CN111764419A - 一种地下工程施工用防堵自疏排水管 - Google Patents

一种地下工程施工用防堵自疏排水管 Download PDF

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Abstract

本发明属于地下工程施工领域，尤其是涉及一种地下工程施工用防堵自疏排水管，包括管体，所述管体出水口的侧壁上转动连接有水轮，所述管体的侧壁上设有与水轮匹配的永磁环，所述水轮的扇叶上绕设有感应线圈，所述管体中部的上端固定连接有支撑架，所述支撑架的内顶面通过弹簧固定连接有阀板，所述阀板与管体的轴线方向垂直设置，所述阀板的下端贯穿管体设置并与管体密封滑动连接，所述阀板的上端固定连接有滑动杆。本发明可通过风力带动阀板上下移动，从而使管体内的污水脉冲流动，管体内污水在阀板密封时积蓄，在开启时对堵塞物形成冲击作用，并随着外界风力变化进行反复冲击，直至疏通，大大降低了排水管的维护成本，保障施工的安全性。

Description

一种地下工程施工用防堵自疏排水管
技术领域
本发明属于地下工程施工领域，尤其是涉及一种地下工程施工用防堵自疏排水管。
背景技术
地下工程施工时，随着工程的开挖和临空面的形成，地下水易向临空面渗透，且施工机械工作用水等污水的累积严重影响支护体结构，难以保证施工质量，引发施工安全问题，因此需根据工程所处的地理位置、埋设深度等选择相应的排水措施。
传统的地下工程用排水管道在长时间使用后，易因土块沉淀、杂物累积等原因引发堵塞问题，而排水管道狭长，且地下施工环境作业难度大，排水管道疏通操作极为困难，严重影响地下施工场所的污水排放，阻碍地下工程施工的进程，施工安全难以得到有效保障。
为此，我们提出一种地下工程施工用防堵自疏排水管来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对排水管易堵塞的问题，提供一种可自动疏通的地下工程施工用防堵自疏排水管。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种地下工程施工用防堵自疏排水管，包括管体，所述管体出水口的侧壁上转动连接有水轮，所述管体的侧壁上设有与水轮匹配的永磁环，所述水轮的扇叶上绕设有感应线圈，所述管体中部的上端固定连接有支撑架，所述支撑架的内顶面通过弹簧固定连接有阀板，所述阀板与管体的轴线方向垂直设置，所述阀板的下端贯穿管体设置并与管体密封滑动连接，所述阀板的上端固定连接有滑动杆，所述滑动杆的上端贯穿支撑架并连接有驱动件；
所述驱动件包括与滑动杆固定连接的弹性板，所述弹性板呈向下凹陷的弧形设置，所述弹性板的上方设有水平设置的平面板，所述弹性板的周侧壁与平面板的下表面固定连接，所述平面板的下表面安装有电磁铁，所述电磁铁外绕设有螺旋线圈，所述螺旋线圈与感应线圈电连接，所述弹性板的上表面固定连接有与电磁铁匹配的铁磁块。
本发明的优点在于：
管体内未发生堵塞时，管体内污水正常排放流动，带动水轮旋转，水轮带动感应线圈转动，根据电磁感应原理可知，当闭合线圈内的磁通量发生变化时，闭合线圈内将产生感应电流，感应线圈内永磁环产生的磁通量时刻发生变化，则感应线圈和螺旋线圈内产生感应电流，则电磁铁产生磁性，在磁力作用下吸引并向铁磁块靠近，则此时弹性板为平面与平面板贴合，阀板在弹簧的拉力作用下处于支撑架中部，管体处于开放状态，不影响污水的正常排放。
