成型、预制钢流道。

2、因为流道曲面复杂，采用模板现浇混凝土成型的方式制作复杂，且模板复用率极低，导致此种方式造价高、工期长、难度大、质量不易控制。采用钢内衬成型的流道存在防腐问题，需要定期维护保养，维保费用较高，且流道常年位于水下，保养难度很大。预制钢流道亦存在防腐问题，预制钢制流道的使用寿命难以与混凝土主体工程同时长，预制钢流道在泵站全生命周期内需要更换。流道在设计及施工时需要考虑维修更换的便利性，运行的可靠性等因素，使得流道较为复杂。预制钢流道与混凝土墩墙及底板的连接密实性及可靠性不如一体浇筑的泵站流道，运行时如果遇到不良流态，存在产生振动问题的隐患，影响泵站安全。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站及其施工方法，预制装配式混凝土进水流道与现浇墩墙接触的外侧带有坡度，可使现浇墩墙通过坡度压实预制装配式混凝土进水流道，从而保证预制装配式混凝土进水流道与现浇主体结构结合紧密，形成紧固的整体，避免了可能存在的振动问题，且预制装配式混凝土进水流道为混凝土制成，其与混凝土浇筑的底板及墩墙材质相同，因此连接的更为密实，进水流道与主体工程同寿命。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站，包括底板和水泵组件，所述底板顶部设置有预制装配式混凝土进水流道，所述预制装配式混凝土进水流道两侧浇筑有墩墙，所述预制装配式混凝土进水流道安装于底板、墩墙、后壁围成的泵室内，所述预制装配式混凝土进水流道的两侧以及出水端的侧边具有坡度，两组所述现浇墩墙通过坡度将预制装配式混凝土进水流道压实，所述预制装配式混凝土进水流道的排水口通过固定组件连接水泵，所述固定组件用于将预制装配式混凝土进水流道内的水通过水泵排出。

4、进一步地，所述预制装配式混凝土进水流道的两侧以及出水端的侧边的坡度不小于3°。

5、进一步地，所述预制装配式混凝土进水流道由左右两组相对设置的预制的混凝土构件组成，所述混凝土构件包括进水段和出水段，所述进水段和出水段之间设置有若干个连接段，所述出水段的出水口连接固定组件。

6、进一步地，所述预制装配式混凝土进水流道的两组相对设置的混凝土构件的内侧顶部均设有向两侧倾斜的斜坡且坡度为1度至5度内侧顶部为斜坡且坡度为1度至5度。

7、进一步地，所述水泵组件包括位于泵管内的叶轮以及固定于泵室顶部的电机，所述电机的驱动轴连接叶轮，所述泵管位于泵室内。

8、进一步地，所述固定组件包括预埋于预制装配式混凝土进水流道出水口的第一钢筋，所述第一钢筋顶部固定有第一环形连接板，所述第一环形连接板顶部焊接有套筒，所述套筒内插设有第一连接套，所述第一连接套顶部固定有第一环形固定板，所述第一环形固定板通过螺栓连接泵管。

9、进一步地，所述第一连接套外侧通过预留槽嵌设有密封圈。

10、进一步地，所述泵室具有胸墙及紧密覆盖于预制装配式混凝土进水流道上部的隔墙，所述隔墙上开设有与出水段出水口相匹配的通孔，所述固定组件包括预埋于预制装配式混凝土进水流道顶壁上的第二钢筋，所述第二钢筋顶部固定有第二环形连接板，所述第二环形连接板顶部焊接有第二连接套，所述第二连接套顶部固定有第二环形固定板，所述第二环形固定板顶部通过螺栓连接泵管。

11、进一步地，所述进水段的进水端顶部具有内型线为弧线的凸起，所述凸起用以与泵室的胸墙及隔墙耦合。

12、本发明还公开一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站的施工方法，包括以下步骤：

13、步骤一：在工厂利用混凝土分段预制混凝土构件，并将固定组件预埋至预制装配式混凝土进水流道的出水口顶部；

14、步骤二：在泵站建造位置使用混凝土浇筑底板，底板成型后将进水段、连接段和出水段吊装至底板顶部，并在进水段、连接段、出水段和底板之间铺设1-2cm厚微膨胀自密实混凝土以保证彼此之间密实，以拼接成完整的预制装配式混凝土进水流道；

15、步骤三：将内部具有叶轮的泵管通过固定组件连接出水口，随后利用混凝土于预制装配式混凝土进水流道两侧浇筑墩墙，墩墙利用预制装配式混凝土进水流道三个侧面的坡度将其压实，以使得墩墙和底板固定预制装配式混凝土进水流道形成一个整体；

16、步骤四：利用混凝土将泵站顶部封住形成泵室，于泵室顶部安装电机，将电机的输出轴连接于叶轮以驱动叶轮旋转进行泵水作业。

17、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

18、本发明的预制装配式混凝土进水流道与墩墙接触的外侧带有坡度，可使现浇墩墙通过坡度压实预制装配式混凝土进水流道，从而保证预制装配式混凝土进水流道与现浇主体结构结合紧密，形成紧固的整体，避免了可能存在的振动问题，且预制装配式混凝土进水流道为混凝土制成，其与混凝土浇筑的底板及墩墙材质相同，因此连接的更为密实，本流道针对各规格水泵采用标准化的内外线型设计，因此制作混凝土流道的模板可以重复使用，降低成本。

