CN102352652A - 阶段式隐形密闭自动公路排水器 - Google Patents

Abstract

本发明申请提供一种阶段式隐形密闭自动公路排水器，包括位于地表的边框和位于边框内的内芯盖，边框下方直接连接地表以下的外壁，外壁围成外腔，外腔底部通过排水管连通排水系统，内芯盖下方为地表以下的内芯壁，内芯盖和内芯壁围成内腔，内芯盖采用渗水材质制成，能够让水缓慢的渗入内芯盖下的内腔和蓄水腔内，当水量小时，水流缓缓的进入排水道排走；当水量增大时，蓄水腔内水量的集聚达到一定程度时，会引起一系列的连动反应，从而引起内芯盖整体的下移，使得排水井完全打开，排水量大增，满足快速排水的需要；整体排水井的排水效果呈现出阶梯状的特点。

Description

阶段式隐形密闭自动公路排水器

技术领域

本发明专利涉及一种公路排水器，尤其是一种能够根据雨水量的大小自动控制排水工作状态的隐形密闭、阶段式排水的公路雨水井。

背景技术

公路工程为了减少积水以及水损坏，排除路面结构内渗水，需要在公路边缘设置排水系统，其中雨水井是该系统的重要组成部分。但是目前的公路排水系统存在着多种问题，首先是排水能力的不足，常规的雨水井尺寸为700*450毫米，其中60％的面积为雨水篦子，40％为雨水排水口，单位面积内可供排水的面积小，由于路面要考虑美观的设计，不会设有太多的雨水井，限制了排水能力，在雨水量大时，公路路面会有大量的积水，高速行驶的汽车通过时，使得雨水飞溅，影响视野，污染车辆，容易造成交通事故，威胁了交通安全，同时积水也会严重的破坏路面结构，造成裂缝、塌陷等严重后果；

最重要的是，现有公路排水系统中，进水口往往设有篦子，在日常没有雨水时，处于开放状态，泥沙或杂物被风或人为输送到排水管中，现有的城市排水管道基本都处于半堵或全堵的状态，导至排水不畅，同时雨水井的开放状态给昆虫和老鼠提供了生存的空间，成为城市的死角，会有一定的异味散出。

雨水井篦子通常是能铁铸成，一旦被重型车辆或人为盗窃会在地面上形成一个大坑，不能及时发现，对车辆行驶会造成安全隐患。

发明内容

本发明申请即是针对目前公路排水系统中存在的上述问题，提供一种能够根据雨水量自动调节的隐形密闭排水器，可以实现阶段式的、快速的排水过程。

本发明申请的设计思路如下所述：所述的排水器分为边框和边框内的内芯，内芯盖采用渗水材质制成(与路面外观相同)，能够让水缓慢的渗入内芯盖下的内腔和蓄水腔内，当水量小时，水流缓缓的进入排水道排走；当水量增大时，蓄水腔内水量的集聚达到一定程度时，会引起一系列的连动反应，从而引起内芯盖整体的下移，使得排水器完全打开，排水量大增，满足快速排水的需要；整体排水井的排水效果呈现出阶梯状的特点。

上述的连动反应可以利用同性或异性磁性材料之间的斥力和吸力来实现，当蓄水的重量超过磁性力时，重力势能够引起机械性的移动，从而实现阶段性的排水过程；当然，在利用同性磁性材料斥力的位置也可以通过设置防锈的弹簧得以实现相同的效果。

具体来说，本发明申请所述的阶段式隐形密闭自动公路排水器，包括位于地表的边框和位于边框内的内芯盖，边框下方直接连接地表以下的外壁，外壁围成外腔，外腔底部通过排水管连通排水系统，内芯盖下方为地表以下的内芯壁，内芯盖和内芯壁围成内腔，其特征在于：

1、所述的内芯盖采用透水材质制成，内芯盖底部直接连接有两根支撑柱，支撑柱坐在位于地表以下深层的底座上；

2、在内腔底部开有导水管，导水管直通下方的蓄水腔，蓄水腔底面也开有多个排水孔，能够直接将水排入排水井中，导水管内插有顶端膨大的封闭阀，封闭阀位于内腔之上的一端膨大能够封闭导水管入口，另一端与蓄水腔底部连接，蓄水腔底部的两边紧贴支撑柱内侧，且能够在支撑柱内侧的滑槽内纵向滑动；

