CN106522345A - 一种初雨自动截流式雨水口装置 - Google Patents

一种初雨自动截流式雨水口装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种初雨自动截流式雨水口装置，包括井室和井顶盖，所述井室内间隔设有第一隔板和第二隔板，且所述第一隔板和第二隔板将所述井室从一侧至另一侧分隔成主井室、副井室和排放井室。本发明的一种初雨自动截流式雨水口装置，无需外加电动启停和控制设备，实现了对降雨初期雨水的有效自动截流，并将其通过城市污水管道系统送至污水处理厂进行处理，从而减小初雨对下游雨水受纳水体环境的不利影响，同时降低了城市雨水管道系统中渣土和悬浮物沉淀的可能性，减轻了城市雨水管道系统维护工作量。

Description

一种初雨自动截流式雨水口装置
技术领域
本发明涉及市政排水设施技术领域，尤其涉及一种初雨自动截流式雨水口装置。
背景技术
传统的城市雨水管道系统是通过雨水口收集路面雨水后汇入雨水主干管或干管，并最终排入下游受纳水体中，因此雨水口是整个城市雨水管道系统的起端，也是最主要的收集路面雨水的设施，其所收集到的路面雨水水质的好坏将直接影响到整个城市雨水管道系统的运行状况。各场降雨初期雨水(简称：初雨)在空中降落到地面的过程中会携带空气中大量的灰尘、同时还会溶解空气中各种污染性气体，而该雨水降落到地面后流入雨水口的过程中，又会带走地面上的悬浮物和渣土，故初雨水中一般都含有大量的污染物和悬浮固体，由于传统的雨水口无任何初雨截流功能，即对包括初雨在内的降雨全过程的来水全部收集并不加以截流的全部输送至城市雨水管道系统中，而实际工程案例表明，初雨因其污染物和悬浮固体含量较高不仅会污染城市雨水管道系统下游受纳水体，同时也会导致城市雨水管道系统的淤积堵塞，为减小对受纳水体水环境的不利影响和减轻城市雨水管道系统维护的工作量，需从城市雨水管道系统的起端——雨水口对初雨进行截流。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种初雨自动截流式雨水口装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种初雨自动截流式雨水口装置，包括井室和井顶盖，所述井室内间隔设有第一隔板和第二隔板，且所述第一隔板和第二隔板将所述井室从一侧至另一侧分隔成主井室、副井室和排放井室。
所述主井室内通过插板将所述主井室分隔成外空腔和位于所述外空腔内侧的内空腔，所述井顶盖上与所述内空腔对应位置处设有内网格井盖，所述井顶盖上与所述外空腔对应位置处设有外网格井盖，所述内空腔的侧壁上设有与外部城市雨水管道系统连通的雨水管道。
所述第一隔板上设有第一通水洞口，所述副井室内设有盖住或打开所述第一通水洞口的盖板机构，所述第二隔板上设有第二通水洞口，所述排放井室内设有上端与外部连通的充水管和自充泄水囊，所述排放井室的侧壁上设有与城市污水管道系统连通的污水管道，所述自充泄水囊可朝向所述第二通水洞口运动至盖住所述第二通水洞口，同时将从所述充水管进入所述自充泄水囊的路面雨水下排。
本发明的有益效果是：本发明的一种初雨自动截流式雨水口装置，无需外加电动启停和控制设备，实现了对初雨的有效自动截流，并将其通过城市污水管道系统送至污水处理厂进行处理，从而减小了初雨对下游雨水受纳水体环境的不利影响，同时降低了城市雨水管道系统中渣土和悬浮物沉淀的可能性，减轻了城市雨水管道系统维护工作量。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步：所述外网格井盖下方设有可拆卸式的透水拦渣网。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述透水拦渣网可拦截初雨中携带的绝大部分渣土和悬浮物，从而对该雨水进行初步过滤，并且通过可拆卸的方式在雨后将所述透水拦渣网取出并将其中的渣土和悬浮物进行清理，操作简便，降低了城市雨水管道系统后期的维护难度。
