一种用于水泵出水管穿越顶板的结构及其施工方法 技术领域：
本发明涉及市政工程的技术领域，具体说是一种用于水泵出水管穿越顶板的结构及其施工方法。
背景技术：
目前我国市政工程中，尤其是各种泵站工程，经常会有水泵的出水管穿越顶板的情况。一种常规的情形是管道靠近池壁，管道的另一侧开具人孔，用于起吊水泵设备等。一般的处理方式是，在人孔处设结构梁，由于导杆与水泵的出水管平行间距很小，因此出水管要利用两个45°弯头来避开结构梁，管道穿越顶板处预留圆孔。(参见图1、图2)
由于水泵出水管一般流速很大，因此增加的弯头会大大增加水泵的水头损失，造成水泵扬程上的浪费，增加水头损失，不利于节能；而且增加弯头后，水流变化会造成管道的振动，引起水泵振动，久而久之而造成水泵的损坏。
发明内容：
本发明的目的是提供一种用于水泵出水管穿越顶板的结构及其施工方法，即减小常规做法中预留孔及孔边缘盖板的尺寸，同时又能保证结构安全、方便施工的结构形式，它可克服现有技术中出水管上弯头增加水头损失、不利于节能，同时水流变化引起水泵振动的一些不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于水泵出水管穿越顶板的结构，它主要包括顶板板体和用于封闭槽口的角钢，其特征在于：板体上用于出水管穿越的位置设有U型槽，U型槽的槽口处设有角钢，角钢为平直角钢或弧形角钢。
一种用于水泵出水管穿越顶板的结构的施工方法，其特征在于：所述的施工方法包括如下步骤：a、在顶板的一侧边缘设置U型槽或凹槽，U型槽的槽口预埋角钢，从而形成一个U形孔，U形孔的半径大于出水管的半径；b、安装时，若出水管不设法兰则直接将出水管穿过U形孔；若出水管设法兰且无法穿过U型槽时，则待出水管穿过U型槽后再用角钢封住槽口，或出水管穿过U型槽后再在出水管上焊接法兰；c、安装完成后，角钢需与混凝土顶板和侧面相平。
使用时，本发明中水泵出水管垂直穿越顶板的U形孔，可以避免出水管利用弯头来避开顶板梁，不用设置弯头，减小水头损失，使水流更加顺畅；同时减少由于增加弯头而造成水流变向而引起水泵的振动；同时，在管道的安装和以后的更换上，本发明结构都要比常规方法更加方便。
附图说明：
图1为现有技术出水管穿越顶板的剖面参考图
图2为现有技术出水管穿越顶板的平面参考图
图3为本发明出水管穿越顶板的剖视图
图4为本发明出水管穿越顶板的平面图
图5本发明采用平直角钢的结构示意图
图6本发明采用弧形角钢的结构示意图
图7为本发明的一实施例的结构示意图
具体实施方式：
下面结合附图和实例对本发明进一步描述。
本发明主要包括顶板板体1和封口用角钢2，其与现有技术的区别在于：板体上用于出水管穿越的位置设有U型槽3，U型槽的槽口处设有角钢，用于安装水泵起吊导轨。角钢为平直角钢或弧形角钢，角钢安装后与混凝土顶板和侧面相平。U型槽的槽口半径大于出水管的半径。
一种用于水泵出水管穿越顶板的结构的施工方法，其特征在于：所述的施工方法包括如下步骤：a、在顶板的一侧边缘设置U型槽或凹槽，U型槽的槽口预埋角钢，从而形成一个U形孔，U形孔的半径大于出水管的半径；b、安装时，若出水管不设法兰则直接将出水管穿过U形孔；若出水管设法兰且无法穿过U型槽时，则待出水管穿过U型槽后再用角钢封住槽口，或出水管穿过U型槽后再在出水管上焊接法兰；c、安装完成后，角钢需与混凝土顶板和侧面相平。a步骤中，角钢可以根据土建形式而采用平直角钢或弧形角钢，角钢安装后与顶板的顶面和侧面相平。一般而言，多台水泵布置呈直线，采用平直角钢；多台水泵布置呈弧形，多见于圆形泵站，采用弧形角钢。U型槽设置在顶板维修孔旁，角钢固定后可作为维修孔的一边，角钢可设置安装起吊水泵的导轨。
使用时，出水管4垂直穿越楼板时，在靠近边缘的一侧开具U形槽，槽口预埋角钢或预留凹槽，从而形成一个U形孔。U形孔弧形部分的半径大于管道半径，角钢可以根据土建形式而采用平直角钢或弧形角钢。一般而言，多台水泵布置呈直线，采用平直角钢；多台水泵布置呈弧形，多见于圆形泵站，采用弧形角钢。
使用时本发明的U形槽设置在顶板维修孔旁，维修孔上设有维修孔盖板5，角钢固定后可作为维修孔的一边，用于安装起吊水泵的导轨。管道(无法兰)安装时可直接穿过U形孔；或管道穿过U型槽后再在管道上焊接法兰；也可以先将管道(有法兰)穿过U形槽后，再用角钢封住槽口。这种结构可以避免出水管道利用弯头的形式绕过顶板梁，不用设置弯头，减小水头损失，避免由于增加弯头而造成水流变向而引起水泵的振动，同时降低顶板结构设计的难度和安装施工上地复杂性。
本发明适用于出水管管径DN50~DN1200，各种水泵出水管穿越顶板的结构，本发明实例图详见图7。
下面举例说明本发明的节能效益：
管道的水头损失由沿程水头损失和局部水头损失组成，由于直管段一般较短，故沿程水头损失可忽略不计，仅需考虑局部水头损失。设水泵的出口为DN400，出水管为DN600，各管件的局部损失系数如下表所示：
注：本数据摘自《给水排水设计手册》第一册。
采用常规结构时，管道的水头损失
采用本节能型结构时，管道的水头损失
故采用本发明结构的节能率为
η=h1-h2h1×%=3.24-2.223.24×%=31.5%]]>
如上可知，采用本发明结构可以大大降低管道的水头损失，从而减小水泵的扬程，降低能耗，实现节能的目的。