一种适用于轨道交通地下区间道床泵站的水泵选型方法技术

本发明专利技术涉及轨道交通技术领域，具体为一种适用于轨道交通地下区间道床泵站的水泵选型方法，包括L1根据区间隧道的工法类型及道床类型确定道床泵站的集水坑深度S；确定道床泵站的扬水管规格和水泵出水管规格；确定道床泵站的排水设计量P；L2根据集水坑深度S确定道床泵站的提升高度Ht；L3根据集水坑深度S及道床泵站的提升高度Ht选择合适型号的水泵，使得水泵的高度h1小于集水坑深度S，并使得水泵的最大扬程Hst大于提升高度Ht；L4根据相应型号水泵的水泵性能曲线建立水泵性能回归曲线方程；L5根据相应的扬水管规格和水泵出水管规格建立管道特性曲线方程。本发明专利技术的水泵选型方法能够简单高效地选择出所需水泵型号、所述水泵数量以及所需扬水管数量。以及所需扬水管数量。以及所需扬水管数量。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于轨道交通地下区间道床泵站的水泵选型方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通
，具体为一种适用于轨道交通地下区间道床泵站的水泵选型方法。

技术介绍

[0002]随着城市轨道交通的发展，下穿隧道工程越来越多。在隧道建设过程中还需要建设联络通道，其中联络通道是设置在两个隧道中间的连接通道，用于紧急情况下人员疏散、逃生、消防，通常在地下隧道中每600米要设置一处联络通道。而联络通道的中部需要设置废水泵房，废水泵房是隧道排水系统的重要组成部分，其内设置水泵，用于实现隧道内的排水（隧道最低点位于道路下方，隧道内的清洗水、围岩渗水及降水等不能自然排除）。
[0003]现有的废水泵房与联络通道通常采用合并建设的方式,废水泵房需在联络通道开挖完成后,在其底部再往下开挖3～5米进行建设,施工难度高，施工周期长，施工风险大。因此，现有技术会直接利用道床本体来设置道床泵站以替代传统的废水泵房。但是，由于受道床泵站集水坑深度、水泵提升高度、水泵扬水管的输水长度的限制以及水泵并联数量的影响，水泵的选型变得极为复杂困难。
[0004]因为，目前国内常用的水泵选型方式一般是先根据设计流量、提升高度、管道特性来选择水泵型号和数量，再根据所选型的水泵来设计集水坑高度和平面尺寸。但是，道床泵房的集水坑深度明显受隧道施工工法、道床类型的限制，采用既有的水泵选型方法，所选择的水泵很难满足道床集水坑的高度要求，选出来的型号也不满足水泵单台、多台运行的要求。因此，需要对现有的水泵选型方法进行改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术存在的问题，提出了一种适用于轨道交通地下区间道床泵站的水泵选型方法，能够简单高效地选择出所需水泵型号、所述水泵数量以及所需扬水管数量。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于轨道交通地下区间道床泵站的水泵选型方法，包括以下步骤，L1根据区间隧道的工法类型及道床类型确定道床泵站的集水坑深度S；确定道床泵站的扬水管规格和水泵出水管规格；确定道床泵站的排水设计量P；L2根据集水坑深度S确定道床泵站的提升高度Ht；L3根据集水坑深度S及道床泵站的提升高度Ht选择合适型号的水泵，使得水泵的高度h1小于集水坑深度S，并使得水泵的最大扬程Hst大于提升高度Ht；L4根据相应型号水泵的水泵性能曲线建立水泵性能回归曲线方程；L5根据相应的扬水管规格和水泵出水管规格建立管道特性曲线方程；L6通过水泵性能回归曲线方程及管道特性曲线方程对水泵运行的工况进行模拟以得到满足排水设计量P的水泵数量及扬水管数量。
[0007]作为优选，所述L4具体包括L41在水泵性能曲线上采集样点数据，所述样点数据包括水泵扬程H和水泵流量Q；L42将所述样点数据代入水泵性能回归曲线方程以求得水泵性能回归曲线方程的参数A1，A2
……
An。
[0008]作为优选，所述L5具体包括L51确定公式 ，其中H为水泵扬程，Ht为道床泵站的提升高度，I为管道单位长度水头损失，L为管道长度；L52确定公式，其中为海澄
‑
威廉系数，为管道内径，q为管道流量；L53确定管道特性曲线方程 ，其中L1为扬水管总长度，为扬水管内径，q1为扬水管流量，L2为水泵出水管总长度，为水泵出水管内径，q2为水泵出水管流量。
[0009]作为优选，所述扬水管总长度L1为全部扬水管单体的长度之和，每一所述扬水管单体的长度为扬水管单体的直线长度与扬水管单体的管件及阀门折算长度之和。
[0010]作为优选，所述水泵出水管总长度L2为全部水泵出水管单体的长度之和，每一所述水泵出水管单体的长度为水泵出水管单体的直线长度与水泵出水管单体的管件及阀门折算长度之和。
[0011]作为优选，所述水泵出水管的第一管口与水泵连接，所述水泵出水管的第二管口与所述扬水管的管体连接。
