CN210263319U - 虹吸式雨水管末端控制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及排河口治理设备技术领域，具体来说是一种虹吸式雨水管末端控制设备，截流区域内设有平板堰，平板堰将截流区域分隔为上游区和下游区，上游区内设有平板格栅，平板格栅末端设有提篮，平板格栅具有坡度且坡向提篮，提篮背离于所述的雨水管的一侧设有格栅以供出水流出，下游区设有联通至截流区域外侧的虹吸管，虹吸管包括依次相连的虹吸上升管、虹吸直管段和虹吸下降管。本实用新型同现有技术相比，能够适应控制流量、控制污染等不同工况下的切换，设置虹吸管避免河水倒灌，设置平板格栅实现水力自清通避免堵塞，设置截流潜污泵解决接入问题避免污水回流，能与在线监测、远程控制等设施配合使用，可以帮助实现智慧排水效果。

Description

虹吸式雨水管末端控制设备

技术领域

本实用新型涉及排河口治理设备技术领域，具体来说是一种虹吸式雨水管末端控制设备。

背景技术

对于排河口的旱流出水现象，通常治理思路是通过发现上游管道***中的混接点，实施混接点改造工程，但该方法在实际运行中常常受：地下混接情况难以摸清、现场改造难度大、改造后又出现新的混接点、混排等诸多因素影响，导致混接改造不彻底，混接改造工程实施后，排河口仍有旱流出水现场，因此，需要采取“源头治理+末端控制”治理思路，末端控制措施在排河口治理工作中尤为关键。

目前，常用的末端控制措施是设置截流区域，例如截流井，但该工艺在雨季时仍有污水混合排入水体，通常，通过提升截流倍数降低溢流频率，但该工艺在实际工程中需要谨慎使用，截流井存在诸多先天不足：

①标高接入不足，应用场景少，实施末端控制的点位在整个管道***的出口，也是最深处，管道标高较低，而附近的污水管或标高较高，或距离较远，截流井很难自流接入，实际工程中，很少有设置截流井的条件。

②污水回流，形成二次污染源，截流的污水接入下游污水管道，实际工程中常常遇到下游污水管道水位较高甚至满管情况，该工况下，下游污水管内污水会返流到截流井内，造成截流井存放大量外来污水，溢流时排放更多的污水，造成二次污染现象。而通常在排水中常用的止回措施如：鸭嘴阀，拍门等由于污水含有大量杂质的特点，使用故障率较高，截流管内污水止回控制不理想。

③雨水倒灌，截流效果不好，截流井的出水在外河水位较高时，会使得河水倒灌，截流的污水大部分都是河水，截流效果不好，同时合流管内污水也会在截流井内混合，严重影响河道水质。通常的2种控制倒灌措施均存在问题，一是排河口设置拍门，鸭嘴阀等止回设置，该方式同样事故率较高。二是设置阀门，为了保障排水安全常用电动阀门，自动化控制程度较高，但阀门仍然会受到树枝等垃圾影响，阀门漏水、瞬时电流过大烧坏电机等现象时，内涝风险剧增，并且电动阀门费用通常较高。

④格栅容易堵塞，易形成堵点，为了节省空间，截流井常采用提篮式格栅，该格栅贴近管道进水口，且为了拉上方便尺寸不会太大，在垃圾清理不到位、突发堵塞情况下，提篮格栅直接将进水口堵塞，***形成堵点，在排河口附近“卡脖子”，上游容易出现溢流，该种方式严重影响排水***安全。

⑤工况单一，在实际运行中，下游污水管情况、外河水位情况、控制面源污染等各种条件不是一成不变，这样就要求末端控制设施需要精细化管理控制运行，传统截流井通过水力计算，一旦完成很难调整适应不同工况。

因此，需要设计一种新型的虹吸式雨水管末端控制设备。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种虹吸式雨水管末端控制设备，实现排河口治理工作的末端控制。

