泵闸双层排水结构
技术领域
本实用新型涉及大流量排水建筑物结构,具体涉及泵闸双层排水结构。
背景技术
沿海平原防洪排涝工程通常在出海口同时修建挡潮排涝闸和排涝泵站。在洪水期间,当外海潮位高于围区内洪水位时采用大流量泵站抽水强排围区内洪水,而当外海潮位低于围区洪水位时则迅速开启水闸进行自流排水。
目前一般的泵闸工程采用在一旁修建水闸而在另一旁相邻位置再修建泵站,导致整体建筑物庞大,浪费大量工程建设投资,并且泵站仅仅在台风暴雨期间偶尔使用,利用率不高,导致浪费大量工程管理及维修资金。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺陷,提供泵闸双层排水结构,即将泵站结构与水闸结构分层结合布置,将泵站布置在底层,而将水闸布置在泵站的上部,通过内、外侧调控闸门合理调度实现水闸自流排水、贯流泵站大流量强排抽水两种工况下自由切换,进而实现挡潮排涝以保证围区人民生命财产不受洪水危害。
本实用新型采用的技术方案是:泵闸双层排水结构,它包括泵层结构、闸层结构、进水池、出水池以及上部建筑;所述的泵层结构、闸层结构以及上部建筑依次由下到上叠加连接,所述的进水池和出水池分别布置于所述的泵层结构和闸层结构的上、下游两侧。
所述的泵层结构包括贯流泵主体、泵引流墩、横隔墙以及泵底板;泵引流墩布置在泵底板的顶面两侧上,横隔墙布置在泵底板的顶面上,横隔墙的两侧面分别与泵引流墩的侧面连接,贯流泵主体布置在泵底板的顶面上,贯流泵主体布置在泵引流墩之间,贯流泵主体的下游面与横隔墙的上游面连接。
所述的闸层结构包括空腔式闸墩、闸边墩、泵闸隔板、排水闸主体、内侧调控闸、外侧调控闸以及检修平台;所述的泵闸隔板的底面分别与贯流泵主体、泵引流墩以及横隔墙的顶面连接;闸边墩的底面通过泵闸隔板与泵引流墩的顶面连接,空腔式闸墩的底面通过泵闸隔板与贯流泵主体和横隔墙的顶面连接,内侧调控闸、排水闸主体以及外侧调控闸按上、下游顺序依次布置在空腔式闸墩和闸边墩的之间,内侧调控闸、排水闸主体以及外侧调控闸按上、下游顺序依次布置在泵闸隔板的顶面上;检修平台布置在空腔式闸墩和闸边墩的顶面上。
所述的贯流泵主体包括贯流泡空腔结构、泵体;贯流泡空腔结构布置在泵底板的顶面上;贯流泡空腔结构的顶面与泵闸隔板的底面连接;贯流泡空腔结构通过泵体与所述的横隔墙连接;
所述的泵引流墩包括泵引流墩进口段、泵引流墩中间颈缩段以及泵引流墩出流段;引流墩进口段、泵引流墩中间颈缩段和泵引流墩出流段按上、下游顺序依次布置在泵底板的两侧顶面上,泵引流墩进口段、泵引流墩中间颈缩段以及泵引流墩出流段的顶面分别与泵闸隔板的底面连接,泵引流墩中间颈缩段的侧面分别与横隔墙连接。
所述的横隔墙包括横隔墙体、横隔墙水平孔洞结构以及横隔墙竖井结构;横隔墙体的两侧面分别与泵引流墩中间颈缩段连接;横隔墙体的布置在泵底板的顶面上;横隔墙水平孔洞结构通过泵体与贯流泡空腔结构连接;横隔墙竖井结构布置在横隔墙体内部;横隔墙体通过横隔墙竖井结构与泵闸隔板连接。
所述的空腔式闸墩包括空腔式闸墩体、泡式空腔检修孔闸墩段、横隔墙竖井闸墩段以及排水主闸门槽;所述的闸边墩包括边墩体、闸内侧调控闸门槽、闸外侧调控闸门槽以及主闸边墩门槽;所述的泵闸隔板包括泵闸隔板体、泡式空腔检修孔隔板段、横隔墙竖井隔板段、隔板内侧调控闸门孔以及隔板外侧调控闸门孔;排水闸主体包括排水闸主体闸门和排水闸主体启闭设备;内侧调控闸包括内侧调控闸门和内侧调控闸启闭设备;外侧调控闸包括外侧调控闸门和外侧调控闸启闭设备;