进一步：所述外网格井盖上的空隙尺寸大于所述内网格井盖上的空隙尺寸。
上述进一步方案的有益效果是：通过上述方式可以使得初雨及其所含的渣土和悬浮物能首先直接通过所述外网格井盖进入所述外空腔，尽可能的避免初雨超越所述外网格井盖而直接通过所述内网格井盖进入所述内空腔而通过所述雨水管道外排，从而起不到对初雨的针对性截流。
进一步：所述盖板机构包括盖板和驱动结构，所述盖板的尺寸不小于所述第一通水洞口的尺寸，且所述驱动结构与所述盖板连接并驱动所述盖板靠近或远离所述第一通水洞口，以关闭或打开所述第一通水洞口。
上述进一步方案的有益效果是：通过上述方式可以使得所述盖板在靠近所述第一通水洞口时完全盖住所述第一通水洞口，从而关闭所述第一通水洞口，即关闭所述主井室和副井室之间的水流通道，使得雨水从所述内网格井盖进入所述内空腔，从而通过所述雨水管道外排。这样在降雨初期，将含有大量污染物的路面雨水通过所述污水管道外排，而在降雨后期，路面雨水相对干净的情况下，此时关闭所述第一通水洞口，可以让该雨水通过所述雨水管道外排，从而实现将降雨初期和降雨后期的雨水分别收集、分别排放。
进一步：所述驱动结构包括弹簧、定滑轮、第一牵引绳、第二牵引绳和重力球；所述弹簧的一端与所述内空腔的侧壁连接，另一端穿过所述第一通水洞口后与所述盖板靠近所述第一通水洞口的一侧连接，所述第一牵引绳的上端与所述井顶盖下表面连接，下端与所述定滑轮连接并将所述定滑轮悬挂在所述副井室内，所述第二牵引绳的一端与所述盖板远离所述第一通水洞口的一侧连接，另一端绕过所述定滑轮后将所述重力球悬挂在所述副井室内。
上述进一步方案的有益效果是：通过上述结构可以在所述副井室内的水位相对较高时，由于所述重力球的浮力与重力之差使得弹簧驱动所述盖板运动并靠近所述第一通水洞口，从而实现关闭所述第一通水洞口，在水位相对较低时，由于所述重力球的重力使得弹簧驱动所述盖板远离所述第一通水洞口，从而实现打开所述第一通水洞口。
进一步：所述自充泄水囊包括上板、下板和弹性布囊，所述上板、下板和弹性布囊形成封闭囊体，所述充水管的下端与所述封闭囊体连通，所述弹性布囊上设有将进入所述弹性布囊的雨水下排的多个泄水孔；所述上板固定在所述排放井室的两侧壁之间，所述下板的一端与所述第二隔板转动连接，另一端通过所述弹性布囊与所述上板远离所述第二隔板的一端连接，所述下板可随着进入所述封闭囊体的雨水的重力向下转动至盖住所述第二通水洞口。
上述进一步方案的有益效果是：在降雨初期，路面雨水通过所述充水管进入所述自充泄水囊，从而使得所述下板可随着进入所述自充泄水囊的雨水的重力向下转动至盖住所述第二通水洞口，这样，在降雨一段时间之后，所述第二通水洞口关闭，从而引起后续过程中所述第一通水洞口也关闭，这样经过降雨初期后，路面雨水变得相对干净的情况下，便直接进入所述内空腔，然后通过所述雨水管道外排，从而实现对初雨的有效截流，以减少环境污染。
进一步：所述第二通水洞口位于所述第二隔板的底端，且所述第二隔板上位于所述第二通水洞口的上边沿处设有转轴，所述下板的一端与所述转轴连接，且所述下板可随着所述转轴转动，所述排放井室的两侧壁之间的距离、所述第二通水洞口高度和所述下板的长度三者相等。
上述进一步方案的有益效果是：通过上述方式可以使得所述下板在受到进入至所述自充泄水囊雨水的重力而向下转动，从而自动关闭所述第二通水洞口，无需额外的驱动力。