在管体内因杂物形成堵塞初期，污水在管体出口端的流速减缓，水轮转动速度较慢，则电磁铁的磁性减小，弹性板在弹力作用下恢复形变呈向下凹陷状，此时弹性板与平面板形成倒置的翼板状，根据伯努利原理可知，等高流动时，流速越大，压力越小，则外界风力带动气流吹向弹性板时，弹性板受到向下的压力，弹簧被拉伸，带动阀板移动至管体内将管体密封，管体内污水不再流动，因外界风力时有时无，则弹性板带动阀板上下往复移动，从而使管体内的污水脉冲流动，管体内污水在阀板密封时积蓄，在开启时对堵塞物形成冲击作用，并随着外界风力变化进行反复冲击，直至疏通，即工作人员可观察弹性板的形变状态判断排水管的堵塞情况，并对堵塞物进行自动疏通，大大降低了排水管的维护成本，有利于地下工程施工的继续进行，保障施工的安全性。
优选的，所述阀板的上端固定连接有两块升降板，所述升降板的上表面通过气囊与支撑架的内顶面固定连接，所述气囊的侧壁上固定连通有单向进气管和单向排气管，所述单向排气管的输出端贯穿管体的侧壁并延伸至管体内设置，排水管自疏通过程中，阀板带动升降板上下移动，气囊被反复压缩和拉伸，则气囊可通过单向进气管抽吸外界空气，并在阀板开启时将空气由单向排气管压缩至管体内，空气与污水混合，增大对堵塞物的冲击力，疏通效果更好。
优选的，所述单向排气管的下端转动连通有两根排气支管，两根所述排气支管的侧壁上均设有多个排气孔，空气由排气支管上的排气孔排出时，给排气支管一个反向作用力，推动排气支管转动，排气支管在快速旋转过程中容易产生空爆效果，即排气支管的背水面的压力较周围的水压要小，促进气泡的产生，进一步提升其自疏通能力。
附图说明
图1是本发明提供的一种地下工程施工用防堵自疏排水管实施例1未发生堵塞时的结构示意图；
图2是本发明提供的一种地下工程施工用防堵自疏排水管实施例1发生堵塞时的结构示意图；
图3是本发明提供的一种地下工程施工用防堵自疏排水管实施例2的结构示意图；
图4是图3中A处放大图。
图中，1管体、2水轮、21永磁环、22感应线圈、3支撑架、31弹簧、32阀板、33滑动杆、4驱动件、41弹性板、42平面板、43电磁铁、44螺旋线圈、45铁磁块、5升降板、6气囊、61单向进气管、62单向排气管、63排气支管、64排气孔。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例1
如图1-2所示，一种地下工程施工用防堵自疏排水管，包括管体1，管体1出水口的侧壁上转动连接有水轮2，管体1的侧壁上设有与水轮2匹配的永磁环21，水轮2的扇叶上绕设有感应线圈22，管体1中部的上端固定连接有支撑架3，支撑架3的内顶面通过弹簧31固定连接有阀板32，阀板32与管体1的轴线方向垂直设置，阀板32的下端贯穿管体1设置并与管体1密封滑动连接，阀板32的上端固定连接有滑动杆33，滑动杆33的上端贯穿支撑架3并连接有驱动件4。
驱动件4包括与滑动杆33固定连接的弹性板41，弹性板41呈向下凹陷的弧形设置，弹性板41的上方设有水平设置的平面板42，弹性板41的周侧壁与平面板42的下表面固定连接，平面板42的下表面安装有电磁铁43，电磁铁43外绕设有螺旋线圈44，螺旋线圈44与感应线圈22电连接，弹性板41的上表面固定连接有与电磁铁43匹配的铁磁块45。
本实施例的工作原理如下：管体1内未发生堵塞时，管体1内污水正常排放流动，带动水轮2旋转，水轮2带动感应线圈22转动，根据电磁感应原理可知，当闭合线圈内的磁通量发生变化时，闭合线圈内将产生感应电流，感应线圈22内永磁环21产生的磁通量时刻发生变化，则感应线圈22和螺旋线圈44内产生感应电流，则电磁铁43产生磁性，在磁力作用下吸引并向铁磁块45靠近，则此时弹性板41为平面与平面板42贴合，阀板32在弹簧31的拉力作用下处于支撑架3中部，管体1处于开放状态，不影响污水的正常排放。