空腔式闸墩体的底面通过泵闸隔板与贯流泡空腔结构、横隔墙体的顶面连接;泡式空腔检修孔闸墩段的底面通过泡式空腔检修孔隔板段与贯流泡空腔结构顶面连接;横隔墙竖井闸墩段的底面通过横隔墙竖井隔板段与横隔墙竖井结构的顶面连接;排水主闸门槽布置在空腔式闸墩体的侧面上,排水主闸门槽与排水闸主体闸门的侧面连接;排水闸主体启闭设备布置在排水闸主体闸门的正上方,排水闸主体启闭设备布置在所述的上部建筑内部。
边墩体通过泵闸隔板体与泵引流墩的顶面连接;闸内侧调控闸门槽、主闸边墩门槽以及闸外侧调控闸门槽依次按上、下游次序布置在边墩体的侧面上;闸内侧调控闸门槽与内侧调控闸门的侧面连接;闸外侧调控闸门槽与外侧调控闸门的侧面连接;主闸边墩门槽与排水闸主体闸门的侧面连接;
内侧调控闸门穿过隔板内侧调控闸门孔内部,内侧调控闸启闭设备布置在内侧调控闸门正上方,内侧调控闸启闭设备布置在所述的上部建筑内部;外侧调控闸门穿过隔板外侧调控闸门孔内部,外侧调控闸启闭设备布置在外侧调控闸门的正上方,外侧调控闸启闭设备布置在所述的上部建筑内部。
所述的贯流泡空腔结构包括泡式空腔筒体、竖向检修孔以及侧向设备孔;所述的泵体包括泵体动力调控设备、泵转轴以及泵转动结构;
泡式空腔筒体布置在泵底板的顶面上,泡式空腔筒体的顶面通过泵闸隔板体与空腔式闸墩体连接,竖向检修孔布置在泡式空腔筒体内部,竖向检修孔通过泡式空腔检修孔隔板段与泡式空腔检修孔闸墩段连接;侧向设备孔布置在泡式空腔筒体的下游侧面,侧向设备孔通过泵转轴与横隔墙水平孔洞结构连接;
泵体动力调控设备布置在泡式空腔筒体内部,泵体动力调控设备布置在泵底板的顶面上,泵体动力调控设备通过泵转轴与泵转动结构连接,泵转动结构布置在横隔墙的横隔墙水平孔洞结构内部;
所述的泵引流墩进口段包括泵引流墩进口墩体和泵内侧调控闸门槽;所述的泵引流墩出流段包括泵引流墩出口墩体和泵外侧调控闸门槽;
泵引流墩进口墩体通过泵引流墩中间颈缩段与泵引流墩出口墩体连接,泵内侧调控闸门槽布置在泵引流墩进口墩体的侧面上,泵内侧调控闸门槽的顶面通过隔板内侧调控闸门孔与闸内侧调控闸门槽的底面连接;泵外侧调控闸门槽的顶面通过隔板外侧调控闸门孔与闸外侧调控闸门槽的底面连接。
所述的进水池包括进水池底板、进水池隔墩以及进水池拦污栅;所述的出水池包括出水池底板、出水池隔墩以及交通桥;
进水池底板的下游面与泵底板的上游面连接,进水池隔墩布置在进水池底板的顶面两侧上,进水池拦污栅布置在进水池底板的顶面上,进水池拦污栅的两侧面分布与进水池隔墩连接;
出水池底板的上游面与泵底板的下游面连接,出水池隔墩布置在出水池底板的顶面两侧上,交通桥的两端底面分别与出水池隔墩的顶面连接。
所述的贯流泵主体、泵引流墩、横隔墙、空腔式闸墩以及排水闸主体设置两个以上。
本实用新型的有益效果是:
(1)本实用新型将目前通常情况下泵站独立建筑物结构优化取消,通过将泵站结构与水闸结构分层结合布置,将泵站布置在底层,而将水闸布置在泵站的上部,通过内、外侧调控闸门合理调度实现水闸自流排水、贯流泵站大流量强排抽水两种工况下的自由切换,进而实现挡潮排涝以保证围区人民生命财产不受洪水危害,该新型泵闸分层结合结构精减了目前通常情况下泵站独立建筑物结构,而将泵闸分层结合布置,从而大幅度减少工程建筑投资及日常运行管理费,且降低工程投资约50%以上,做到了技术与经济效益的最佳结合,优化了工程投资及运行管理维护费用。
(2)本实用新型通过泵闸分层结合布置,做到了技术与经济效益的最佳结合,大幅度减少永久工程投资和临时工程费用,且具有结构简单实用、节省施工人员劳力、施工方便快捷、管理维修方便等优点,且能大大加快工程建设时间。
附图说明
图1是本实用新型泵排水时的立体结构示意图;
图2是本实用新型闸排水时的立体结构示意图;
图3是本实用新型剖面立体结构示意详图。
图中:
1-泵层结构;2-闸层结构;3-进水池;4-出水池;5-上部建筑;11-贯流泵主体;12-泵引流墩;13-横隔墙;14-泵底板;21-空腔式闸墩;22-闸边墩;23-泵闸隔板;24-排水闸主体; 25-内侧调控闸;26-外侧调控闸;27-检修平台;31-进水池底板;32-进水池隔墩;33-进水池拦污栅;41-出水池底板;42-出水池隔墩;43-交通桥;111-贯流泡空腔结构;112-泵体;121- 泵引流墩进口段;122-泵引流墩中间颈缩段;123-泵引流墩出流段;131-横隔墙体;132-横隔墙水平孔洞结构;133-横隔墙竖井结构;211-空腔式闸墩体;212-泡式空腔检修孔闸墩段;213- 横隔墙竖井闸墩段;214-排水主闸门槽;221-边墩体;222-闸内侧调控闸门槽;223-闸外侧调控闸门槽;224-主闸边墩门槽;231-泵闸隔板体;232-泡式空腔检修孔隔板段;233-横隔墙竖井隔板段;234-隔板内侧调控闸门孔;235-隔板外侧调控闸门孔;241-排水闸主体闸门;242- 排水闸主体启闭设备;251-内侧调控闸门;252-内侧调控闸启闭设备;261-外侧调控闸门;262- 外侧调控闸启闭设备;1111-泡式空腔筒体;1112-竖向检修孔;1113-侧向设备孔;1121-泵体动力调控设备;1122-泵转轴;1123-泵转动结构;1211-泵引流墩进口墩体;1212-泵内侧调控闸门槽;1231-泵引流墩出口墩体;1232-泵外侧调控闸门槽;
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1、图2以及图3所示,本实用新型泵闸双层排水结构,它包括泵层结构1、闸层结构2、进水池3、出水池4以及上部建筑5;所述的泵层结构1、闸层结构2以及上部建筑5 依次由下到上叠加连接,所述的进水池3和出水池4分别布置于所述的泵层结构1和闸层结构2的上、下游两侧。
所述的泵层结构1包括贯流泵主体11、泵引流墩12、横隔墙13以及泵底板14;泵引流墩12的布置在泵底板14的顶面两侧上,横隔墙13布置在泵底板14的顶面上,横隔墙13的两侧面分别与泵引流墩12的侧面连接,贯流泵主体11布置在泵底板14的顶面上,贯流泵主体11布置在泵引流墩12之间,贯流泵主体11的下游面与横隔墙13的上游面连接。
其中泵底板14采用厚度为1.5m的C35钢筋混凝土结构,贯流泵主体11采用厚度为0.5m 的C35钢筋混凝土空腔壳体结构,泵引流墩12采用厚度为中间为驼峰形凸起的C35钢筋混凝土墩体结构,横隔墙13采用厚度为2.5m的C35钢筋混凝土墙体结构。
所述的闸层结构2包括空腔式闸墩21、闸边墩22、泵闸隔板23、排水闸主体24、内侧调控闸25、外侧调控闸26以及检修平台27;所述的泵闸隔板23的底面分别与贯流泵主体11、泵引流墩12以及横隔墙13的顶面连接;闸边墩22的底面通过泵闸隔板23与泵引流墩 12的顶面连接,空腔式闸墩21的底面通过泵闸隔板23与贯流泵主体11和横隔墙13的顶面连接,内侧调控闸25、排水闸主体24以及外侧调控闸26按上、下游顺序依次布置在空腔式闸墩21和闸边墩22的之间,内侧调控闸25、排水闸主体24以及外侧调控闸26按上、下游顺序依次布置在泵闸隔板23的顶面上;检修平台27布置在空腔式闸墩21和闸边墩22的顶面上。
其中空腔式闸墩21采用采用厚度为2m的C35钢筋混凝土结构,泵闸隔板23采用厚度为1m的C35钢筋混凝土结构,排水闸主体24采用净宽5m的预应力钢筋混凝土结构,内侧调控闸25、外侧调控闸26均采用净宽10m的钢闸门结构,以及检修平台27采用厚度0.4m 的C35钢筋混凝土结构。