进一步：所述弹性布囊为内置弹簧的柔性布料。
上述进一步方案的有益效果是：通过上述方式可以使得自充泄水囊在降雨时和降雨后自动完成充水和泄水，降雨时，因所述弹性布囊的充水量大于泄水量，故其中雨水重力作用使得所述自充泄水囊下板自动关闭所述第二通水洞口，从而引起所述第一通水洞口的关闭，降雨后，因所述弹性布囊泄水孔的泄水，故其收缩使得所述自充泄水囊下板自动打开所述第二通水洞口，从而引起所述第一通水洞口的打开，实现自动化排水，节能环保。
进一步：所述第二通水洞口为门形。
进一步：所述内空腔设置在所述外空腔中心位置处。
上述进一步方案的有益效果是：通过上述方式可以使得路面雨水均匀的从所述外网格井盖进入所述外空腔。
附图说明
图1为本发明的一种初雨自动截流式雨水口装置主视图；
图2为本发明的一种初雨自动截流式雨水口装置剖视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、第一隔板，2、第二隔板，3、主井室，4、副井室，5、排放井室，6、外空腔，7、内空腔，8、内网格井盖，9、外网格井盖，10、雨水管道，11、第一通水洞口，12、第二通水洞口，13、充水管，14、自充泄水囊，15、污水管道，16、透水拦渣网，17、盖板，18、弹簧，19、定滑轮，20、第一牵引绳，21、第二牵引绳，22、重力球，23、上板，24、下板，25、转轴，26、弹性布囊。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1和2所示，一种初雨自动截流式雨水口装置，包括井室和井顶盖，所述井室内间隔设有第一隔板1和第二隔板2，且所述第一隔板1和第二隔板2将所述井室从一侧至另一侧分隔成主井室3、副井室4和排放井室5。
本实施例中，所述井室由五块外板和所述井顶盖围成长方体，内部通过竖直第一隔板1和第二隔板2分成三座井室，第一隔板1和第二隔板2置于本装置内部且与其中两块相对的外板平行。
所述主井室3内通过插板将所述主井室3分隔成外空腔6和位于所述外空腔6内侧的内空腔7，所述井顶盖上与所述内空腔7对应位置处设有内网格井盖8，所述井顶盖上与所述外空腔6对应位置处设有外网格井盖9，所述内空腔7的侧壁上设有与外部城市雨水管道系统连通的雨水管道10。
其中，主井室3由外板和第一隔板1围成，内部设有前、后、左、右四块插板，将所述主井室3的内部空间分隔成内空腔7和外空腔6，并形成内外双层空腔结构，这两腔体通过插板完全隔开并相互独立。
所述第一隔板1上设有第一通水洞口11，所述副井室4内设有盖住或打开所述第一通水洞口11的盖板机构，所述第二隔板2上设有第二通水洞口12，所述排放井室5内设有上端与外部连通的充水管13和自充泄水囊14，所述排放井室5的侧壁上设有与城市污水管道系统连通的污水管道15，所述自充泄水囊14可朝向所述第二通水洞口12运动至盖住所述第二通水洞口12，同时将从所述充水管13进入所述自充泄水囊14的雨水下排。通过所述透水拦渣网16可拦截初雨中携带的绝大部分渣土和悬浮物，从而对该雨水进行初步过滤，并且通过可拆卸的方式雨后将所述透水拦渣网16取出并将其中的渣土和悬浮物进行清理，操作简便，降低了城市雨水管道系统后期的维护难度。
优选地，所述外网格井盖9上的空隙尺寸大于所述内网格井盖8上的空隙尺寸。通过上述方式可以使得初雨及其所含的渣土和悬浮物能首先直接通过所述外网格井盖9进入所述外空腔6，尽可能的避免初雨超越所述外网格井盖9而直接通过所述内网格井盖8进入所述内空腔7而通过所述雨水管道10外排，从而起不到对初雨的针对性截流。
