之前介紹自力式壓力調節(jié)閥在化工行業(yè)應用，現在介紹城市給水排水閥門結構設計給水閥門井作為給水管道的附屬構筑物，其設計除了應滿足土建結構的要求外還應滿足給水工藝上的要求。惠州市自來水總公司于1999年建成投產使用的江北水廠，在其二泵房與清水池之間的DN2200、DN1800連通管上建有四座大型的閥門井，井的尺寸為L×B×H=5.5(m)×4.24(m)×7.3(m)。由于給排水標準圖集上沒有這種特大（井深7.3m）型閥門井實例，因此需要我們公司自行設計。本人在公司的其他工程技術人員協助下，較好地完成了這四座大型閥門井的設計與施工，從江北水廠運行投產至今6年，閥門井井室未發(fā)生任何裂縫與井底滲水，*達到了設計要求。現將閥門井的設計與施工作簡單扼要的介紹。城市供水管網的功能要求及質量控制要點，分別闡述了管材的類別及發(fā)展動態(tài)和各類閥門的功能要求，對管材和閥門的選用提供了指導性建議。
一、城市給水排水閥門結構設計閥門井的結構設計
根據《給水排水結構設計手冊》水池附屬構筑物設計公式進行以下計算（均為經驗公式）。
1、 設計條件
1.1 土壤條件：由工程地質鉆探提供：土壤的容重γ=1.8t/m3,土壤的內摩擦角 =30?；
1.2 設計荷載：按照15級重車載荷計算，相當于13 t/m2（覆土載重填土車荷）；
1.3 采用材料：采用MU10磚，M7.5水泥砂漿砌筑。
2、 受力分析
因鋼筋混凝土的閥門井工程造價貴，公司經過技術方案的對比論證后，決定采用磚砌結構。閥門井的受力特點為空間受力結構，井室平面為矩形，當井墻高度大于平面較大邊的一倍時，可按平面矩形框架計算內力。經過多次計算復核以及結合現場實際情況，初步確定閥門井的深度為7.3 m，墻厚a1=740㎜, a2=620㎜，其受力簡化計算圖見下圖。城市供水是城市發(fā)展建設的重要基礎設施，與當地居民的生產、生活息息相關。供水管線作為城市的生命線，擔負著把自來水輸送至千家萬戶的重任，它的安全、穩(wěn)定運行至關重要。但是由于管道的故障、更新改造及用水戶增減等多方面的原因，供水區(qū)域內局部管段的停水現象難以避免。同時重慶閥門廠家為了合理調節(jié)管網壓力和流量，尋求供水壓力，減少供水電耗，適當的在管網內安裝閥門十分必要。 上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥閥門作為一種“待命千日，用于一時”的管網控制設備，主要是用來調節(jié)管網中的流量和壓力，并可在緊急搶修中迅速隔離事故管段。供水閥門平時要求開啟要到位，需要時應能關閉迅速，切流可靠。但在實際閥門的運行中往往存在以下問題：
1、閥門開啟、關閉失靈或啟閉困難，關鍵時刻不能發(fā)揮切流、調壓作用。在緊急管道搶修的情況下，閥門的失靈會造成停水面積加大，停水時間增長。
2、閥門管理不到位，被壓、被埋現象時有發(fā)生。特別是由于城市建設快速發(fā)展、市政道路拓展等原因，閥門井被壓于路面之下，查找、使用困難。
3、日常管理、維護跟不上，閥桿密封填料耐久性較差，普遍存在滴漏現象，造成水資源的浪費，企業(yè)經濟效益的降低。
4、閥門安裝施工不規(guī)范，通風蝶閥閥門井普遍偏小，造成閥門啟閉、襯氟蝶閥維修及更換困難;同時管網建設中閥門布局不合理，維修及接水等情況下停水面積較大。
5、閥門管理手段落后，資料不全。以往的閥門管理主要依靠傳統的管理模式，人為因素關系到停水面積、停水時間，關系到企業(yè)的經濟效益和社會效益。
綜合以上，閥門存在問題的主要原因在于管理不善、手段落伸縮蝶閥后，從根本上也存在管道閥門安裝、施工中不規(guī)范，閥門的選型、質量等原因。 
二、城市給水排水閥門結構設計 閥門井的施工
1、閥門井的平面示意圖見下圖。 2、閥門井的施工。
2.1施工難點。
（1）、對清水池基礎的影響。
