CN104963383B - 一种有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置 - Google Patents
一种有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104963383B CN104963383B CN201510351051.3A CN201510351051A CN104963383B CN 104963383 B CN104963383 B CN 104963383B CN 201510351051 A CN201510351051 A CN 201510351051A CN 104963383 B CN104963383 B CN 104963383B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inverted siphon
- earth
- silt
- pipe
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 58
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract 12
- 206010003830 Automatism Diseases 0.000 claims abstract 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 10
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 4
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Barrages (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
一种有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置，包括水平吸淤管、竖向输泥管和地表排泥管；水平吸淤管设置于有压输水管道的倒虹吸管内的底部，两端封闭，管壁四周设吸淤孔，吸淤孔开孔总面积小于水平吸淤管的横截面面积；竖向输泥管设置于有压输水管道的排水竖井内，其底端连通水平吸淤管，顶端连通地表排泥管，竖向输泥管的高度小于倒虹吸管内的有压水头；地表排泥管位于地表，其一端连通竖向输泥管，另一端伸入地表排泥点，地表排泥管上设有排泥阀，可用于控制排淤；本发明可在无需隧洞放空、人工清污或动力清污的情况下实现对有压输水管道倒虹吸管的水力自动冲淤，具有安全节能、冲淤效果好、运行影响小、施工方便的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种输水工程中的管道清淤装置，具体涉及一种有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置。
背景技术
有压输水工程特别是长距离有压输水工程，在跨越河谷水系地带常采用倒虹吸管结构以减少对地面工程的影响，输水管道在长久运行后，容易在倒虹吸管底部形成淤积，影响管道输水能力。针对有压输水管道内的淤积，目前尚无良好的技术及工程解决方案，往往借鉴市政工程管道清淤方法，采用人工清淤的方式，在管道检修期安排清淤人员及设备进入管道清除淤积沉淀物。由于检修所需的排水、通风、清淤及充水时间较长，容易影响供水效益；人员频繁进入埋深较大的地下管道，每次除配备清淤装置外，还需配备氧气设备、照明装置等，工作环境较差；另外，管道清淤时还需引入大量的外加水源进行冲洗，消耗较多的电能和水量，不利节能。
在城市污水管道，通常采用卷扬机绞盘拉动钢丝绳，并在钢丝绳上安装特制刮刀，在邻近的两个下水道的检修井之间往返拉动，将淤泥清理干净，这一方法被称为缓车清淤法，可用于管径小，进人困难的管道，但清淤不彻底、效率低下，且容易对输水管道管壁造成破坏。中国专利CN10348513A公布了一种城市污水管道中冲淤吸附装置，对上述特制刮刀进行改进，采用上部开口的清淤小车，车体的底部和四壁设有孔洞，前端设喷嘴，尾部设泥浆挡板，内部设泥浆泵，清淤小车具有清淤速度快、效果好、保护衬砌的特点，但由于每次清淤都需隧洞放空、从洞外接入高压水、绞车拉动钢丝绳以及泥浆泵排淤，一方面影响正常运行，另一方面，结构复杂且自动化程度不高。
中国专利CN203049650U公布了一种冲淤清淤装置，由清淤头、喷嘴、高压水管、吸泥口和输泥管组成，利用高压水进入环形管状清淤头、由喷嘴喷出搅动冲散淤泥为泥浆后，从清淤头中心的吸泥口吸出泥浆达到清淤的目的，该装置结构简单、成本低、在农村小河及小沟渠使用较为方便，用于有压输水管道清淤仍需隧洞放空、人工下井，耗时耗电且自动化程度不高。
中国专利CN102720266A公布了一种用于城市防汛的虹吸式蓄排水隧道清淤装置，蓄排水隧道倾斜贯通并设冲淤沟，在隧道的竖井底部设消力井，消力井之间设虹吸管，利用虹吸作用对消力井内淤泥进行传输，直到最末端的排淤池内，通过排污泵排出，这一装置既解决了竖井入流消能问题，也达到了节能的目的，然而，区间隧道清淤仅依靠底坡纵坡倾斜及冲淤沟，清淤效果仍较差。