本实施例中，所述盖板机构包括盖板17和驱动结构，所述盖板17的尺寸不小于所述第一通水洞口11的尺寸，且所述驱动结构与所述盖板17连接并驱动所述盖板17靠近或远离所述第一通水洞口11，以关闭或打开所述第一通水洞口11。通过上述方式可以使得所述盖板17在靠近所述第一通水洞口11时完全盖住所述第一通水洞口11，从而关闭所述第一通水洞口11，即关闭所述主井室3和副井室4之间的水流通道，使得路面雨水从所述内网格井盖8进入所述内空腔7，从而通过所述雨水管道10外排。这样可以待降雨初期，将含有大量污染物的路面雨水通过所述污水管道15外排，而在随后的降雨过程中，路面雨水相对干净的情况下，此时关闭所述第一通水洞口11，可以让该雨水通过所述雨水管道10外排，从而实现将降雨初期和降雨后期的路面雨水分别收集。
优选地，所述驱动结构包括弹簧18、定滑轮19、第一牵引绳20、第二牵引绳21和重力球22；所述弹簧18的一端与所述内空腔7的侧壁连接，另一端穿过所述第一通水洞口11后与所述盖板17靠近所述第一通水洞口11的一侧连接，所述第一牵引绳20的上端与所述井顶盖下表面连接，下端与所述定滑轮19连接并将所述定滑轮19悬挂在所述副井室4内，所述第二牵引绳21的一端与所述盖板17远离所述第一通水洞口11的一侧连接，另一端绕过所述定滑轮19后将所述重力球22悬挂在所述副井室4内。通过上述结构可以在所述副井室4内的水位相对较高时，由于所述重力球22的浮力与重力之差使得弹簧18驱动所述盖板17运动并靠近所述第一通水洞口11，从而实现关闭所述第一通水洞口11，在水位相对较低时，由于所述重力球22的重力使得弹簧18驱动所述盖板17远离所述第一通水洞口11，从而实现打开所述第一通水洞口11。
本实施例中，所述自充泄水囊14包括上板23、下板24和弹性布囊26，所述上板23、下板24和弹性布囊26形成封闭囊体，所述充水管13的下端与所述封闭囊体连通，所述弹性布囊26上设有将进入所述弹性布囊26的雨水下排的多个泄水孔；所述上板23固定在所述排放井室5的两侧壁之间，所述下板24的一端与所述第二隔板2转动连接，另一端通过所述弹性布囊26与所述上板23远离所述第二隔板2的一端连接，所述下板24可随着进入所述封闭囊体的雨水的重力向下转动至盖住所述第二通水洞口12。通过所述自充泄水囊14，在降雨初期，路面雨水通过所述充水管13进入所述封闭囊体，从而使得下板24可随着进入所述封闭囊体的雨水的重力而向下转动至盖住所述第二通水洞口12，这样，在降雨一段时间之后，所述第二通水洞口12关闭，从而引起后续过程中所述第一通水洞口11也关闭，这样经过降雨初期后，路面雨水变得相对干净的情况下，便直接进入所述内空腔7，然后通过所述雨水管道10外排，从而实现对初雨的有效截流，以减轻环境污染。
优选地，所述第二通水洞口12位于所述第二隔板2的底端，且所述第二隔板2上位于所述第二通水洞口12的上边沿处设有转轴25，所述下板24的一端与所述转轴25连接，且所述下板24可随着所述转轴25转动，所述排放井室5的两侧壁之间的距离、所述第二通水洞口12高度和所述下板24的长度三者相等。通过上述方式可以使得所述下板24在受到进入至所述自充泄水囊14的雨水的重力而向下转动，从而自动关闭所述第二通水洞口12，无需额外的驱动力。
本发明的初雨自动截流式雨水口装置自动将初雨进行截流，具体原理如下：开始下雨时，初雨从道路和人行道漫流流向本装置，首先通过外网格井盖9进入本装置，初雨中携带的绝大部分渣土和悬浮物被透水拦渣网16拦截，拦渣后的初雨进入外空腔6内，该空腔水位不断上升直至超过主井室3、副井室4之间第一隔板1的第一通水洞口11后进入副井室4，其后由副井室4与排放井室5之间的第二隔板2上的第二通水洞口12流入排放井室5，并经与排放井室5连通的污水管道15排入城市污水管道系统中，最终进入污水处理厂处理后达标排放。