所述的贯流泵主体11包括贯流泡空腔结构111、泵体112;贯流泡空腔结构111布置在泵底板14的顶面上;贯流泡空腔结构111的顶面与泵闸隔板23的底面连接;贯流泡空腔结构111通过泵体112与所述的横隔墙13连接;
所述的泵引流墩12包括泵引流墩进口段121、泵引流墩中间颈缩段122以及泵引流墩出流段123;引流墩进口段121、泵引流墩中间颈缩段122和泵引流墩出流段123按上、下游顺序依次布置在泵底板14的两侧顶面上,泵引流墩进口段121、泵引流墩中间颈缩段122以及泵引流墩出流段123的顶面分别与泵闸隔板23的底面连接,泵引流墩中间颈缩段122的侧面分别与横隔墙13连接;
所述的横隔墙13包括横隔墙体131、横隔墙水平孔洞结构132以及横隔墙竖井结构133;横隔墙体131的两侧面分别与泵引流墩中间颈缩段122连接;横隔墙体131的布置在泵底板 14的顶面上;横隔墙水平孔洞结构132通过泵体112与贯流泡空腔结构111连接;横隔墙竖井结构133布置在横隔墙体131内部;横隔墙体131通过横隔墙竖井结构133与泵闸隔板23 连接。
所述的空腔式闸墩21包括空腔式闸墩体211、泡式空腔检修孔闸墩段212、横隔墙竖井闸墩段213以及排水主闸门槽214;所述的闸边墩22包括边墩体221、闸内侧调控闸门槽222、闸外侧调控闸门槽223以及主闸边墩门槽224;所述的泵闸隔板23包括泵闸隔板体231、泡式空腔检修孔隔板段232、横隔墙竖井隔板段233、隔板内侧调控闸门孔234以及隔板外侧调控闸门孔235;排水闸主体24包括排水闸主体闸门241和排水闸主体启闭设备242;内侧调控闸25包括内侧调控闸门251和内侧调控闸启闭设备252;外侧调控闸26包括外侧调控闸门261和外侧调控闸启闭设备262;
空腔式闸墩体211的底面通过泵闸隔板23与贯流泡空腔结构111、横隔墙体131的顶面连接;泡式空腔检修孔闸墩段212的底面通过泡式空腔检修孔隔板段232与贯流泡空腔结构 111顶面连接;横隔墙竖井闸墩段213的底面通过横隔墙竖井隔板段233与横隔墙竖井结构 133的顶面连接;排水主闸门槽214布置在空腔式闸墩体211的侧面上,排水主闸门槽214 与排水闸主体闸门241的侧面连接;排水闸主体启闭设备242布置在排水闸主体闸门241的正上方,排水闸主体启闭设备242布置在所述的上部建筑5内部。
边墩体221通过泵闸隔板体231与泵引流墩12的顶面连接;闸内侧调控闸门槽222、主闸边墩门槽224以及闸外侧调控闸门槽223依次按上、下游次序布置在边墩体221的侧面上;闸内侧调控闸门槽222与内侧调控闸门251的侧面连接;闸外侧调控闸门槽223与外侧调控闸门261的侧面连接;主闸边墩门槽224与排水闸主体闸门241的侧面连接;
内侧调控闸门251穿过隔板内侧调控闸门孔234内部,内侧调控闸启闭设备252布置在内侧调控闸门251正上方,内侧调控闸启闭设备252布置在所述的上部建筑5内部;外侧调控闸门261穿过隔板外侧调控闸门孔235内部,外侧调控闸启闭设备262布置在外侧调控闸门261的正上方,外侧调控闸启闭设备262布置在所述的上部建筑5内部。
所述的贯流泡空腔结构111包括泡式空腔筒体1111、竖向检修孔1112以及侧向设备孔 1113;所述的泵体112包括泵体动力调控设备1121、泵转轴1122以及泵转动结构1123。
泡式空腔筒体1111布置在泵底板14的顶面上,泡式空腔筒体1111的顶面通过泵闸隔板体231与空腔式闸墩体211连接,竖向检修孔1112布置在泡式空腔筒体1111内部,竖向检修孔1112通过泡式空腔检修孔隔板段232与泡式空腔检修孔闸墩段212连接;侧向设备孔1113布置在泡式空腔筒体1111的下游侧面,侧向设备孔1113通过泵转轴1122与横隔墙水平孔洞结构132连接;