现有的清淤方案或清淤设施大多需隧洞放空、人工清淤或动力清淤，普遍存在自动化水平不高的特点；虹吸式蓄排水隧道清淤装置虽然自动化程度相对较高，但仍需利用排污泵，且对区间隧洞清淤效果较差；总体上，上述技术主要为市政工程无压管道清淤技术，用于有压输水管道倒虹吸管，未能充分利用输水管道中的压力水头，针对性不强。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置，在无需隧洞放空、人工清淤或动力清淤的情况下，利用有压管道的压力水头将倒虹吸管管底淤泥排出，实现对有压输水管道倒虹吸管的水力自动冲淤，具有安全节能、冲淤效果好、运行影响小、施工方便的特点。
本发明所采用的技术方案是：一种有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置，包括水平吸淤管、竖向输泥管和地表排泥管；水平吸淤管设置于有压输水管道的倒虹吸管内的底部，水平吸淤管两端封闭，管壁四周设吸淤孔，吸淤孔开孔总面积小于水平吸淤管的横截面面积，使得通过各吸淤孔的总流量小于水平吸淤管管道内的流量，以维持管道内一定的负压，保证水平吸淤管范围内各点均具有吸泥的效果。水平吸淤管采用固定件固定在倒虹吸管内壁上；竖向输泥管设置于有压输水管道的排水竖井内，竖向输泥管采用固定件固定在排水竖井内壁，其底端连通水平吸淤管，顶端连通地表排泥管，竖向输泥管高度小于倒虹吸管内的有压水头，以便泥水自排，有压水头与竖向输泥管相比富余程度越高，水力自动冲淤效果越好；地表排泥管位于地表，其一端连通竖向输泥管，另一端伸入地表排泥点，地表排泥管上设有排泥阀，可用于控制排淤。
在倒虹吸管上游的输水管道设置集石坑，用于沉淀粒径较大的块石、砂砾石，使得倒虹吸管管底淤积物主要为淤泥质细小颗粒。
因水平吸淤管承受内、外压力较大，而且其上开有许多小孔，可采用不锈钢钢管，其两端焊接不锈钢钢板封闭；竖向输泥管采用与水平吸淤管等直径的不锈钢钢管。
排水竖井是输水管道倒虹吸管排水检修的必要组成部分，位于输水管道倒虹吸管上方，连通输水管道与地表排水管，排水竖井顶部设钢闷头，当输水管道倒虹吸管段需要排水检修时，可打开钢闷头放入潜水泵进行抽排。地表排水管连通排水竖井与河道，地表排水管上设排水阀，当输水管道倒虹吸管段需要排水检修时，可打开排水阀让管道中的有压水先进行自排。
在倒虹吸管位于排水竖井底部正下方的管段设置集水坑，用于汇集倒虹吸管内的积水，放入潜水泵抽排干净。
排水阀室设置于地表，对排泥阀、排水阀和排水竖井钢闷头加以保护，排水阀室顶部高程高于地面线。
排水竖井、地表排水管管径应满足输水管道排水检修时间的要求，排水竖井的管径应满足放入水泵进行抽排的要求。
本发明的有益效果是：
1)安全节能。输水管道倒虹吸管需要冲淤时，只需打开地表排泥管上的排泥阀，地表排泥管出口压力等于大气压力，在输水管道内部水压与大气压力的压差作用下，沉淀在输水管道倒虹吸管段管底的淤泥混合水体被吸入水平吸淤管，经竖向输泥管、地表排泥管后向地表排泥点排出，冲淤过程无需人工下井，无需外部水源或动力设备，既安全又节能。
2)冲淤效果好。倒虹吸管上游设有集石坑，管底淤积物主要为淤泥质细小颗粒，水平吸淤管沿倒虹吸管底部全长布置，在内外压差作用下，吸淤管全段均可有效吸淤排淤，可有效防止管底淤积。
3)运行影响小。冲淤装置中的水平吸淤管、竖向输泥管管道直径相对倒虹吸管直径相差1个数量级以上，冲淤过程消耗的流量不到输水管道流量的2％，可在输水管道正常输水时进行冲淤，当地表排泥管出口水流清澈后还可及时关闭阀门，进一步节约水源，整个冲淤过程无需隧洞放空，因此，对工程运行影响小。
4)施工方便。水力自动冲淤装置的施工难点是竖向输泥管的施工，但考虑由于倒虹吸管要排水检修，结构上都带有排水竖井，竖向输泥管可结合排水竖井布置于排水竖井内壁，施工方便。
附图说明
图1是本发明的剖视图。
图2是本发明的水平吸淤管的结构示意图。
图中：1-水平吸淤管；2-竖向输泥管；3-地表排泥管；4-排泥阀；5-倒虹吸管；6-排水竖井；7-地表排水管；8-排水阀；9-钢闷头；10-排水阀室；11-排水阀室盖板；12-地面线；13-集水坑；14-集石坑；15-吸淤孔；16-固定件。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置，包括有用来吸淤的水平吸淤管1，用来输泥的竖向输泥管2和用来排泥的地表排泥管3；水平吸淤管1位于输水管道倒虹吸管5内的底部，采用不锈钢钢管，钢管两端焊接不锈钢钢板封闭，管壁四周设吸淤孔15，水平吸淤管1采用固定件16固接在倒虹吸管5的内壁上，固定件16为Ω形不锈钢垫片，固定水平吸淤管1后焊接于倒虹吸管5的底部内壁上，所有吸淤孔15的孔口总面积小于水平吸淤管1的横截面面积，通过各吸淤孔15的总流量小于水平吸淤管1内的流量，维持管道内一定的负压，以保证水平吸泥管1全段有效吸泥；竖向输泥管2位于有压输水管道的排水竖井6内，采用与水平吸淤管1管径相同的不锈钢钢管，竖向输泥管2的底端连通水平吸淤管1，顶端连通地表排泥管3；竖向输泥2采用固定件16固定在排水竖井6的内壁上，固定件16为Ω形不锈钢垫片，固定竖向输泥管2后焊接于排水竖井6的内壁上，竖向输泥管2的高度小于倒虹吸管5内的有压水头；地表排泥管3位于地表，一端连通竖向输泥管2，另一端伸至地表排泥点，地表排泥管3上设有排泥阀4，可用于控制排淤。