19、本发明的将预制装配式混凝土进水流道左右两个构件，两构件分别预制，现场拼装，且为了满足脱模要求，流道构件内侧顶部型线设计为带坡度，以满足混凝土脱模工艺需求。

20、本发明的泵站采用装配化的制作方式，可以大幅降低预制装配式混凝土进水流道构件的单件重量及尺寸，降低运输及吊装难度，减少流道的施工周期，最终降低工程造价，提升工程质量，采用预制装配式混凝土流道，避免了金属流道可能的腐蚀问题，耐久性良好，进水流道与主体工程同寿命，设计寿命周期内无需更新维护。

21、本发明的水泵装置与流道之间采用承插结构，水泵装置拆卸及检修方便，无需设置检修闸门，检修时，水泵可直接通过泵室顶板开孔吊出来检修，检修完成，通过再通过泵室顶板开孔吊装至安装位置，通过承插结构完成连接。

技术特征：

1.一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站，包括底板（2）和水泵组件（5），其特征在于：所述底板（2）上设置有预制装配式混凝土进水流道（1），所述预制装配式混凝土进水流道（1）两侧浇筑有墩墙（7）且预制装配式混凝土进水流道（1）的出水端尾部浇筑有后壁（9），所述预制装配式混凝土进水流道安装于底板（2）、墩墙（7）、后壁（9）围成的泵室（6）内；所述预制装配式混凝土进水流道（1）的两侧以及出水端、与所述墩墙（7）及后壁（9）接触的侧面均具有坡度，所述墩墙（7）及后壁（9）通过坡度将预制装配式混凝土进水流道（1）压实于所述底板（2）上；所述预制装配式混凝土进水流道（1）的排水口通过固定组件（8）连接泵管（4），所述水泵组件（5）用以将预制装配式混凝土进水流道（1）内的水通过泵管（4）排出。

2.根据权利要求1所述的一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站，其特征在于：所述预制装配式混凝土进水流道（1）的两侧以及出水端的侧面的坡度不小于3度。

3.根据权利要求2所述的一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站，其特征在于：所述预制装配式混凝土进水流道（1）由左、右两组相对设置的预制的混凝土构件（106）组成，所述混凝土构件（106）包括进水段（101）和出水段（103），所述进水段（101）和出水段（103）之间设置有若干个连接段（102），所述出水段（103）的出水口（104）连接固定组件（8）。

4.根据权利要求3所述的一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站，其特征在于：所述预制装配式混凝土进水流道（1）的两组相对设置的混凝土构件（106）的内侧顶部均设有向两侧倾斜的斜坡且坡度为1度至5度。

5.根据权利要求1所述的一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站，其特征在于：所述水泵组件（5）包括位于泵管（4）内的叶轮（501）以及固定于泵室（6）顶部的电机（502），所述电机（502）的驱动轴连接叶轮（501），所述泵管（4）位于泵室（6）内。

6.根据权利要求4所述的一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站，其特征在于：所述固定组件（8）包括预埋于预制装配式混凝土进水流道（1）出水口（104）的第一钢筋（801），所述第一钢筋（801）顶部固定有第一环形连接板（802），所述第一环形连接板（802）顶部焊接有套筒（803），所述套筒（803）内插设有第一连接套（805），所述第一连接套（805）顶部固定有第一环形固定板（806），所述第一环形固定板（806）通过螺栓连接泵管（4）。

7.根据权利要求6所述的一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站，其特征在于：所述第一连接套（805）外侧通过预留槽嵌设有密封圈（804）。

8.根据权利要求4所述的一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站，其特征在于：所述泵室（6）具有胸墙（601）及紧密覆盖于预制装配式混凝土进水流道（1）上部的隔墙（602），所述隔墙（602）上开设有与出水段（103）出水口（104）相匹配的通孔，所述固定组件（8）包括预埋于预制装配式混凝土进水流道（1）顶壁上的第二钢筋（8004），所述第二钢筋（8004）顶部固定有第二环形连接板（8003），所述第二环形连接板（8003）顶部焊接有第二连接套（8002），所述第二连接套（8002）顶部固定有第二环形固定板（8001），所述第二环形固定板（8001）顶部通过螺栓连接泵管（4）。

9.根据权利要求8所述的一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站，其特征在于：所述进水段（101）的进水端顶部具有内型线为弧线的凸起（105），所述凸起（105）用以与泵室（6）的胸墙（601）及隔墙（602）耦合。

10.一种基于权利要求7所述的采用预制装配式混凝土进水流道的泵站的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种采用预制装配式混凝土进水流道的泵站及其施工方法，包括底板和水泵组件，所述底板顶部设置有预制装配式混凝土进水流道，所述预制装配式混凝土进水流道三侧浇筑有墩墙及、后壁，所述预制装配式混凝土进水流道安装于底板、墩墙、后壁侧壁所形成泵室内，本发明的预制装配式混凝土进水流道与墩墙及、后壁接触的外侧带有坡度，可使墩墙及后壁侧壁通过坡度压实预制装配式混凝土进水流道，从而保证预制装配式混凝土进水流道与现浇主体结构结合紧密，形成紧固的整体，避免了可能存在的振动问题，且预制装配式混凝土进水流道为混凝土制成，其与混凝土浇筑的底板及墩墙材质相同，因此连接的更为密实，进水流道与主体工程同寿命。技术研发人员：徐鹏飞,常贵,李言亮,王旭,卢飞翔,郭丹萍,庄梦茹,颜柏杨,白春雨受保护的技术使用者：淮安市水利勘测设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2