3、内腔底部和蓄水腔顶部间隔一定的距离，且分别设有极性相同的第一组磁性件，蓄水腔内设有贯穿蓄水腔底部的导向柱，在蓄水腔内的导向柱上固定有一磁性材料，在蓄水腔底面外侧的导向柱上套有外筒，外筒与蓄水腔底面连接且可以在导向柱上滑动，外筒的顶部设有一相反极性的磁性材料，二者构成第二组磁性件；

4、外筒的底端两侧分别设有一磁性材料，支撑柱为不连续结构，在其断裂处设有伸向外侧的侧槽，侧槽一端固定一个磁性材料，侧槽的开口处为另一磁性材料，该磁性材料填补支撑柱的断裂处，外筒底端两侧的磁性材料分别与该侧侧槽内的两个磁性材料极性相同，分别构成第三和第四组磁性件。

所述的阶段式隐形密闭自动公路排水器，其中，在内腔底面的两侧设有漏水孔。该漏水孔一方面在水量不大时起到将雨水排入外腔最终流入排水管中，另一方面，在内芯下降快速排水后，内芯缓慢升起的过程中，将内腔内的积水缓慢排出，起到稳定内芯上升的作用。

所述的阶段式隐形密闭自动公路排水器，其中，在外壁的内侧与内芯壁接触的部位设有导向槽，内芯壁外侧设有突出的凸棱，凸棱位于导向槽内，可以沿导向槽滑动。导向槽的设置进一步的保证了内芯在起降的过程中的稳定性，不会来回晃动。

进一步，本发明申请所述的阶段式隐形密闭自动公路排水器，还包括在排水管的外侧连接一个过滤腔，过滤腔内设置多级过滤的装置，例如可以是多个过滤网，将雨水中的泥沙或杂物做进一步的过滤，进一步的，所述的过滤腔设有盖板，方便打开进行过滤腔内的清洁。

另外，所述的第一组磁性件可以通过设置防锈弹簧来替代，在内腔底面和蓄水腔顶面之间设有滑杆，滑杆上套有弹簧，弹簧的两端分别固定于内腔底面和蓄水腔顶面，也能够起到第一组磁性件的效果。

本发明申请中，内芯盖采用渗水材料，包括透水水泥混凝土、透水砖等具有一定孔隙的材质。透水水泥混凝土是指空隙率为15～25％的混凝土，也称作无砂混凝土，适合用于城市公园、居民小区、工业园区、体育场、学校、医院、停车场等等的地面和路面。渗水砖也叫透水砖、荷兰砖等，属于绿色环保新型建材，原材料多采用水泥、砂、矿渣、粉煤灰等环保材料为主高压成形，不可为高温烧制，自然降水能够迅速透过地表，进入雨水管道中。