与此同时，路面雨水通过排放井室5的充水管13进入自充泄水囊14，自充泄水囊14中的弹性布囊26上的泄水小孔不断泄水，但因自充泄水囊14的充水量大于泄水量，该自充泄水囊14中雨水的重力引起下板24绕转轴25转动进而带动该弹性布囊26拉伸，最终自充泄水囊14的下板24完全封闭第二隔板2上的第二通水洞口12，进入所述副井室4内的路面雨水不再进入排放井室5，此时初雨已被污水管道15完全截流排入城市污水管道系统，而未进入城市雨水系统。
此后，路面雨水仍不断由主井室3流入副井室4，副井室4中的水位随之上升，使副井室4中的重力球22上浮，使得弹簧18产生恢复性拉力带动盖板17逐渐向主井室3靠近并最终封闭第一通水洞口11，此时进入主井室3的路面雨水不再进入副井室4。雨继续下，主井室3中的外空腔6逐渐被路面雨水充满，路面雨水不再进入该空腔，此时携带较少渣土、悬浮物且污染物含量相对较小的降雨后期的路面雨水通过内网格井盖8进入内空腔7内，并由与所述内空腔7连通的所述雨水管道10流入城市雨水管道系统。
降雨后期路面雨水不仅会大幅减轻城市雨水管道下游受纳水体的污染，同时也不会造成城市雨水管道系统的淤积堵塞。雨停后，整个装置不再进水，而自充泄水囊14的弹性布囊26上的泄水小孔仍不断泄水，在此过程中自充泄水囊14上的弹性布囊26逐渐收缩并带动自充泄水囊14的下板24绕转轴25转动，使得下板24逐渐远离第二通水洞口12，第二通水洞口12渐渐的被打开，副井室4中的水经过第二通水洞口12流入排放井室5，再经过污水管道15排入城市污水管道系统中，随着副井室4中盛放的雨水被排走，其水位逐渐下降，盖板机构中的重力球22受的浮力逐渐减少直至为0，此时该重力球22通过重力作用带动盖板17进而拉动弹簧18使得盖板17逐渐远第一通水洞口11，主井室3的外空腔6内的水通过第一通水洞口11逐渐排除直至水位低于该洞口底，此时排水结束，整个装置就此实现雨天时初雨自动截流。
优选地，所述弹性布囊26为内置弹簧的柔性布料。通过上述方式可以使得自充泄水囊14在降雨初期自动完成充水和泄水，并在充水时自动关闭所述第二通水洞口12，从而引起所述第一通水洞口11的关闭，实现自动化排水，节能环保。
优选地，所述第二通水洞口12为门形。
优选地，所述内空腔7设置在所述外空腔6中心位置处。通过上述方式可以使得路面雨水均匀的从所述外网格井盖9进入所述外空腔6，避免初雨不均匀的进入所述外网格井盖9而通过所述内网格井盖8进入所述内空腔7，从而起不到较好的初雨截流的效果。
本发明的一种初雨自动截流式雨水口装置，无需外加电动启停和控制设备，实现了对降雨初期雨水的有效自动截流，并将其通过城市污水管道系统送至污水处理厂进行处理，从而减小初雨对下游雨水受纳水体环境的不利影响，同时降低了城市雨水管道系统中渣土和悬浮物沉淀的可能性，减轻了城市雨水管道系统维护工作量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种初雨自动截流式雨水口装置，其特征在于:包括井室和井顶盖，所述井室内间隔设有第一隔板(1)和第二隔板(2)，且所述第一隔板(1)和第二隔板(2)将所述井室从一侧至另一侧分隔成主井室(3)、副井室(4)和排放井室(5)；
所述主井室(3)内通过插板将所述主井室(3)分隔成外空腔(6)和位于所述外空腔(6)内侧的内空腔(7)，所述井顶盖上与所述内空腔(7)对应位置处设有内网格井盖(8)，所述井顶盖上与所述外空腔(6)对应位置处设有外网格井盖(9)，所述内空腔(7)的侧壁上设有与外部城市雨水管道系统连通的雨水管道(10)；