[0012]作为优选，所述L6具体包括L61选择扬水管数量为1根且水泵数量为N台，通过水泵性能回归曲线方程在软件平台上模拟水泵性能回归曲线，并通过管道特性曲线方程在软件平台上模拟管道特性曲线，当水泵性能回归曲线与管道特性曲线的交点所对应的模拟流量大于等于排水设计量P时，表示水泵数量满足使用需求；当N全部不满足使用需求时，进入下一步骤；L62选择扬水管数量为2根且水泵数量为N台，通过水泵性能回归曲线方程在软件平台上模拟水泵性能回归曲线，并通过管道特性曲线方程在软件平台上模拟管道特性曲线，当水泵性能回归曲线与管道特性曲线的交点所对应的模拟流量大于等于排水设计量P时，表示水泵数量满足使用需求；当N全部不满足使用需求时，更换水泵型号。
[0013]作为优选，所述N为1或2或3或4或5或6或7，且从小到大依次代入。
[0014]作为优选，所述L3还包括确定单台水泵的最大水泵流量Qst，水泵的最低允许液位h2和集水坑面积A，使得集水坑的有效容积不小于单台水泵在最大水泵流量Qst下的15至20分钟的出水量。
[0015]作为优选，所述道床泵站的提升高度Ht为集水坑最低水位到扬水管出口地面的高程差。
[0016]有益效果本专利技术的水泵选型方法可以先根据不同隧道工法类型、不同道床类型确定集水坑深度和提升高度，然后根据集水坑深度及提升高度选择不同品牌中能满足使用要求的水泵，接着确定相应型号水泵的水泵性能回归曲线与相应型号管道的管道特性曲线，最后通
过水泵性能回归曲线与管道特性曲线进行工况模拟以确定所需水泵的数量以及所需扬水管的数量，本专利技术的水泵选型方法能够简单高效地选择出所需水泵型号、所述水泵数量以及所需扬水管数量。
附图说明
[0017]图1为本专利技术道床泵房集水坑的剖面图；图2为本专利技术水泵的结构示意图；图3为本专利技术水泵性能曲线的示意图；图4为本专利技术水泵性能回归曲线的示意图；图5为本专利技术1台泵的模拟运行图；图6为本专利技术2台泵的模拟运行图；图7为本专利技术3台泵的模拟运行图；图8为本专利技术4台泵的模拟运行图；图9为本专利技术5台泵的模拟运行图；图10为本专利技术6台泵的模拟运行图；图11为本专利技术一根扬水管的连接示意图；图12为本专利技术两根扬水管的连接示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。
[0019]实施例一，如图1、图2所示，一种适用于轨道交通地下区间道床泵站的水泵选型方法，包括以下步骤，L1根据区间隧道的工法类型及道床类型确定道床泵站的集水坑深度S；确定道床泵站的扬水管规格和水泵出水管规格；确定道床泵站的排水设计量P。
[0020]区间隧道的工法类型可以是盾构隧道、矿山法隧道、明挖隧道等的其中一种。道床类型可以是普通道床、减振垫道床或是钢弹簧浮置板道床等的其中一种。本专利技术需要根据实际的区间隧道工法类型及道床类型确定道床泵站的集水坑深度S，例如，对于盾构隧道及普通道床，本专利技术可以将集水坑深度S设置为635毫米。
[0021]另外，本专利技术可以选择合适的扬水管规格和水泵出水管规格，例如，单根扬水管的长度可以是1000米本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于轨道交通地下区间道床泵站的水泵选型方法，其特征在于：包括以下步骤，L1根据区间隧道的工法类型及道床类型确定道床泵站的集水坑深度S；确定道床泵站的扬水管规格和水泵出水管规格；确定道床泵站的排水设计量P；L2根据集水坑深度S确定道床泵站的提升高度Ht；L3根据集水坑深度S及道床泵站的提升高度Ht选择合适型号的水泵，使得水泵的高度h1小于集水坑深度S，并使得水泵的最大扬程Hst大于提升高度Ht；L4根据相应型号水泵的水泵性能曲线建立水泵性能回归曲线方程；L5根据相应的扬水管规格和水泵出水管规格建立管道特性曲线方程；L6通过水泵性能回归曲线方程及管道特性曲线方程对水泵运行的工况进行模拟以得到满足排水设计量P的水泵数量及扬水管数量。2.根据权利要求1所述的一种适用于轨道交通地下区间道床泵站的水泵选型方法，其特征在于：所述L4具体包括L41在水泵性能曲线上采集样点数据，所述样点数据包括水泵扬程H和水泵流量Q；L42将所述样点数据代入水泵性能回归曲线方程以求得水泵性能回归曲线方程的参数A1，A2
……
An。3.根据权利要求1所述的一种适用于轨道交通地下区间道床泵站的水泵选型方法，其特征在于：所述L5具体包括L51确定公式 ，其中H为水泵扬程，Ht为道床泵站的提升高度，I为管道单位长度水头损失，L为管道长度；L52确定公式，其中为海澄
‑
威廉系数，为管道内径，q为管道流量；L53确定管道特性曲线方程 ，其中L1为扬水管总长度，为扬水管内径，q1为扬水管流量，L2为水泵出水管总长度，为水泵出水管内径，q2为水泵出水管流量。4.根据权利要求3所述的一种适用于轨道交通地下区间道床泵站的水泵选型方法，其特征在于：所述扬水管总长度L1为全部扬水管单体的长度之和，每一所述扬水管单体的长度为扬水管单体的直线长度与扬水管单体的管件及阀门折算长度之和。5.根据权利要求3所述的一种适用于轨道...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宗洲，常军霞，房健，俞科成，余文举，何垒，
申请(专利权)人：中铁二院华东勘察设计有限责任公司，
类型：发明
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