为了实现上述目的，设计一种虹吸式雨水管末端控制设备，包括设置于雨水管末端的截流区域，所述的截流区域内设有平板堰，所述的平板堰将截流区域分隔为上游区和下游区，且所述的雨水管的出水能经由平板堰上侧由上游区流至下游区，所述的上游区内设有平板格栅，所述的平板格栅末端设有提篮，所述的平板格栅具有坡度且坡向提篮，所述的提篮背离于所述的雨水管的一侧设有格栅以供出水流出，所述的下游区设有联通至截流区域外侧的虹吸管，所述的虹吸管包括依次相连的虹吸上升管、虹吸直管段和虹吸下降管，所述的虹吸直管段处设有抽真空***。

所述的上游区内设有联通至截流区域外侧的截流污水出水管，所述的截流污水出水管包括一竖直上升段，且截流污水出水管的入口处设有排水潜污泵。

所述的截流污水出水管的入口处设有两个通过管道与截流污水出水管相联通的排水潜污泵。所述的截流污水出水管上设有止回阀。

所述的平板堰的下侧设有与电机相连的丝杠丝母，所述的平板堰底端设有升降连接结构，所述的升降连接结构包括依次前后铰接并构成一正方形的四根支撑杆，正方形的升降连接结构的第一顶点固定于平板堰底端，相对于第一顶点的第二顶点固定于截流区域的底部，剩余的两个顶点与丝杠丝母相配合连接。

所述的平板堰的底部设有两处所述的升降连接结构。

所述的截流区域的两侧的内壁上相对设有卡槽，所述的平板堰的两侧设有卡槽导轨，所述的卡槽导轨能与卡槽相配合，以保证平板堰上下运动的稳定。

所述的下游区内设置有两根所述的虹吸管。

所述的虹吸上升管位于所述的下游区内，所述的虹吸直管段由下游区延伸至截流区域外侧，所述的虹吸下降管位于截流区域外侧。

所述的平板格栅的设置方向与所述的雨水管的出水方向相垂直。

实用新型的有益效果

本实用新型同现有技术相比，能够适应控制流量、控制污染等不同工况下的切换，设置虹吸管避免河水倒灌，设置平板格栅实现水力自清通避免堵塞，设置截流潜污泵解决接入问题避免污水回流，能与在线监测、远程控制等设施配合使用，可以帮助实现智慧排水效果，其优点在于：一、设置平板格栅，通过流速水头将平板上拦截的垃圾冲向一侧的提篮格栅里，实现水利自清通效果，避免在管口形成堵点，维护周期加长。二、通过设置液位控制潜污泵作为提升泵，在出水压力管上设置止回阀，解决污水标高接入困难、污水回流造成的二次污染问题。三、设置垂直可调的溢流平板堰，通过调节溢流堰的高度，可以实现与下游污水管运行水位的联动。四、设置虹吸式排水管避免河水倒灌。