有压输水管道倒虹吸管5考虑排水检修的需要，一般设有排水竖井6、地表排水管7和排水阀8。排水竖井6位于输水管道倒虹吸管5上方，连接输水管道倒虹吸管5与地表排水管7，顶部设钢闷头9，在输水管道倒虹吸管5需要排水检修时，可打开钢闷头9放入潜水泵进行抽排，排水竖井6管径应满足输水管道排水检修时间的要求及放入潜水泵进行抽排的要求。地表排水管7连接排水竖井6与河道，管道上设排水阀8，当输水管道倒虹吸管5需要排水检修时，可打开排水阀8让管道中的有压水先进行自排。排泥阀4、排水阀8和钢闷头9外部设排水阀室10进行保护，排水阀室10设置于地表，顶部高程高于地面线12，以防地表积水倒灌，并设排水阀室盖板11方便开启。为了提高潜水泵抽排的效果，在倒虹吸管5位于排水竖井6的正下方管段设集水坑13。为了防止粒径较大的块石、砂砾石进入倒虹吸管5，在倒虹吸管5上游的输水管道设集石坑14。
Claims (9)
1.一种有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置，其特征在于：它包括水平吸淤管(1)、竖向输泥管(2)和地表排泥管(3)；所述水平吸淤管(1)设置于有压输水管道的倒虹吸管(5)内的底部，两端封闭，管壁四周设吸淤孔(15)，吸淤孔(15)开孔总面积小于水平吸淤管(1)的横截面面积；所述竖向输泥管(2)设置于有压输水管道的排水竖井(6)内，其底端连通水平吸淤管(1)，顶端连通地表排泥管(3)，竖向输泥管(2)的高度小于倒虹吸管(5)内的有压水头；所述地表排泥管(3)位于地表，其一端连通竖向输泥管(2)，另一端伸入地表排泥点。
2.根据权利要求1所述的有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置，其特征在于：所述的地表排泥管(3)上设有排泥阀(4)。
3.根据权利要求1或2所述的有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置，其特征在于：在倒虹吸管(5)上游的输水管道设置集石坑(14)。
4.根据权利要求1所述的有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置，其特征在于：所述的水平吸淤管(1)采用固定件(16)固定在倒虹吸管内壁上；所述的竖向输泥管采用固定件(16)固定在排水竖井内壁上。
5.根据权利要求4所述的有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置，其特征在于：所述的固定件(16)为Ω形不锈钢垫片，固定水平吸淤管(1)或竖向输泥管(2)后对应焊接在倒虹吸管(5)或排水竖井(6)的内壁上。
6.根据权利要求1所述的有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置，其特征在于：所述的水平吸淤管(1)、竖向输泥管(2)采用等直径的不锈钢钢管。
7.根据权利要求1所述的有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置，其特征在于：所述排水竖井(6)位于有压输水管道的倒虹吸管(5)上方，连通倒虹吸管(5)与地表排水管(7)，排水竖井(6)顶部设钢闷头(9)；地表排水管(7)尾端连通河道，地表排水管(7)上设置排水阀(8)。
8.根据权利要求1或7所述的有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置，其特征在于：在倒虹吸管(5)位于排水竖井(6)底部正下方的管段设置集水坑(13)。
9.根据权利要求7所述的有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置，其特征在于：在地表设置排水阀室(10)，排泥阀(4)、排水阀(8)和排水竖井的钢闷头(9)置于排水阀室(10)内；排水阀室(10)顶部设有排水阀室盖板(11)，排水阀室(10)顶部高程高于地面线(12)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510351051.3A CN104963383B (zh) | 2015-06-21 | 2015-06-21 | 一种有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510351051.3A CN104963383B (zh) | 2015-06-21 | 2015-06-21 | 一种有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104963383A CN104963383A (zh) | 2015-10-07 |
| CN104963383B true CN104963383B (zh) | 2016-09-14 |
Family
ID=54217454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510351051.3A Active CN104963383B (zh) | 2015-06-21 | 2015-06-21 | 一种有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104963383B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112664748A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-04-16 | 中国市政工程中南设计研究总院有限公司 | 用于长输管道通气、排水的阀门井 |
