CN106769179B - 一种用于城市排水管道沉积物采集的装置 - Google Patents

一种用于城市排水管道沉积物采集的装置 Download PDF

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Abstract

一种用于城市排水管道沉积物采集的装置，其包括竖直杆，该竖直杆连接水平杆的一端，该水平杆包括卡死装置，所述水平杆的另一端连接收集桶，该收集桶通过卡死装置固装于所述水平杆上，所述水平杆与所述竖直杆之间采用轴承连接，所述水平杆包括收集桶卡槽，所述收集桶底部包括底座，该底座嵌入所述水平杆的收集桶卡槽内，从而连接于所述水平杆上，所述收集桶安装后朝向所述竖直杆的一侧包括卡销，以便与所述卡死装置配合，并将所述收集桶紧固定位，所述收集桶安装后背向所述竖直杆的一侧为开放式，所述收集桶的横截面为大于270度的圆弧形，所述收集桶的高度为15cm，所述收集桶采用合金材料制成，装置安装方便，重量轻。

Description

一种用于城市排水管道沉积物采集的装置
技术领域
本发明涉及一种沉积物采集装置，特别是一种用于城市排水管道合流制检查井侧壁管道内的沉积物采集装置。
背景技术
在排水管道中，雨水径流及污水中的固体污染物进入排水管道会在管道内产生沉积，沉积物的大量累积将直接导致管道过流能力下降，降低管道排水容量，频繁引发城市内涝。在暴雨时由于径流冲刷会造成沉积物再次悬浮进入水体，导致赋存于沉积物中的污染物释放，形成冲击性污染负荷，使非点源污染转化为点源污染，对受纳水体造成污染威胁。因此，采集沉积物了解管道内沉积物的沉积现状、污染物赋存状态及污染特征对管道维护、沉积物管理与控制、下游水体保护有重要意义。
目前国内沉积物采集装置主要集中于河湖海沉积物的采集，应用较多的是彼得森抓取式采样器以及活塞式抽吸采样器。排水管网主要有合流制和分流制两种，对于分流制管道采集沉积物，可直接铲挖取样。但合流制排水管道内雨污混合，限于井深以及安全考虑，采样较困难。合流制检查井底内沉积物可采用活塞式抽吸采样器，但检查井侧壁管道(即水平排水管道)内沉积物采样不好实现，目前尚没有仪器问世。因此，本发明为合流制检查井侧壁管道(即水平排水管道)内沉积物采样提供一种便捷的工具。
发明内容
本发明提供一种用于城市排水管道沉积物采集的装置，其包括竖直杆，该竖直杆连接水平杆的一端，该水平杆包括卡死装置，所述水平杆的另一端连接收集桶，该收集桶通过卡死装置固装于所述水平杆上。
优选的是，所述水平杆与所述竖直杆之间采用轴承连接，因而可折叠。
优选的是，所述水平杆包括收集桶卡槽。
优选的是，所述收集桶底部包括底座，该底座嵌入所述水平杆的收集桶卡槽内，从而连接于所述水平杆上。
优选的是，所述收集桶安装后朝向所述竖直杆的一侧包括卡销，以便与所述卡死装置配合，并将所述收集桶紧固定位。
优选的是，所述收集桶安装后背向所述竖直杆的一侧为开放式，即所述收集桶的横截面为大于270度的圆弧形。
优选的是，所述收集桶的高度为15cm，所述收集桶采用合金材料制成。
优选的是，所述收集桶为半圆柱体。
优选的是，所述卡死装置装在所述水平杆上，所述卡死装置包括卡簧和操作杆，所述卡簧套装于所述收集桶的卡销上，所述操作杆反向卡簧扣下，从而使所述卡簧与所述卡销的连接卡死，从而实现所述水平杆与所述收集桶的固定链接。
更优选的是，所述卡簧一端固定在所述水平杆上，卡死装置未固定时，卡簧的另一端能沿卡簧固定在水平杆的一端轴向转动，所述操作杆一端固装在所述水平杆上，操作杆的另一端在卡死装置未固定时能沿操作杆固装在水平杆的一端轴向转动，所述操作杆下方包括与所述卡簧一端啮合的槽，当所述卡簧与所述收集桶的卡销啮合时，将操作杆向卡簧相反的方向压下，则操作杆下方的槽与所述卡簧啮合，从而使所述收集桶固装在所述水平杆上。
优选的是，所述水平杆为合金材料，其长度为不小于50cm。
优选的是，所述水平杆的宽度不大于5.6cm。
优选的是，所述水平杆中心处镂空，所述水平杆外表面涂有防腐涂层。
优选的是，所述竖直杆由塑料制成。
优选的是，所述竖直杆长度不小于79cm。
优选的是，所述竖直杆的直径不小于32cm。
优选的是，所述竖直杆背向水平杆的一侧包括手柄，该手柄可折叠，以方便将所述用于城市排水管道沉积物采集的装置朝水平方向推送或取出。
优选的是，所述水平杆还可连接水平延长杆。
优选的是，所述竖直杆可连接竖直延长杆，该竖直延长杆长度为78.4cm。