本发明申请所述的阶段式隐形密闭自动公路排水器，具有以下的优点：

1、采用阶段性的排水方式，根据雨水量的大小自动实现相应排水量的调节；

2、排水过程中，实现自动控制，通过一系列的连动机构实现该功能，无需过多的人工干预；

3、全封闭的设计，使雨水井在常态下处于封闭状态，各种泥沙及杂物不能进入到雨水排水管道中，使用管道的维护成本降低，提升了管道的排水能力；

4、过滤腔的设计，有效的降低了雨水中泥沙和其他杂物对排水系统的堵塞，并且便于清洗；

5、全封闭的设计，使雨水管道与地面的接触被切断，消灭了各种昆虫和老鼠的生存空间，有效的控制了城市的死角；

6、表面的透水材料可以实现与路面外观相同的隐形效果，使路面更为美观；

7、由于开启排水口时，单位面积内可以实现全额开启，雨水井占用的马路面积较小，安装位置灵活；

8、当车辆经过雨水排水器，排水器不会下移，只有雨水才能使排水开启，保证了车辆了行驶的安全。

附图说明

图1为本发明申请一个实施例的正常关闭状态的剖面示意图；

图2为图1中内芯壁与外壁连接处的结构示意图；

图3为图1实施例中打开下沉机构的示意图；

图4为图1实施例中内芯盖下降的示意图；

图5为本发明申请另一个实施例的结构示意图；

其中，1为内芯盖、10为内腔、11为凸棱、12为漏水孔、13为蓄水腔、14为内芯壁、2为边框、3为外壁、30为外腔、31为导向槽、4为支撑柱、41为封闭阀、42为导水管、43为侧槽、44为滑杆、45为弹簧、51为第一组磁性件、52为第二组磁性件、53为第三组磁性件、54为第四组磁性件、55为导向柱、56为外筒、6为底座、7为排水管、8为过滤腔、80为过滤网、81为盖板。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明申请所述的阶段式隐形密闭自动公路排水器的结构和功能实现进行描述，目的是为了公众更好的理解本发明申请的技术内容，而不是对所述技术内容的限制，事实上，在以与本发明申请相同或近似的原理，对所述排水井作出结构方面的改进，包括零部件的替换、增减，各部分形状、材质的改变，都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。

如图1所示，本发明申请所述的阶段式隐形密闭自动公路排水器，包括位于地表的边框2和位于边框2内的内芯盖1，边框2下方直接连接地表以下的外壁3，外壁3围成外腔30，外腔30底部通过排水管7连通排水系统，内芯盖1下方为地表以下的内芯壁14(见图2)，内芯盖1和内芯壁14围成内腔10，其中，所述的内芯盖1采用透水材质制成，内芯盖1底部直接连接有两根支撑柱4，支撑柱4坐在位于地表以下深层的底座6上，在内腔10底部开有导水管42，导水管42直通下方的蓄水腔13，蓄水腔13底面也开有多个排水孔(图中未示出)，能够直接将水排入排水井中，导水管42内插有顶端膨大的封闭阀41，封闭阀41位于内腔之上的一端膨大能够封闭导水管42入口，导水管42平时敞口，封闭阀41另一端与蓄水腔13底部连接，蓄水腔13底部的两边紧贴支撑柱4内侧，且能够在支撑柱4内侧的滑槽内(图中未示出)纵向滑动；内腔10底部和蓄水腔13顶部间隔一定的距离，且分别设有极性相同的第一组磁性件51，蓄水腔13内设有贯穿蓄水腔底部的导向柱55，在蓄水腔13内的导向柱55上固定有一磁性材料，在蓄水腔13底面外侧的导向柱上套有外筒56，外筒56与蓄水腔13底面连接且可以在导向柱55上滑动，外筒56的顶部设有一相反极性的磁性材料，二者构成第二组磁性件52，外筒56的底端两侧分别设有一磁性材料，支撑柱4为不连续结构，在其断裂处设有伸向外侧的侧槽43，侧槽43一端固定一个磁性材料，侧槽的开口处为另一磁性材料，该磁性材料填补支撑柱4的断裂处，外筒56底端两侧的磁性材料分别与该侧侧槽内的两个磁性材料极性相同，分别构成第三组磁性件53和第四组磁性件54。

在以上所述的磁性件中，第一、第三、第四组磁性件为极性相同的磁性材料，第二磁性件为极性相反的材质。

优选的，所述的阶段式隐形密闭自动公路排水器，其中，在内腔10底面的两侧设有漏水孔12，该漏水，12一方面在水量不大时起到将雨水排入外腔最终流入排水管中，另一方面，在内芯下降快速排水后，内芯缓慢升起的过程中，将内腔内的积水缓慢排出，起到稳定内芯上升的作用。

如图2，为了增加内芯上下移动的稳定性，在外壁3的内侧与内芯，14接触的部位设有导向槽31，内芯壁14外侧设有突出的凸棱11，凸棱11位于导向槽31内，可以沿导向槽31滑动，导向槽31的设置进一步的保证了内芯在起降的过程中的稳定性，不会来回晃动。

平时排水量小时，雨水经内芯盖1的渗水材料进入内腔10中，一部分经漏水孔缓缓流入外腔30，进一步流入井底和排水管7内；另一部分经导水管42进入蓄水腔13，蓄水腔13底部具有排水孔，水流缓缓排入井底；当水量急速增大时，雨水会在蓄水腔13内积聚，当积水量克服第二组磁性件52的吸力时，蓄水腔13底面下降，拉动与之连接的封闭阀41下降，将导水管42封闭，如图3所示。