本实施例中，在管体1内因杂物形成堵塞初期，污水在管体1出口端的流速减缓，水轮2转动速度较慢，则电磁铁43的磁性减小，弹性板41在弹力作用下恢复形变呈向下凹陷状，此时弹性板41与平面板42形成倒置的翼板状，根据伯努利原理可知，等高流动时，流速越大，压力越小，则外界风力带动气流吹向弹性板41时，弹性板41受到向下的压力，弹簧31被拉伸，带动阀板32移动至管体1内将管体1密封，管体1内污水不再流动，因外界风力时有时无，则弹性板41带动阀板32上下往复移动，从而使管体1内的污水脉冲流动，管体1内污水在阀板32密封时积蓄，在开启时对堵塞物形成冲击作用，并随着外界风力变化进行反复冲击，直至疏通，即工作人员可观察弹性板41的形变状态判断排水管的堵塞情况，并对堵塞物进行自动疏通，大大降低了排水管的维护成本，有利于地下工程施工的继续进行，保障施工的安全性。
实施例2
如图3-4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：阀板32的上端固定连接有两块升降板5，升降板5的上表面通过气囊6与支撑架3的内顶面固定连接，气囊6的侧壁上固定连通有单向进气管61和单向排气管62，单向进气管61仅允许外界空气进入气囊6内，单向排气管62的输出端贯穿管体1的侧壁并延伸至管体1内设置，单向排气管62仅允许气囊6内的空气进入管体1内，单向排气管62的下端转动连通有两根排气支管63，两根排气支管63的侧壁上均设有多个排气孔64。
在本实施例中，排水管自疏通过程中，阀板32带动升降板5上下移动，气囊6被反复压缩和拉伸，则气囊6可通过单向进气管61抽吸外界空气，并在阀板32开启时将空气由单向排气管61压缩至管体1内，空气与污水混合，增大对堵塞物的冲击力，疏通效果更好，空气由排气支管63上的排气孔64排出时，给排气支管63一个反向作用力，推动排气支管63转动，排气支管63在快速旋转过程中容易产生空爆效果，即排气支管63的背水面的压力较周围的水压要小，促进气泡的产生，进一步提升其自疏通能力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种地下工程施工用防堵自疏排水管，包括管体(1)，其特征在于，所述管体(1)出水口的侧壁上转动连接有水轮(2)，所述管体(1)的侧壁上设有与水轮(2)匹配的永磁环(21)，所述水轮(2)的扇叶上绕设有感应线圈(22)，所述管体(1)中部的上端固定连接有支撑架(3)，所述支撑架(3)的内顶面通过弹簧(31)固定连接有阀板(32)，所述阀板(32)与管体(1)的轴线方向垂直设置，所述阀板(32)的下端贯穿管体(1)设置并与管体(1)密封滑动连接，所述阀板(32)的上端固定连接有滑动杆(33)，所述滑动杆(33)的上端贯穿支撑架(3)并连接有驱动件(4)；
所述驱动件(4)包括与滑动杆(33)固定连接的弹性板(41)，所述弹性板(41)呈向下凹陷的弧形设置，所述弹性板(41)的上方设有水平设置的平面板(42)，所述弹性板(41)的周侧壁与平面板(42)的下表面固定连接，所述平面板(42)的下表面安装有电磁铁(43)，所述电磁铁(43)外绕设有螺旋线圈(44)，所述螺旋线圈(44)与感应线圈(22)电连接，所述弹性板(41)的上表面固定连接有与电磁铁(43)匹配的铁磁块(45)。
2.根据权利要求1所述的地下工程施工用防堵自疏排水管，其特征在于，所述阀板(32)的上端固定连接有两块升降板(5)，所述升降板(5)的上表面通过气囊(6)与支撑架(3)的内顶面固定连接，所述气囊(6)的侧壁上固定连通有单向进气管(61)和单向排气管(62)，所述单向排气管(62)的输出端贯穿管体(1)的侧壁并延伸至管体(1)内设置。
3.根据权利要求2所述的地下工程施工用防堵自疏排水管，其特征在于，所述单向排气管(62)的下端转动连通有两根排气支管(63)，两根所述排气支管(63)的侧壁上均设有多个排气孔(64)。
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