所述第一隔板(1)上设有第一通水洞口(11)，所述副井室(4)内设有盖住或打开所述第一通水洞口(11)的盖板机构，所述第二隔板(2)上设有第二通水洞口(12)，所述排放井室(5)内设有上端与外部连通的充水管(13)和自充泄水囊(14)，所述排放井室(5)的侧壁上设有与城市污水管道系统连通的污水管道(15)，所述自充泄水囊(14)可朝向所述第二通水洞口(12)运动至盖住所述第二通水洞口(12)，同时将从所述充水管(13)进入所述自充泄水囊(14)的路面雨水下排。
2.根据权利要求1所述一种初雨自动截流式雨水口装置，其特征在于:所述外网格井盖(9)下方设有可拆卸式的透水拦渣网(16)。
3.根据权利要求1所述一种初雨自动截流式雨水口装置，其特征在于:所述外网格井盖(9)上的空隙尺寸大于所述内网格井盖(8)上的空隙尺寸。
4.根据权利要求1所述一种初雨自动截流式雨水口装置，其特征在于:所述盖板机构包括盖板(17)和驱动结构，所述盖板(17)的尺寸不小于所述第一通水洞口(11)的尺寸，且所述驱动结构与所述盖板(17)连接并驱动所述盖板(17)靠近或远离所述第一通水洞口(11)，以关闭或打开所述第一通水洞口(11)。
5.根据权利要求4所述一种初雨自动截流式雨水口装置，其特征在于:所述驱动结构包括弹簧(18)、定滑轮(19)、第一牵引绳(20)、第二牵引绳(21)和重力球(22)；
所述弹簧(18)的一端与所述内空腔(7)的侧壁连接，另一端穿过所述第一通水洞口(11)后与所述盖板(17)靠近所述第一通水洞口(11)的一侧连接，所述第一牵引绳(20)的上端与所述井顶盖下表面连接，下端与所述定滑轮(19)连接并将所述定滑轮(19)悬挂在所述副井室(4)内，所述第二牵引绳(21)的一端与所述盖板(17)远离所述第一通水洞口(11)的一侧连接，另一端绕过所述定滑轮(19)后将所述重力球(22)悬挂在所述副井室(4)内。
6.根据权利要求1所述一种初雨自动截流式雨水口装置，其特征在于:所述自充泄水囊(14)包括上板(23)、下板(24)和弹性布囊(26)，所述上板(23)、下板(24)和弹性布囊(26)形成封闭囊体，所述充水管(13)的下端与所述封闭囊体连通，所述弹性布囊(26)上设有将进入所述弹性布囊(26)的雨水下排的多个泄水孔；
所述上板(23)固定在所述排放井室(5)的两侧壁之间，所述下板(24)的一端与所述第二隔板(2)转动连接，另一端通过所述弹性布囊(26)与所述上板(23)远离所述第二隔板(2)的一端连接，所述下板(24)可随着进入所述封闭囊体的雨水的重力向下转动至盖住所述第二通水洞口(12)。
7.根据权利要求6所述一种初雨自动截流式雨水口装置，其特征在于:所述第二通水洞口(12)位于所述第二隔板(2)的底端，且所述第二隔板(2)上位于所述第二通水洞口(12)的上边沿处设有转轴(25)，所述下板(24)的一端与所述转轴(25)连接，且所述下板(24)可随着所述转轴(25)转动，所述排放井室(5)的两侧壁之间的距离、所述第二通水洞口(12)高度和所述下板(24)的长度三者相等。
8.根据权利要求6所述一种初雨自动截流式雨水口装置，其特征在于:所述弹性布囊(26)为内置弹簧的柔性布料。
9.根据权利要求6所述一种初雨自动截流式雨水口装置，其特征在于:所述第二通水洞口(12)为门形。
10.根据权利要求1至9任一项所述一种初雨自动截流式雨水口装置，其特征在于:所述内空腔(7)设置在所述外空腔(6)中心位置处。
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