CN105908684B - 江水自消能淤沙管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种江水自消能淤沙管，包括消能管和淤沙管两部分，淤沙管与消能管为整体结构，消能管壁包括左右两个管侧壁、下方的管底壁和上方的管顶壁，消能管内前段设置左右两块对称的L形分导流板，消能管内中段左右两侧设置挡流板，消能管内末段设置分流拦板，上、下两块固定板夹住并固定L形分导流板、挡流板和分流拦板，两块挡流板和分流拦板呈品字形，并以管轴为中心对称分布；管侧壁前端呈斜形，两块L形分导流板将消能管管口入水分成三股，L形分导流板与管侧壁和挡流板之间形成两侧分流道，两块L形分导流板之间过水口形成渐放式流道。本发明充分利用天然资源，绿色环保，可大大节省建设投资成本，且其适应性强，结构简单，施工制作方便。

Description

江水自消能淤沙管
技术领域
本发明属于崩岸工程治理技术领域，具体涉及一种自动收集江河流水挟带的泥沙的江水自消能淤沙管。
背景技术
崩岸是长江中下游沿江相当普遍和突出的地质灾害，严重威胁沿江堤防和大中城市的安全。目前对于长江崩岸的治理虽然采取了许多积极的护岸措施，但是随着工程经验的验证，很多护岸方法仍然存在一定的缺陷，比如抛石护岸，很难形成整体，块石容易被大洪水冲带流失，需要定期甚至年复一年维护，成本费用较高，即使形成石堆，水流遇块石后因能量的转换而形成螺旋流和回流等，容易淘蚀基础造成块石整体的不稳定，影响护岸效果。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种江水自消能淤沙管，自动收集江河流水挟带的泥沙的混凝土或钢制长管形构件。当管内集聚满沙土后，重力增加，起着类似块石作用。同时管形成构件比较长，整体性比较好，不容易产生翻滚现象，有利于集合护岸。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
江水自消能淤沙管，包括消能管和淤沙管两部分，淤沙管与消能管为整体结构，其特征在于，消能管壁包括左右两个管侧壁、下方的管底壁和上方的管顶壁，消能管内前段设置左右两块对称的L形分导流板，消能管内中段左右两侧设置各设置一块挡流板，消能管内末段设置一块分流拦板，上、下两块固定板夹住并固定L形分导流板、挡流板和分流拦板，两块挡流板和分流拦板呈品字形，并以管轴为中心对称分布；管侧壁前端呈斜形，且管口处左右管侧壁间距小于管后段左右管侧壁间距；两块L形分导流板将消能管管口入水分成三股，L形分导流板与管侧壁和挡流板之间形成两侧分流道，两块L形分导流板之间过水口形成渐放式流道通向淤沙管；挡流板与管侧壁设置止水件。
江水自消能淤沙管，还包括淤沙管节与消能管节采用分段连接结构。
江水自消能淤沙管，还包括消能管管内的构件用固定件固定形成整体，与外面的管形构件形成套筒式结构。
消能管节入口小于淤沙管节内径和出口，设置恰当比例可以确保降低江河流水流速的同时要有足够的流量。具体是：上述的消能管在管口处L形分导流板与管侧壁之间为侧流通道，宽度为B1，L形分导流板之间形成主流通道，宽度为B2；主流出口宽度B3，L形分导流板的短边宽度B4，L形分导流板的短边宽度与挡流板间距 B5， 两块挡流板之间间距 B6，挡流板与分流拦板间距 B7 ，分流拦板与管侧壁间距 B8，左右管侧壁间距 B9；其中要求2B1+B2<B9，B3≤B2<B6，B5<B7，其他宽度要求设置合理，整个消能淤沙管要求与管轴线对称；L形分导流板的长板与短板之间夹角为θ1，45°≤θ1<90 °；斜形管侧壁内部夹角为θ2，120°≤θ2<180°。
本发明的原理：
（1）水流处于低速至小于某个临界流速时，水中沙土颗粒由悬浮状态转变为沉降凝静状态，从而在管内集聚。
（2）消能原理包括流体自冲撞、摩擦、回旋消能，形成水涌消能，流量守衡原理消能。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
一是消能管短，节省工程投资；二是充分利用天然资源，绿色环保，可大大节省建设投资成本；三是在江河水流流速1~3m/s情况下有效运用，适应性强；四是该管结构简单，施工制作方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2 是图1的A-A剖视图。
图3是图1的局部放大图。
在图中，1、管侧壁 21、管底壁 22、管顶壁 3、L形分导流板 4、挡流板 5、分流拦板6、固定板 7、止水件。