| CN112779894A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-11 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 一种倒虹吸管进口水位智能调节系统及其调节方法 |
| CN117051950B (zh) * | 2023-08-10 | 2026-04-14 | 南京万通城市建设设计咨询有限公司 | 一种倒虹吸式城市污水管道系统 |
-
2015
- 2015-06-21 CN CN201510351051.3A patent/CN104963383B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104963383A (zh) | 2015-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103741671A (zh) | 一种用于基坑降水中的地下水回灌系统结构 | |
| CN110777828B (zh) | 一种用于基坑井管降水施工的滤水管井 | |
| CN102383437B (zh) | 一种井点定位抽水管井及井点定位抽水法 | |
| CN104196118B (zh) | 一种水池自动真空冲洗清淤装置及方法 | |
| CN211228566U (zh) | 一种可回收真空轻型井点降水系统 | |
| CN206090784U (zh) | 综合管廊的污水检查井组 | |
| CN103374965A (zh) | 一种垃圾填埋场文丘里自循环负压排水系统 | |
| CN104963383B (zh) | 一种有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置 | |
| CN109610489B (zh) | 防止淤泥堵塞抽水泵的降水井 | |
| CN107386195A (zh) | 一种排洪渠的清淤施工方法 | |
| CN112523239A (zh) | 一种基坑气举反循环降水装置及方法 | |
| CN102720266A (zh) | 虹吸式蓄排水隧道清淤装置 | |
| CN211773801U (zh) | 一种用于基坑井管降水施工的滤水管井 | |
| CN211143181U (zh) | 一种用于长距离压力管道的排泥装置 | |
| CN210315444U (zh) | 一种适用于抽水蓄能电站地下厂房的渗漏水集水井 | |
| CN204753705U (zh) | 有压输水管道倒虹吸管水力自动冲淤装置 | |
| CN102817387A (zh) | 水循环系统 | |
| CN218492679U (zh) | 防淤积倒虹管系统 | |
| CN202610962U (zh) | 虹吸式蓄排水隧道清淤装置 | |
| CN106902569A (zh) | 一种城市地表径流初期雨水的收集预处理系统 | |
| CN216108848U (zh) | 一种用于过河的节能一体化污水泵站 | |
| CN214460769U (zh) | 一种沉沙池水力自动清淤系统 | |
| CN205894042U (zh) | 泥浆渗漏水的排放系统 | |
| CN211547778U (zh) | 地铁车站深基坑分台阶开挖涌水的集中外排系统 | |
| CN212104484U (zh) | 溢流污染控制调蓄池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Tang Jushan Inventor after: Zhang Yongjin Inventor after: Lai Yong Inventor after: Ye Jiehui Inventor after: Chen Zhiyuan Inventor after: Wang Xin Inventor before: Zhang Yongjin Inventor before: Lai Yong Inventor before: Ye Jiehui Inventor before: Chen Zhiyuan Inventor before: Wang Xin |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 310002, No. 66, Funing lane, Shangcheng District, Zhejiang, Hangzhou Patentee after: Zhejiang water resources and Hydropower Survey and Design Institute Co.,Ltd. Address before: 310002, No. 66, Funing lane, Shangcheng District, Zhejiang, Hangzhou Patentee before: ZHEJIANG DESIGN INSTITUTE OF WATER CONSERVANCY & HYDROELECTRIC POWER |