附图说明

图1是一实施方式中本实用新型的虹吸式雨水管末端控制设备的平面示意图；

图2是一实施方式中本实用新型的虹吸式雨水管末端控制设备的侧视图；

图3是一实施方式中本实用新型的虹吸式雨水管末端控制设备的平板格栅大样图；

图4是一实施方式中本实用新型的虹吸式雨水管末端控制设备的平板堰大样图；

图中：1.雨水管 2.平板格栅 3.提篮 4.排水潜污泵 5.截流污水出水管 6.平板堰 7.上游区 8.抽真空*** 9.虹吸上升管 10. 虹吸直管段 11.虹吸下降管 12.钢筋混凝土盖板 13.止回阀 14.预埋焊接钢件 15.堰板基座 16.丝杠丝母 17.堰板支撑台 18.下游区 19.卡槽导轨 20.第一顶点 21.支撑杆 22.第二顶点 23.台阶结构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1和图2，所述的虹吸式雨水管末端控制设备，包括设置于雨水管末端的截流区域，截流区域四周设置有壁面以与外界相隔离，壁面的顶部设有台阶结构，以配合连接有钢筋混凝土盖板。所述的截流区域内设有平板堰，所述的平板堰将截流区域分隔为上游区和下游区，且所述的雨水管的出水能经由平板堰上侧由上游区流至下游区，所述的平板堰能在竖直方向上进行升降，参见图4，所述的平板堰的底部设有两处升降连接结构，所述的平板堰的下侧设有与电机相连的丝杠丝母，所述的升降连接结构包括依次前后铰接并构成一正方形的四根支撑杆，正方形的升降连接结构的第一顶点焊接于平板堰底端的堰板支撑台处，相对于第一顶点的第二顶点焊接于截流区域的底部固定设有的堰板基座上,剩余的两个顶点分别与一根丝杆丝母铰接，即本实施方式中的左右两个顶点连接在一根丝杠丝母上可以校准上方的水平堰保持位置水平，为了实现两个铰点向相反方向运动，两处铰点与丝杠之间分别通过反向的螺纹实现配合，例如在一处铰点处与丝杆配合，如左侧的铰点处通过套环与丝杠相螺纹配合，另一处铰点也设置有固定钢制套环，套环与丝杆相对于前一处铰点采用反丝连接，即右侧的铰点处的套环与丝杠之间相配合的螺纹段与左侧的螺纹配合处的螺纹段反向设置，这样两处铰点可以相对反方向运动。通过作用力与反作用力平衡两个铰点水平方向的受力，进而实现平板堰水平位置一致的上下运动。优选地，所述的截流区域的两侧的内壁上相对设有卡槽，所述的平板堰的两侧设有卡槽导轨，所述的卡槽导轨能配合连接于卡槽内，从而保证平板堰上下运动时的稳定。通过调节平板堰的高度，可以实现与下游污水管运行水位的联动，下游水位高截污容量不足时或保障汛期排水安全时，可以降低平板堰高度，使混合污水溢流；在控制污染为目的时，提升平板堰高度至进水管管顶，利用上游管道内的调蓄容量，可以增加截流效果，控制一定量初期降雨的径流污染。

并且，在所述的上游区内还设有预埋焊接钢件，用于通过焊接连接平板格栅，所述的平板格栅末端设有提篮，提篮边缘可以设置挂钩，以挂在预埋焊接钢件上，或者提篮边缘固定有挂绳，且挂绳能与预埋焊接钢件相连接从而实现提篮的固定。所述的平板格栅具有10%坡度且坡向提篮，即平板格栅由首端向末端倾斜，所述的提篮背离于所述的雨水管的一侧设有格栅以供出水流出。优选地，所述的平板格栅的设置方向与所述的雨水管的出水方向相垂直，即在平板格栅的首端与末端的连线在水平面上的投影与雨水管的出水方向在水平面上的投影之间的夹角为直角。例如，在图1的示意图中，则雨水管的出水方向为由左至右，而平板格栅为由下至上设置，且平板格栅下高上低，即由平板格栅首端向平板格栅末端的提篮方向倾斜。而在图3中，雨水管的出水方向为由纸内指向纸外，而平板格栅为又右至左设置，且平板格栅右高左低，即由平板格栅首端向平板格栅末端的提篮方向倾斜。而由于设置了平板格栅，且平板格栅具有一定坡度坡向提篮格栅一侧，水流跌落至平板格栅后，杂质被拦截在平板格栅上，通过流速水头将平板上拦截的垃圾冲向一侧的提篮格栅里，实现水利自清通效果，避免在管口形成堵点，维护周期加长。

