一體化預製泵站在隧道工程中的應用

1 引言

一體(ti) 化預製泵站在歐洲已有近70年的使用曆史,已成為(wei) 歐洲市政給水、排水泵站的主要形式,在歐洲一體(ti) 化預製泵站使用率高達 70%以上四。其具有自身係統集成度高,占地麵積小;施工量小,安裝工期短;可實現泵站遠程控製、無人值守以及美化環境等一係列優(you) 點

21世紀初,我國開始引進一體(ti) 化預製泵站,並在國內(nei) 給排水係統中應用實例越來越多。例如,北京天安門汙水泵站、上海浦東(dong) 新農(nong) 村汙水泵站、吉林延吉濱河路下穿立交雨水泵站山東(dong) 廣饒縣濰高路雨水泵站、天津濱海新區南部雨水泵站和山東(dong) 菏澤經濟開發區雨水泵站等

一體(ti) 化預製泵站的基本形式可分為(wei) 幹式一體(ti) 化預製泵站和濕式一體(ti) 化預製泵站,可用來提升雨水、汙水、廢水、生活飲用水。一體(ti) 化預製泵站在工廠組裝和預製,是近年來比較實用、流行的給排水加壓設備。其筒體(ti) 材質一般為(wei) 玻璃鋼,可完美代替傳(chuan) 統鋼筋混凝土水池,並因此減少了人力、物力、財力的投入。

2 一體(ti) 化預製泵站簡介

2.1 一體(ti) 化預製泵站

一體(ti) 化預製泵站是由進水格柵、水泵、壓力管道、閥門、出水管路、頂蓋、筒體(ti) 、底座、服務台、控製裝置等組成的一體(ti) 化設備。其泵站主體(ti) 采用玻璃纖維增加複合材料(玻璃鋼/GRP)纏繞加工成型,強度高、無變形、持久耐用,使用壽命長達 50年以上。其可結合廠家的遠程監控智能雲(yun) 平台實現泵站內(nei) 的數據采集、在線監測等功能。

2.2 一體(ti) 化預製泵站優(you) 勢

與(yu) 傳(chuan) 統泵站相比,一體(ti) 化預製泵站具有7大方麵的優(you) 勢1)占地麵積:一體(ti) 化預製泵站係統集成度高,占地不大減少了地麵配套設施,對周邊環境影響少;傳(chuan) 統泵站需供應商和土建方互相配合,係統集成度低,占地大,而且不利於(yu) 周邊環境保護

2)施工周期:一體(ti) 化預製泵站的運輸和吊裝作業(ye) 方便,做好基坑開挖、泵站底板預製工作即可,1周內(nei) 便能安裝好。傳(chuan) 統泵站屬於(yu) 鋼筋混凝土結構,泵站底板、池壁、頂板無法同時作業(ye) ,澆築和養(yang) 護所需時間為(wei) 2~3個(ge) 月,現場施工的精度和質量比產(chan) 品工廠化生產(chan) 差。

3)控製係統:一體(ti) 化預製泵站為(wei) 智能化係站,配置了專(zhuan) 用的監控係統,能夠遠程控製泵站,並達到無人值守的效果:傳(chuan) 統泵站需要建設專(zhuan) 門的控製空,安排專(zhuan) 人來管理,建設及管理成本較高。

4)組件配合度:一體(ti) 化預製泵站可根據客戶提供的要求和數據,在工廠組裝和預製，責任方為(wei) 工廠。所有配件(包括泵、壓力管、維修通道、維修梯、網格設備、耦合係統、通風設備、防滑井蓋等設施)在出廠前經過測試以確保配件的質量各部件之間具有良好的匹配性，泵站係統在正常工況下的工作效率很高;傳(chuan) 統係站由不同品牌的不同部件組裝而成,匹配性較差,無法達到泵站最優(you) 的水力條件。

