CN105401615A - 布水装置及布水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种布水装置及布水系统。布水装置包括第一输水管(1)、第二输水管(5)、浮子(4)和配重块(6)，浮子(4)与配重块(6)分别套设在第二输水管(5)的上部和下部，以使该布水装置悬浮或漂浮于水中并使第二输水管(5)在水中竖直定向，第一输水管(1)与第二输水管(5)的顶端连通。布水系统包括布水装置以及使得布水装置对应布水点定位的锚固配重块(10)和牵拉绳索(11)，布水装置中的浮子(4)和配重块(6)、锚固配重块(10)以及牵拉绳索(11)对布水装置中的第一输水管(1)和第二输水管(5)共同作用以使第一输水管(1)和第二输水管(5)悬浮于水中。布水装置和布水系统方便布置。

Description

布水装置及布水系统

技术领域

本发明涉及一种布水装置及布水系统。

背景技术

垂直流一体化工艺本身试用于地质条件差的地区，如果能够利用废旧的坑塘将会大大减少用地的成本。但对于地质条件差的地区应用垂直流一体化处理系统，塘体的土建施工有一定难度，施工完毕后地质不均匀沉降也不可避免，大部分塘体建成后一般来说不能放空，放空对于塘体存在巨大坍塌危险。如果想通过增加塘体的强度来保证可以放空检修和维护，建造成巨额的投资。由此，传统的布水管路做法已经不能满足新的要求，

其中，传统的布水管路做法是在塘底敷设钢制管道，在塘体施工的同时做好管道的基础，做好管道固定支墩，固定管道。因此要控制管道基础的不均匀沉降，基础处理要通过抛石或换填，成本很高。钢制管道在控制不好的情况下也有可能被拉裂。此外，进水管道泵送的原水虽经格栅处理，但仍免不掉少量的污物泵送到管道内进入塘内，管道存在堵塞和维护问题，需放空塘内的水进行施工，放水施工又不可能，矛盾难于协调。如果使用潜水员进行带水水下施工，施工成本相当高，并且效率低下。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种方便布置的布水装置和布水系统。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供一种布水装置，包括：第一输水管、第二输水管、浮子和配重块；其中，浮子与配重块分别套设在第二输水管的上部和下部，以使该布水装置悬浮或漂浮于水中并使第二输水管在水中竖直定向，第一输水管与第二输水管的顶端连通。

根据本发明，浮子可滑动地套设在第二输水管上，在浮子上方设置有防止浮子向上移动的第一限位件；和/或配重块可滑动地套设在第二输水管上，在配重块的下方设置有防止配重块向下移动的第二限位件。

根据本发明，浮子可滑动地套设在第二输水管上，在浮子上方设置有防止浮子向上移动的第一限位件。

根据本发明，配重块可滑动地套设在第二输水管上，在配重块的下方设置有防止配重块向下移动的第二限位件。

根据本发明，第一输水管与第二输水管通过第一法兰可拆卸地连接，第一限位件位于第一法兰与浮子之间，并且第一限位件的顶面抵靠于第一法兰，第一限位件的底面对浮子构成限位。

根据本发明，在第二输水管的底部连接有排水器，排水器与第二输水管通过第二法兰可拆卸地连接，排水器中设置有与第二输水管连通且贯通的排水腔，排水腔沿远离第二输水管的方向渐扩；第二限位件位于第二法兰和配重块之间，并且第二限位件的底面抵靠于第二法兰，第二限位件的顶面对配重块构成限位。

根据本发明，第一限位件和第二限位件均为限位衬环。

根据本发明，在第二输水管的底部连接有排水器，排水器中设置有与第二输水管连通且贯通的排水腔，排水腔沿远离第二输水管的方向渐扩。

根据本发明，排水器通过第二法兰与第二输水管的底部可拆卸地连接。

根据本发明，第一输水管包括相连接的水平段和弯曲段，弯曲段与第二输水管连接。

本发明的另一方面提供一种布水系统，包括：上述任一项布水装置以及使得所述布水装置对应布水点定位的锚固配重块和牵拉绳索；其中，布水装置通过牵拉绳索与锚固配重块连接，布水装置中的浮子和配重块、锚固配重块以及牵拉绳索对布水装置中的第一输水管和第二输水管共同作用以使第一输水管和第二输水管悬浮于水中。

根据本发明，布水装置中的第一输水管和第二输水管的材料为100级HDPE。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明的布水装置，包括第一输水管、第二输水管、浮子和配重块。浮子与配重块分别套设在第二输水管的上部和下部，以使该布水装置悬浮或漂浮于水中并使第二输水管在水中竖直定向，第一输水管与第二输水管的顶端连通。由此，该布水装置可放置于塘内的任一点，不受地址条件的限制，无土建施工，布置方便且机动灵活，并且使用该布水装置成本低且安装简便。