导水管42的封闭造成了内腔10的积水进一步增加，同时，蓄水腔13底面的下降，使得与之连接的外筒56一起下降，外筒56底端两侧的磁性材料在下降的过程中，将同极性的位于侧槽43入口处的磁性材料推至侧槽另一端，支撑柱4下降，带动内芯盖1整体下降，排水井口打开，排水量增大，雨水进入外腔30，经排水管7排走，如图4所示。

进一步，本发明申请所述的阶段式密闭式自动公路排水器，还包括在排水管7的外侧连接一个过滤腔8，过滤腔内设置多级过滤的装置，例如可以是多个过滤网80，将雨水中的泥沙或杂物做进一步的过滤，进一步的，所述的过滤腔8设有盖板81，方便打开进行过滤腔内的清洁。

如图5，所述的第一组磁性件可以通过设置防锈弹簧来替代，在内腔底面和蓄水腔顶面之间设有滑杆44，滑杆44上套有弹簧45，弹簧的两端分别固定于内腔底面和蓄水腔顶面，也能够起到第一组磁性件的效果。

当雨水量减小时，内腔10和蓄水腔13内的积水减少，由于第一组磁性件51的斥力和第二组磁性件52的吸力，造成蓄水腔13底面上移，第三组、第四组磁性件恢复闭合时的状态(如图1)，内芯盖1上升，达到井口位置，导水管42重新处于开口状态，排水量减小，准备进入下一个循环，呈现自动阶梯式的排水效果。

Claims (7)

1.一种阶段式隐形密闭自动公路排水器，包括位于地表的边框和位于边框内的内芯盖，边框下方直接连接地表以下的外壁，外壁围成外腔，外腔底部通过排水管连通排水系统，内芯盖下方为地表以下的内芯壁，内芯盖和内芯壁围成内腔，其特征在于：

1)所述的内芯盖采用透水材质制成，内芯盖底部直接连接有两根支撑柱，支撑柱坐在位于地表以下深层的底座上；

2)在内腔底部开有导水管，导水管直通下方的蓄水腔，蓄水腔底面也开有多个排水孔，能够直接将水排入排水井中，导水管内插有顶端膨大的封闭阀，封闭阀位于内腔之上的一端膨大能够封闭导水管入口，另一端与蓄水腔底部连接，蓄水腔底部的两边紧贴支撑柱内侧，且能够在支撑柱内侧的滑槽内纵向滑动；

3)内腔底部和蓄水腔顶部间隔一定的距离，且分别设有极性相同的第一组磁性件，蓄水腔内设有贯穿蓄水腔底部的导向柱，在蓄水腔内的导向柱上固定有一磁性材料，在蓄水腔底面外侧的导向柱上套有外筒，外筒与蓄水腔底面连接且可以在导向柱上滑动，外筒的顶部设有一相反极性的磁性材料，二者构成第二组磁性件；

4)外筒的底端两侧分别设有一磁性材料，支撑柱为不连续结构，在其断裂处设有伸向外侧的侧槽，侧槽一端固定一个磁性材料，侧槽的开口处为另一磁性材料，该磁性材料填补支撑柱的断裂处，外筒底端两侧的磁性材料分别与该侧侧槽内的两个磁性材料极性相同，分别构成第三和第四组磁性件。

2.根据权利要求1所述的阶段式隐形密闭自动公路排水器，其特征在于：在内腔底面的两侧设有漏水孔。

3.根据权利要求1所述的阶段式隐形密闭自动公路排水器，其特征在于：在外壁的内侧与内芯壁接触的部位设有导向槽，内芯壁外侧设有突出的凸棱，凸棱位于导向槽内，可以沿导向槽滑动。

4.根据权利要求1所述的阶段式隐形密闭自动公路排水器，其特征在于：所示的排水井还包括在排水管的外侧连接一个过滤腔，过滤腔内设置多个过滤网。

5.根据权利要求4所述的阶段式隐形密闭自动公路排水器，其特征在于：所述的过滤腔设有盖板。

6.根据权利要求1所述的阶段式隐形密闭自动公路排水器，其特征在于：所述的第一组磁性件可以通过设置防锈弹簧来替代，在内腔底面和蓄水腔顶面之间设有滑杆，滑杆上套有弹簧，弹簧的两端分别固定于内腔底面和蓄水腔顶面。

7.根据权利要求1所述的阶段式隐形密闭自动公路排水器，其特征在于：所述的内芯盖的材质包括透水水泥混凝土或透水砖。

Images