泵体动力调控设备1121布置在泡式空腔筒体1111内部,泵体动力调控设备1121布置在泵底板14的顶面上,泵体动力调控设备1121通过泵转轴1122与泵转动结构1123连接,泵转动结构1123布置在横隔墙13的横隔墙水平孔洞结构132内部。
其中泡式空腔筒体1111采用鱼尾流线形外形结构,以减少水流流动阻力,并采用厚度为 0.5m的C35钢筋混凝土壳体结构,竖向检修孔1112一直由泵底板14顶面通至检修平台27 表面,便于泵体112的泵体动力调控设备1121由底部拆掉至检修平台27表面进行维修养护,侧向设备孔1113的直径为0.3m,泵转轴1122采用直径为20cm的Q235钢结构材料,泵转动结构1123直径为1.0m泵转叶结构,泵内侧调控闸门槽1212门槽尺寸宽度为0.8m,泵外侧调控闸门槽1232门槽尺寸也为0.8m,横隔墙水平孔洞结构132的尺寸为1.2m的C35钢筋混凝土结构,横隔墙竖井结构133为孔径为1.5m×1.5m,横隔墙竖井结构133一直由泵底板14 顶面通至检修平台27表面,以便于泵转动结构1123的相关转叶部件拆运至检修平台27表面进行维修养护。排水主闸门槽214宽度为1.0m,边墩体221采用厚度为1.2m的C35钢筋混凝土结构;闸内侧调控闸门槽222、闸外侧调控闸门槽223门槽宽度均为0.8m,主闸边墩门槽224门槽宽度为1.0m。泵闸隔板体231采用厚度为1.0mC35钢筋混凝土结构;泡式空腔检修孔隔板段232的孔口结构尺寸同贯流泡空腔结构111的相关尺寸,横隔墙竖井隔板段233 的孔口结构尺寸同横隔墙水平孔洞结构132的结构尺寸;排水闸主体启闭设备242、内侧调控闸启闭设备252以及外侧调控闸启闭设备262采用配套的启闭机结构。
所述的泵引流墩进口段121包括泵引流墩进口墩体1211和泵内侧调控闸门槽1212;所述的泵引流墩出流段123包括泵引流墩出口墩体1231和泵外侧调控闸门槽1232;
泵引流墩进口墩体1211通过泵引流墩中间颈缩段122与泵引流墩出口墩体1231连接,泵内侧调控闸门槽1212布置在泵引流墩进口墩体1211的侧面上,泵内侧调控闸门槽1212的顶面通过隔板内侧调控闸门孔234与闸内侧调控闸门槽222的底面连接;泵外侧调控闸门槽 1232的顶面通过隔板外侧调控闸门孔235与闸外侧调控闸门槽223的底面连接。
所述的进水池3包括进水池底板31、进水池隔墩32以及进水池拦污栅33;所述的出水池4包括出水池底板41、出水池隔墩42以及交通桥43;
进水池底板31的下游面与泵底板14的上游面连接,进水池隔墩32布置在进水池底板 31的顶面两侧上,进水池拦污栅33布置在进水池底板31的顶面上,进水池拦污栅33的两侧面分布与进水池隔墩32连接;
出水池底板41的上游面与泵底板14的下游面连接,出水池隔墩42布置在出水池底板 41的顶面两侧上,交通桥43的两端底面分别与出水池隔墩42的顶面连接。
所述的进水池底板31、出水池底板41均采用1m厚的C30钢筋混凝土结构,并且根据具体工程地质条件,酌情进行相应的地基处理。进水池隔墩32、出水池隔墩42采用C30钢筋混凝土扶壁挡土墙结构;进水池拦污栅33采用Q235钢结构;交通桥43采用C35钢筋混凝土结构。
所述的贯流泵主体11、泵引流墩12、横隔墙13、空腔式闸墩21以及排水闸主体24设置两个以上。
上述实施例结合附图对本实用新型进行了描述,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制,应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些均属于本实用新型的保护范围。