本发明的另一方面提供一种布水系统，包括上述布水装置以及使得所述布水装置对应布水点定位的锚固配重块和牵拉绳索；其中，布水装置通过牵拉绳索与锚固配重块连接，布水装置中的浮子和配重块、锚固配重块以及牵拉绳索对布水装置中的第一输水管和第二输水管共同作用以使第一输水管和第二输水管悬浮于水中。由此，一方面，布水系统不受地址条件的限制，无土建施工，其中布置布水装置方便且机动灵活，并且使用该布水系统成本低且安装简便；另一方面，第一输水管和第二输水管悬浮于水中，可以解决管路的防晒问题，大大延长管路的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的布水装置的一个实施例的示意图；

图2是本发明的布水系统的一个实施例的示意图。

图中：

1：第一输水管；2：第一法兰；3：第一限位件；4：浮子；5：第二输水管；6：配重块；7：第二限位件；8：第二法兰；9：排水器；10：锚固配重块；11：牵拉绳索；12：线路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，本发明的布水装置的一个实施例，其包括第一输水管1、第二输水管5、浮子4和配重块6。其中，浮子4套设在第二输水管5的上部且配重块6套设在第二输水管5的下部，以使该布水装置悬浮或漂浮于水中并使第二输水管5在水中竖直定向，即浮子4提供浮力，配重块6提供的重力将第二输水管5坠入水中，并与浮子4配合，一方面使得第一输水管1和第二输水管5连接形成的输水管全部或部分地浸没在水中(即悬浮或漂浮)，另一方面二者能够使第二输水管5在处于上述悬浮或漂浮状态时保持竖直，也可以说是铅垂。第一输水管1与第二输水管5的顶端连通。在实际应用时，水经过第一输水管1流入第二输水管5，之后通过第二输水管5进入到塘中的布水点。

由此，该布水装置可放置于塘内的任一点，不受地址条件的限制，无土建施工，布置方便且机动灵活，成本低且安装简便。并且，可通过选择不同长度的第二输水管5，将水输送到不同深度的进水点。

在本实施例中，第一输水管1包括相连接的水平段和弯曲段，弯曲段与第二输水管5连接。

此外，可以通过增加和减少浮子与配重块的数量来实现使该布水装置悬浮或漂浮于水中。当然，本发明不局限于此，还可选用不同体积或材料的浮子和配重块来调整浮力和配重块的拉力，进而实现使该布水装置悬浮或漂浮于水中。

继续参照图1，在本实施例中，浮子4呈圆环状，可滑动地套设在第二输水管5上。第一输水管1与第二输水管5通过第一法兰2可拆卸地连接，在浮子4上方，也就是在浮子4和第一法兰2之间设置防止浮子4向上移动的第一限位件3。第一限位件3的顶面抵靠于第一法兰2，第一限位件3的底面对浮子4构成限位。浮子4的浮力传递到第一限位件3上，之后传递到第一法兰2上，第一法兰2能够更可靠地承受传递来的上述力。

进一步，在本实施例中，第一法兰2为活套法兰，方便在水上拆卸，进而方便第一输水管1和第二输水管5的安装和维修。

进一步，第一限位件3为限位衬环。该限位衬环包括竖直部分和水平部分，竖直部分与第二输水管5通过螺丝连接，并且竖直部分的顶面抵靠在第一法兰2上。水平部分由竖直部分的底端水平延伸出，浮子4的顶面抵靠在水平部分的底面上。该限位衬环用于承载浮子4的浮力并且传递到第二输水管5。

可理解，浮子4抵靠在第一限位件3上，可以是在安装时便使浮子4与第一限位件3相抵靠；也可以是在安装时浮子4可滑动地位于第二输水管5上的任一位置上而不与第一限位件3相抵靠，而在将布水装置放置于水中后，由于水的浮力对浮子4的作用而将浮子4压靠在第一限位件3上。

继续参照图1，在本实施例中，在第二输水管5的底部连接有排水器9，排水器9中设置有与第二输水管5连通且贯通的排水腔，排水腔沿远离第二输水管5的方向渐扩。由此，当从第二输水管5流出的水进入排水腔时，排水腔的有效截面积沿远离第二输水管5的方向逐渐变大，水的流速变小，进而防止搅动塘内底层污泥。并且，通过排水腔对水的反射，使得布水更加均匀。