5)防滲漏:-體(ti) 化預製泵站的簡體(ti) 材料由玻璃鋼(GRP)製成，具有出色且穩定的質量，出廠前經過了防滲漏壓力試驗,具有良好的防滲漏效果;因傳(chuan) 統泵站為(wei) 鋼筋混凝土結構所以在地層缺乏穩定性的情況可能發生裂縫，防滲漏性能較差。

6)噪聲:一體(ti) 化預製泵站采用先進的泵站設計理念和高品質的水泵,泵站在運行時的噪聲非常低,在人口多的住宅區和商業(ye) 建築等對環境要求較高的場合中均可使用:傳(chuan) 統泵站各個(ge) 部件之間匹配性較差,水泵開啟、停止和運行時均會(hui) 有較大的噪聲，從(cong) 而對周圍環境產(chan) 生不良影響。

7)室外安裝要求:一體(ti) 化預製係站在室外、綠化帶、道路等場所中均可安裝使用,在施工作業(ye) 麵小、人口密度大、建築集中的地方也有著較大的優(you) 勢;傳(chuan) 統泵站要求有開闊的施工空間,如果在道路和居民住宅區施工,必須考慮到交通、拆遷等問題

2.3 18新利娱乐手机版設計揚程

設計揚程應根據設計流量時的集水池水位與(yu) 受納水體(ti) 平均水位差和水泵管路係統的水頭損失確定

最高揚程應按係站出水最高運行水位與(yu) 進水池最低運行水位之差和水泵管路係統的水頭損失確定，

最低揚程應按泵站出水最低運行水位與(yu) 進水最高運行水位之差和水泵管路係統的水頭損失確定

3 一體(ti) 化預製泵站案例

3.1工程概況

東(dong) 站北路是南昌市高鐵東(dong) 站的配套道路，道路紅線寬為(wei) 36m,采用雙向6車道,設計速度為(wei) 40 kmh,規劃為(wei) 城市次幹道。東(dong) 站北路下穿天祥大道處設計了下穿隧道,由於(yu) 隧道兩(liang) 端敞口U 形槽段的雨水徑流無法重力流排出，本次設計雨水泵站負責將已收集的雨水徑流提升至天樣大道現狀雨水係統

因東(dong) 站北路周邊用地較為(wei) 緊張，且考慮到雨水泵站方便飾工,並減少泵站後期運維人力資源投入,故本次雨水係站選用一體(ti) 化預製泵站。

3.2 設計雨水泵站標準

根據 GB 50014-2021《室外排水設計標準》,特大城市中心城區地下通道雨水管渠設計重現期為(wei) 30-50年一遇。為(wei) 保證東(dong) 站北路下穿隧道運行安全，確定東(dong) 站北路雨水泵站設計標準取上限,即雨水管渠設計重現期 50 年一遇

3.3 設計雨水泵站匯水麵積

設計雨水泵站應貫徹“采用高水高排、低水低排且互不連通的係統,並應果取措施,封閉匯水範圍,避免客水匯入”的設計原則。在本工程設計中,為(wei) 了避免“高水”流域麵積內(nei) 雨水越過原本設計的範國進入“低水"流城麵積,在敵口U形槽網翼設置擋牆,以有效地防止高水進入低水係統,並在U形槽端口處設置道路線型橫截溝,封閉匯水範圍,避免客水匯入，最終確定本次設計離水泵站的匯水麵積為(wei) 0.91hn

3.4 設計雨水泵站流量計算

本工程采用推理公式法時,計算雨水泵站設計流量,計算公式為(wei) :

0-g4F01)式中,Q為(wei) 雨水設計流量,Ls;9 為(wei) 設計暴雨強度,L(s-hm?);o為(wei) 綜合徑流係數:F為(wei) 匯水麵積,hmr

本工程位於(yu) 南昌市高鐵東(dong) 站片區,南昌市暴商強度公式為(wei) :1 598(1+0.69logP)町三-(e+14yas

2)