具体实施方式
下面结合实施和附图对本发明做进一步具体说明。
如图所示，江水自消能淤沙管，包括消能管和淤沙管两部分，消能管由消能构件和外套管组合形成，消能构件用固定件固定，可在管形构件制作后将消能构件设置于其内部形成套筒式结构。消能管壁包括左右两个管侧壁（1）、下方的管底壁（21）和上方的管顶壁（22），消能管内前段设置左右两块对称的L形分导流板（3），消能管内中段左右两侧设置各设置一块挡流板（4），消能管内末段设置一块分流拦板（5），上、下两块固定板（6）夹住并固定两块L形分导流板（3）、两块挡流板（4）和一块分流拦板（5），两块挡流板（4）和一块分流拦板（5）在管内呈品字形分布，并以管轴为中心对称分布；管侧壁（1）前端呈斜形，且管口处左右管侧壁（1）间距小于管后段左右管侧壁（1）间距；两块L形分导流板（3）将消能管管口入水分成三股，L形分导流板（3）与管侧壁（1）和挡流板（4）之间形成两侧分流道；两块L形分导流板（3）之间过水口形成渐放式流道通向淤沙管，并且为主流道，然后与分流又汇聚一处，形成水流对冲、切割，充分利用水的自身冲撞、摩擦来消耗其动能。合流下泄冲撞分流拦板（5）形成水涌消能，产生缓流，并分流进入淤沙管。分流拦板（5）后形成负压回流区域产生回流消能，同时利用流量守衡原理，由于流量恒定，水流截面积的扩大会使流速得到进一步降低。挡流板（4）与管侧壁（1）设置止水件（7）。
在消能管管口处L形分导流板（3）与管侧壁（1）之间为侧流通道，宽度为B1设置为27.5cm，L形分导流板（3）之间形成主流通道，宽度为B2设置为17cm；主流出口宽度B3设置为15cm，L形分导流板（3）的短边宽度B4设置为19cm，L形分导流板（3）的短边宽度与挡流板（4）间距为B5设置为30cm， 两块挡流板（4）之间间距 B6设置为30cm，挡流板（4）与分流拦板（5）间距B7设置为40cm，分流拦板（5）与管侧壁（1）间距 B8设置为26.5cm，左右管侧壁（1）间距B9设置为150cm；L形分导流板（3）的长板与短板之间夹角为θ1设置为80°；斜形管侧壁（1）内部夹角为θ2设置为160°。
本发明江水自消能淤沙管现场的施工安装过程为：
第一步：预先制作消能构件，由固定件固定住左右两个L形分导流板，左右二块挡流板，以及分拦流板，形成整体预制件。
第二步：现场制作或预制消能管节外套管与淤沙管节混凝土。
第三步：将消能构件安装进消能管节内。
本发明不限于以上实施例，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思和原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.江水自消能淤沙管，包括消能管和淤沙管两部分，淤沙管与消能管为整体结构，其特征在于，消能管壁包括左右两个管侧壁、下方的管底壁和上方的管顶壁，消能管内前段设置左右两块对称的L形分导流板，消能管内中段左右两侧设置各设置一块挡流板，消能管内末段设置一块分流拦板，上、下两块固定板夹住并固定L形分导流板、挡流板和分流拦板，两块挡流板和分流拦板呈品字形，并以管轴为中心对称分布；管侧壁前端呈斜形，且管口处左右管侧壁间距小于管后段左右管侧壁间距；两块L形分导流板将消能管管口入水分成三股，L形分导流板与管侧壁和挡流板之间形成两侧分流道，两块L形分导流板之间过水口形成渐放式流道通向淤沙管；挡流板与管侧壁设置止水件。
2.根据权利要求1所述的江水自消能淤沙管，其特征在于，还包括淤沙管节与消能管节采用分段连接结构。
3.根据权利要求1所述的江水自消能淤沙管，其特征在于，还包括消能管管内的构件用固定件固定形成整体，与外面的管形构件形成套筒式结构。
4.根据权利要求1所述的江水自消能淤沙管，其特征在于，所述的消能管在管口处L形分导流板与管侧壁之间为侧流通道，宽度为B1，L形分导流板之间形成主流通道，宽度为B2；主流出口宽度B3，L形分导流板的短边宽度B4，L形分导流板的短边宽度与挡流板间距 B5，两块挡流板之间间距 B6，挡流板与分流拦板间距 B7 ，分流拦板与管侧壁间距 B8，左右管侧壁间距 B9；其中要求2B1+B2<B9，B3≤B2<B6，B5<B7，其他宽度要求设置合理，整个消能淤沙管要求与管轴线对称；L形分导流板的长板与短板之间夹角为θ1，45°≤θ1<90 °；斜形管侧壁内部夹角为θ2，120°≤θ2<180°。
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