更进一步，排水器9与第二输水管5的底部通过第二法兰8可拆卸地连接。配重块6可滑动地套设在第二输水管5上，在配重块6的下方，也就是在第二法兰8和配重块6之间设置防止配重块6向下移动的第二限位件7。第二限位件7的底面抵靠于第二法兰8，第二限位件7的顶面对配重块6构成限位。配重块6的重力传递到第二限位件7上，之后传递到第二法兰8上，第二法兰8能够更可靠地承受传递来的上述力。在本实施例中，第二限位件7为限位衬环。该限位衬环包括竖直部分和水平部分，竖直部分与第二输水管5通过螺丝连接，并且竖直部分的顶面抵靠在第二法兰8上。水平部分由竖直部分的底端水平延伸出，配重块6的底面抵靠在水平部分的底面上。

可理解，配重块6抵靠在第二限位件7上，可以是在安装时便使配重块6与第二限位件7相抵靠；也可以是在安装时配重块6可滑动地位于第二输水管5上的任一位置上而不与第二限位件7相抵靠，而在将布水装置放置于水中的过程中或之后，配重块6由于自身的重力而压靠在第二限位件7上。

优选地，第一输水管1和第二输水管5为φ150mm的100级HDPE(高密度聚乙烯)给水管，该管道强度好，柔韧性强。并且，比重略小于水，而因泵送介质为水，故自然状态下该管道漂浮于水面，仅露出水面10mm左右。

优选地，浮子4由重密度发泡聚苯乙烯制成，密度达到12Kg/m³。其外径为440mm，内径为155mm，高度为225mm，提供浮力29.5Kg。浮子4一次成型强度能够满足要求。

优选地，配重块6采用钢筋混凝土一次浇筑。配重块6的内径为159mm，外径为440mm，高为225mm，重为80kg，提供净拉力(减掉浮力)50Kg。

优选地，排水器9采用304不锈钢板焊接形成锥形筒，螺栓采用不锈钢304材质。

优选地，作为第一限位件3和第二限位件7的限位衬环均由碳钢制成。

在实际应用时，首先选取适当长度的第二输水管5(根据长度需求，第二输水管5可以为若干个管路焊接形成，也可以是根据长度需求而从一个管路上截取的部分管路，或者是焊接与截取相结合获得的长度合适的管路)，然后在第二输水管5的底端安装排水器9，加装第二限位件7和配重块6，之后在第二输水管5的另一端加装浮子4和第一限位件3，进行与第一输水管1的连接以及法兰与第一/第二输水管5的熔焊。

综上，本装置不受安装位置的限制，不受地址条件的限制，无土建施工，布置方便且机动灵活，可以将布水装置布置到塘内任意一点任意深度。投资成本低，安装费用低。一般不会出现堵塞问题，即使出现问题，可随时捞出该布水装置进行检查和疏通，尤其是可以将第一输水管1、第二输水管5和排水器9拆开进行疏通工作，大大简化了疏通工作的难度。

参照图2，本发明的布水系统的一个实施例，其包括锚固配重块10、牵拉绳索11以及布水装置。该布水装置为图1中示出的布水装置，并且，该布水装置通过牵拉绳索11与锚固配重块10连接。布水装置中的浮子4和配重块6、锚固配重块10以及牵拉绳索11对布水装置中的第一输水管1和第二输水管5共同作用以使第一输水管1和第二输水管5悬浮于水中。其中，锚固配重块10提供锚固所需的重量，牵拉绳索11用于将第二输水管5和第一输水管1拴在锚固配重块10上，锚固配重块10和牵拉绳索11使得第一输水管1和第二输水管5对应布水点定位。

由此，一方面，布水系统不受地址条件的限制，无土建施工，其中布置布水装置方便且机动灵活，成本低且安装简便；另一方面，第一输水管1和第二输水管5悬浮于水中，可以解决管路的防晒问题，大大延长管路的使用寿命。

参照图2，预先设定好设置管路的线路(以标号“12”示出)，其中，第一输水管1的水平段沿着线路12布置。

进一步，图2中示出了锚固配重块10(以方形框示出)和牵拉绳索11(以虚线示出)的布置方式。在以图2中的俯视视角可以看出，可以通过图2示出的几种方式定位布水装置。

具体地，锚固配重块10关于线路对称布置，通过垂直于线路12引出的牵拉绳索11来拴住布水装置，以限定布水装置的径向晃动；通过与线路12呈夹角引出的牵拉绳索11来限定布水装置的轴向晃动。其中，锚固配重块10距线路12的垂直距离为3米，锚固配重块10预先拴好绳索。沿线路12纵向每隔4米布置一个锚固配重块10。其中，锚固配重块10在设定好线路12后预抛到塘底。

或者，几个锚固配重块10沿圆形轨迹(例如以布水点为圆心的直径为4米的圆)等夹角的布置，由这几个锚固配重块10引出的牵拉绳索11共同定位一个布水装置。

当然，本发明不局限于此，按照受力平衡的原理，本领域技术人员可通过不同的布置方法布置锚固配重块10和牵拉绳索11，使得布水装置被限定在固定位置。可理解，主要由锚固配重块和牵拉绳索来控制布水装置在水平空间内的位置，主要由锚固配重块、配重块、浮子以及第二输水管来控制布水装置的布水深度。