并且，在所述的下游区设有两根联通至截流区域外侧的虹吸管，所述的虹吸管包括依次相连的虹吸上升管、虹吸直管段和虹吸下降管，所述的虹吸直管段处设有抽真空***，所述的抽真空***为泵或其他抽气机，所述的虹吸上升管位于所述的下游区内，所述的虹吸直管段由下游区延伸至截流区域外侧，所述的虹吸下降管位于截流区域外侧。通过虹吸式排水管的设置能够避免河水倒灌，虹吸管在旱季时，管内正压，在避免设置阀门的情况下，可以防止河水倒灌；在雨季时，设施内水位升高，达到一定水位时，启动抽真空***，例如抽气机，在管内形成负压；利用设施内外水位差，将雨水抽排至外河，为了保障安全，采用2根虹吸管（一用一备），同时，相同管径下，虹吸排水的流量得到提升，通过计算，在0.3m水位差，600mm管径下虹吸管排水能力提升50%。

在一个优选的实施方式中，所述的上游区内设有联通至截流区域外侧的截流污水出水管，所述的截流污水出水管包括一竖直上升段，所述的截流污水出水管的入口处设有两个通过管道与截流污水出水管相联通的排水潜污泵，且所述的截流污水出水管上设有止回阀。通过设置2台提升泵（一用一备），液位控制潜污泵运行，在出水压力管上设置止回阀，这样可以解决污水标高接入困难、污水回流造成的二次污染问题，应用场景大幅增加。

Claims (10)

1.一种虹吸式雨水管末端控制设备，包括设置于雨水管末端的截流区域，其特征在于所述的截流区域内设有平板堰，所述的平板堰将截流区域分隔为上游区和下游区，且所述的雨水管的出水能经由平板堰上侧由上游区流至下游区，所述的上游区内设有平板格栅，所述的平板格栅末端设有提篮，所述的平板格栅具有坡度且坡向提篮，所述的提篮背离于所述的雨水管的一侧设有格栅以供出水流出，所述的下游区设有联通至截流区域外侧的虹吸管，所述的虹吸管包括依次相连的虹吸上升管、虹吸直管段和虹吸下降管，所述的虹吸直管段处设有抽真空***。

2.如权利要求1所述的虹吸式雨水管末端控制设备，其特征在于所述的上游区内设有联通至截流区域外侧的截流污水出水管，所述的截流污水出水管包括一竖直上升段，且截流污水出水管的入口处设有排水潜污泵。

3.如权利要求2所述的虹吸式雨水管末端控制设备，其特征在于所述的截流污水出水管的入口处设有两个通过管道与截流污水出水管相联通的排水潜污泵。

4.如权利要求2所述的虹吸式雨水管末端控制设备，其特征在于所述的截流污水出水管上设有止回阀。

5.如权利要求1所述的虹吸式雨水管末端控制设备，其特征在于所述的平板堰的下侧设有与电机相连的丝杠丝母，所述的平板堰底端设有升降连接结构，所述的升降连接结构包括依次前后铰接并构成一正方形的四根支撑杆，正方形的升降连接结构的第一顶点固定于平板堰底端，相对于第一顶点的第二顶点固定于截流区域的底部，剩余的两个顶点与丝杠丝母相配合连接。

6.如权利要求5所述的虹吸式雨水管末端控制设备，其特征在于所述的平板堰的底部设有两处所述的升降连接结构。

7.如权利要求5所述的虹吸式雨水管末端控制设备，其特征在于所述的截流区域的两侧的内壁上相对设有卡槽，所述的平板堰的两侧设有卡槽导轨，所述的卡槽导轨能与卡槽相配合，以保证平板堰上下运动的稳定。

8.如权利要求1所述的虹吸式雨水管末端控制设备，其特征在于所述的下游区内设置有两根所述的虹吸管。

9.如权利要求1所述的虹吸式雨水管末端控制设备，其特征在于所述的虹吸上升管位于所述的下游区内，所述的虹吸直管段由下游区延伸至截流区域外侧，所述的虹吸下降管位于截流区域外侧。

10.如权利要求1所述的虹吸式雨水管末端控制设备，其特征在于所述的平板格栅的设置方向与所述的雨水管的出水方向相垂直。

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