式中，”為(wei) 設計暴雨強度,L/(s·hmr);戶為(wei) 設計重現期,年;為(wei) 設計降雨曆時，min，其中、降離曆時-+6,5為(wei) 地麵集水時間,min;;為(wei) 管渠內(nei) 雨水流行時間,min

設計雨水泵站為(wei) 排除隧道兩(liang) 遙敞口U形槽段的雨水徑流,故中取 0.9:;山取3min;P取 50 年;匯水麵積為(wei) 0.9l hm?計算流量 Q=1.1 m飛s。

3.5 雨水泵站設計

3.5.1 雨水泵站選型

因東(dong) 站北路與(yu) 天祥大道交叉口處周邊用地較為(wei) 緊張，且考慮到雨水泵站方便施工，並減少泵站後期運維人力資源投入，故本次雨水泵站選用一體(ti) 化預製泵站。一體(ti) 化預製泵站設置於(yu) 東(dong) 站北路與(yu) 天祥大道交叉口西南角綠地內(nei) 《規劃用地性質為(wei) 城市綠地)

3.5.2 雨水泵站設計

敞口U 形槽段雨水徑流經雨水收集係統匯集至一體(ti) 化預製泵站前端配水並，再經由係站提升後排至設計消能並，最後排至現狀市政雨水係統,如圖1所示

雨水泵站集水池客積不應小於(yu) 最大一台係 60s的出水量。因本工程設計一體(ti) 化預製泵站設置於(yu) 綠化帶內(nei) ，故泵站的並蓋應高出周邊地麵45 cm 以上，並應進行防水設計。雨水泵站供電應按二級負荷設計，

裉據設計敵口U形槽段雨水管網及現狀物探管網資料，本工程設計雨水一體(ti) 化預製係站工藝數據如下(地麵高程為(wei) +0.00 m,其餘(yu) 高程均為(wei) 相對高程):(1)DN1400 mm 雨水泵站進水管,管內(nei) 底高程:-11.12m;(2)水泵啟泵水位高程-10.76m;(3)水泵停泵水位高程:-13.86 m;(4)DN1 000 mmm雨水泵站出水管,管中心高程:-1.74m;(5)DN1 S00 mnm 現狀雨水管,管頂高程:-2.32m;(6)一體(ti) 化預製泵站並蓋頂高程0_50 m;(7)一體(ti) 化預製泵站井蓋頂高程:-15.6m;(8)一體(ti) 化預製泵站內(nei) 設置三台三用潛汙係,每台泵流量均為(wei) 1487mn小h雨水泵站進水經粉碎格柵並粉碎汙物，然後均勻配水給3 台潛汙泵,通過3合潛汙泵提升後通過1根DN1000 mnm 智道排至設計消能井。DN1000mm出水管道上設置蝶閥,以作檢修用;出水口處安裝鴨嘴閥,防止雨水倒灌

本工程設計一體(ti) 化預製係站埋深較大，為(wei) 避免深基坑支護,本工程在一體(ti) 化預製泵站外設鋼筋混凝土井,設計鋼筋混凝土井采用沉並法施工.

4 結語

1)隨著我國城市開發建設,地下隧道、通道等交通設施的建設會(hui) 越來越多，考慮到城市用地係張,傳(chuan) 統雨水泵站建設占地麵積大，一體(ti) 化預製泵站可以作為(wei) 一種有效的解決(jue) 方案2)一體(ti) 化預製泵站係統集成度高、占地麵積小、工工期短、可實現係站遠程控製、美化環境,管理便捷,和傳(chuan) 統泵站相比,具有明顯優(you) 勢。本工程使用一體(ti) 化預製泵站提升隧道網端敞口U形槽段的雨水徑流，減小了泵站設計對周邊環境的影響,提高了泵站管理、運維效率，

3)本工程使用沉並旗工一體(ti) 化預製泵站外設鋼筋混凝士並,避免了深基坑支護,且鋼筋混凝土並可有效減輕一體(ti) 化預製泵站土側(ce) 壓。