其中，拴在一个布水装置上的多个牵拉绳索11中的一个部分拴在第一输水管1上，另一部分拴在第二输水管5上，以使得布水装置的受力平衡。

优选地，布水装置中的第一输水管1和第二输水管5的材料为100级HDPE。

优选地，锚固配重块10采用钢筋混凝土浇筑而成，长度、宽度、厚度分别为600mm、600mm、300mm，重290Kg，提供净拉力(减掉浮力)184Kg。

优选地，牵拉绳索11采用聚乙烯长丝三股绳，每股绳直径为30mm。

此外，可以通过增加和减少浮子、配重块的数量来调节浮子、配重块、锚固配重块作用与布水装置的合力，进而实现使该布水装置悬浮于水中。当然，本发明不局限于此，还可选用不同体积或材料的浮子、配重块锚固配重块来调整三者作用与布水装置的合力，进而实现使该布水装置悬浮于水中。

在实际应用中，当布水装置安装好后，并且锚固配重块10预抛到预定位置后，将布水装置放入水中并与牵拉绳索11连接。

综上，本布水系统不受安装位置的限制，不受地址条件的限制，无土建施工，布置布水装置方便且机动灵活，可以将其中的布水装置布置到塘内任意一点任意深度。投资成本低，安装费用低。一般不会出现堵塞问题，即使出现问题，可随时捞出该布水装置进行检查和疏通。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种布水装置，其特征在于，包括：

第一输水管(1)、第二输水管(5)、浮子(4)和配重块(6)；

其中，所述浮子(4)与所述配重块(6)分别套设在所述第二输水管(5)的上部和下部，以使该布水装置悬浮或漂浮于水中并使所述第二输水管(5)在水中竖直定向，所述第一输水管(1)与所述第二输水管(5)的顶端连通。

2.根据权利要求1所述的布水装置，其特征在于，

所述浮子(4)可滑动地套设在所述第二输水管(5)上，在所述浮子(4)上方设置有防止所述浮子(4)向上移动的第一限位件(3)；和/或

所述配重块(6)可滑动地套设在所述第二输水管(5)上，在所述配重块(6)的下方设置有防止所述配重块(6)向下移动的第二限位件(7)。

3.根据权利要求2所述的布水装置，其特征在于，

所述第一输水管(1)与所述第二输水管(5)通过第一法兰(2)可拆卸地连接，所述第一限位件(3)位于所述第一法兰(2)与所述浮子(4)之间，并且所述第一限位件(3)的顶面抵靠于所述第一法兰(2)，所述第一限位件(3)的底面对所述浮子(4)构成限位。

4.根据权利要求2所述的布水装置，其特征在于，

在所述第二输水管(5)的底部连接有排水器(9)，所述排水器(9)与所述第二输水管(5)通过第二法兰(8)可拆卸地连接，所述排水器(9)中设置有与所述第二输水管(5)连通且贯通的排水腔，所述排水腔沿远离所述第二输水管(5)的方向渐扩；

所述第二限位件(7)位于所述第二法兰(8)和所述配重块(6)之间，并且所述第二限位件(7)的底面抵靠于所述第二法兰(8)，所述第二限位件(7)的顶面对所述配重块(6)构成限位。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的布水装置，其特征在于，

所述第一限位件(3)和所述第二限位件(7)均为限位衬环。

6.根据权利要求1所述的布水装置，其特征在于，

在所述第二输水管(5)的底部连接有排水器(9)，所述排水器(9)中设置有与所述第二输水管(5)连通且贯通的排水腔，所述排水腔沿远离所述第二输水管(5)的方向渐扩。

7.根据权利要求6所述的布水装置，其特征在于，

所述排水器(9)通过第二法兰(8)与所述第二输水管(5)的底部可拆卸地连接。

8.根据权利要求1所述的布水装置，其特征在于，

所述第一输水管(1)包括相连接的水平段和弯曲段，所述弯曲段与所述第二输水管(5)连接。

9.一种布水系统，其特征在于，包括：

权利要求1-8中任一项所述的布水装置以及使得所述布水装置对应布水点定位的锚固配重块(10)和牵拉绳索(11)；

其中，所述布水装置通过所述牵拉绳索(11)与所述锚固配重块(10)连接，所述布水装置中的浮子(4)和配重块(6)、所述锚固配重块(10)以及所述牵拉绳索(11)对所述布水装置中的第一输水管(1)和第二输水管(5)共同作用以使所述第一输水管(1)和第二输水管(5)悬浮于水中。

10.根据权利要求9所述的布水系统，其特征在于，

所述布水装置中的第一输水管(1)和第二输水管(5)的材料为100级HDPE。