由于閥門井井深為7.3m且位于清水池與吸水井之間，清水池的池底標高為12.5m，閥門井的井底標高為9.7m,兩者標高相差2.8m。因此當開挖井深時，在開挖的過程中會對清水池大約3米高的基礎砂石墊層產生影響，影響了砂石墊層的緊密性，嚴重的話會引起砂石墊層的坍塌。為了防止因為砂石墊層坍塌而帶來清水池基礎的不均勻沉降，在工程施工中采取了沿清水池基礎側用砂袋堆砌的辦法，堆砌的高度達到約4米，有效防止了閥門井施工對清水池基礎帶來的不良影響。
（2）、土方開挖的問題。
土方開挖時由于受到閥門井平面位置局限性的約束，開挖的放坡坡度不能過大，這樣就給工程施工時帶來了一定的困難。井深7.3米，而開挖坡度又不能盡可能的大，施工技術上只能采取放坡到井深的一半約4米時，再垂直往下挖。挖土機械（15噸車荷）對邊坡塌坍會產生影響，因此在井側堆放砂袋加固邊坡強度，砂袋堆砌高度為3米，寬度為2米。
2．2 施工質量要求。
（1）、井室的尺寸，應符合設計要求，允許偏差為±20㎜；如井身不能一次砌起，在二次接高時，應將原磚面上的泥土雜物清理于凈，然后用水清洗磚面并浸透。
（2）、由于閥門井的位置處于非路面，因此井口的砌筑須略高于路面，但不得超過50㎜，且做坡度為0.02的護坡。
（3）、井壁內外均需用1：2防水水泥砂漿抹面，厚2cm，抹面高度應高于地下水高水位0.25m。
（4）、井壁內的爬樓采用φ16鋼筋制作，并做防腐處理，水泥砂漿末達到設計強度75%以前，不得腳踏鋼筋爬樓。
（5）、管道穿過井壁或井底時，須預留5至10cm的環(huán)縫，應用油麻填塞并搗實，或用灰土填實，再用漿面，環(huán)縫在管道上部應當預留稍大一些。
城市供水系統閥門運行管理
閥門作為管網的重要控制設備信號蝶閥操作并不頻繁，要確保在關鍵時刻啟閉到位，除要把好閥門質量關、選型適當，從源頭上解決閥門應用問題;還需嚴格按規(guī)范安裝、精心施工;另外還需注重閥門日常的維護和檢修、保養(yǎng)。 
城市給水排水閥門結構設計良好的運行管理主要體現在以下幾個方面：
1、技術資料齊全、完整
閥門的技術資料主要包括閥門出廠說明書、質量合格證、閥門的安裝施工圖(位置、施工人員、日期等)金屬硬密封蝶閥、閥門檢修、維修記錄、閥門日常管理卡片及閥門變更紀錄等。
2、閥門運行管理質量要求包括閥門應關閉嚴密或基本嚴密;閥門填料不滴漏;閥門啟閉輕便，指
示完好。閥門日常運行管軟密封蝶閥理工作包括閥門歷次啟閉操作單的審批記錄及操作記錄，閥門定期周檢的啟閉記錄等。對于對夾式硬密封蝶閥長期沒操作過的閥門，根據口徑的大小，定出不同的周檢檢修，一般選在用水低峰期，啟閉活動數拾轉即可，若要作*關閉操作則應慎重。對于發(fā)現的故障應提出相應的大中修計劃，及時處理，特別關閉后無法開啟的閥門應像搶修爆管一樣進行緊急處理。
3、閥井的管理
閥井日常管理包括閥井砌筑符合設計要求;井蓋無損與路面銜接完好;操作閥門的孔位準確;井內無雜物及污水;閥門表面無銹斑。由于閥井內易形成密閉的空間，容易形成缺氧，維修人員下井作業(yè)前要進行通風、換氣等措施。閥井應定期巡示，及時處理壓埋問題，對于井蓋丟失、損壞等問題則應緊急處理。
4、應用科技手段，提高管理水平
隨著供水事業(yè)的進步和發(fā)展、供水管網的拓展、閥門的增多，傳統人工的管理模式已不能滿足現代化供水企業(yè)的要求，閥門的管理要同供水設備的管理提高到同一水平。當前微機技術的發(fā)展為管網、閥門現代化的管理提供了有利條件，完善的管理系統也得到了廣泛的應用。應用現代化的化的管理手段，提高我們的管理水平，提高我們的服務水平，促進我們供水行業(yè)經濟效益和社會效益的雙豐收。針對供水系統日常問題要求，議可選用一下幾種常用閥門類型來控制調節(jié)管網壓力，減少供水電耗。
三、城市給水排水閥門結構設計應用體會
1、水廠的附屬構筑物是為給排水服務的，因此在滿足給排水工藝條件下，其土建設計應力求堅固適用、經濟合理，實現優(yōu)化設計。
2、進行挖方施工時應注意工程附近的構筑物、管線、道路等基礎的下沉和變形，必要時采取有效的防護措施。
3、進行井室施工時，注意及時排除井底的地下積水，且井底板均應設置集水坑，以防井底基礎滲水。與本文相關的論文：自力式煤氣調壓閥組
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