本发明所述用于城市排水管道沉积物采集的装置的工作流程为：(1)从工具箱中将折叠好的两杆打开，使竖直杆与水平杆保持垂直，根据井深决定是否需要连接延长杆。(2)将收集桶放置于水平杆的卡槽内确定位置后通过卡死装置固定收集桶位置。(3)将竖直杆手柄打开固定，手握手柄将装置缓慢放入合流制检查井内。(4)对准井内壁管道，将装置贴管底慢慢向前推入，沉积物采集于收集桶内。(5)慢慢拉出装置，将收集桶内沉积物转移至专业储存容器内，带回实验室供分析测定之用。
通过竖直杆与水平杆的垂直连接，采集合流制检查井侧壁管道内的沉积物样品。考虑到检查井井深各不相同，为竖直杆配备延长杆，并通过内外螺旋连接，灵活方便；竖直杆上配制有手柄，便于进入管道后向前推拉，方便快捷；水平杆采取镂空制作，减轻装置重量，更加轻便；装置可折叠，可使采样装置的安装与携带更加方便。
本发明涉及一种用于城市排水管道沉积物采集装置，可实现合流制排水管道内沉积物的采集。其利用竖直手握杆与水平取样杆的垂直连接，将收集桶放置于水平取样杆上相应位置并卡死，进入检查井内壁管道并贴底向前推移，使管道内沉积物进入收集桶带出，以完成采集工作。
附图说明
图1为本发明所述用于城市排水管道沉积物采集的装置的一优选实施例的结构示意图；
图2为图1所示实施例中竖直延长杆的示意图；
图3为图1所示实施例中水平杆的结构示意图；
图4为本发明所述用于城市排水管道沉积物采集的装置的另一优选实施例(实施例3.1)的收集桶的俯视结构示意图；
图5为图4所示实施例的剖面图；
图6为图4所示实施例的侧视图；
图7为图4所示实施例的另一侧面的剖视图；
图8为本发明所述用于城市排水管道沉积物采集的装置的优选实施例3.2的的底边缘的纵向剖面图；
图9为本发明所述用于城市排水管道沉积物采集的装置的优选实施例3.3的的底边缘的纵向剖面图；
图1-图9中的数字标记的含义为：
1竖直杆 2水平杆 3收集桶
12手柄 13竖直延长杆 22开口 23卡死装置
31侧边缘I 32侧边缘II 33底边缘
331内刃 332外刃 331’内刃 332’外刃。
具体实施方式
实施例1.1:用于城市排水管道沉积物采集的装置，其用于合流制管道沉积物的采集装置，其包括：①竖直杆1，选用塑料制成，长79cm，直径为32cm，竖直杆1上配备有手柄12，竖直杆1外围有涂层保护防止腐蚀；②与竖直杆1连接的水平杆2，该水平杆2由合金材料制成，长50cm，宽为5.6cm，该水平杆2设置有收集桶卡槽及卡死装置23，水平杆2中心具有镂空的开口22，水平杆2外围有涂层保护防止腐蚀；③连接于水平杆2上的收集桶3，该收集桶3呈半圆柱体，前端开口便于收集沉积物，收集桶3高15cm，选用合金材料。(1)从工具箱中将折叠好的竖直杆1和水平杆2打开，并使竖直杆与水平杆保持垂直。(2)将收集桶3放置于水平杆2的卡槽内确定位置后通过卡死装置23固定收集桶3的位置。(3)将竖直杆手柄12打开固定，手握手柄12将用于城市排水管道沉积物采集的装置缓慢放入合流制检查井内。(4)对准井内壁管道，将用于城市排水管道沉积物采集的装置贴管底慢慢向前推入，沉积物采集于收集桶3内。(5)缓慢拉出装置，将收集桶内的沉积物转移至专业储存容器内，带回实验室供分析测定之用。
实施例1.2:用于城市排水管道沉积物采集的装置，同实施例1.1，不同之处在于：水平杆连接水平延长杆1根，长度为1m，水平杆通过内外螺旋与竖直杆连接，最长可至1.5m深检查井内取样。
实施例1.3:用于城市排水管道沉积物采集的装置，同实施例1.1，不同之处在于：水平杆连接水平延长杆2根，长度均为1m，水平杆通过内外螺旋与竖直杆连接，最长可至2.5m深检查井内取样。
实施例1.4:用于城市排水管道沉积物采集的装置，其用于合流制管道沉积物的采集装置，其包括：①竖直杆，选用塑料制成，长1m，直径为32cm，竖直杆上配备有手柄，外围有涂层保护防止腐蚀；②与竖直杆连接的水平杆，其由合金材料制成，长50cm，宽为5.6cm，该水平杆设置有收集桶卡槽及卡死装置，中心镂空，外围有涂层保护防止腐蚀；③连接于水平杆上的收集桶，所述收集桶安装后背向所述竖直杆的一侧为开放式，所述收集桶的横截面为大于270度的圆弧形，收集桶高15cm，选用合金材料。从工具箱中将折叠好的两杆打开，使竖直杆与水平杆保持垂直。(2)将收集桶放置于水平杆的卡槽内确定位置后通过卡死装置固定收集桶位置。(3)将竖直杆手柄打开固定，手握手柄将装置缓慢放入合流制检查井内。(4)对准井内壁管道，将装置贴管底慢慢向前推入，沉积物采集于收集桶内。(5)慢慢拉出装置，将收集桶内沉积物转移至专业储存容器内，带回实验室供分析测定之用。
实施例2.1:用于城市排水管道沉积物采集的装置，同实施例1.1，不同之处在于：竖直杆连接竖直延长杆，1根，长78.4cm，竖直杆与水平杆采取轴承连接，可折叠。
实施例2.2:用于城市排水管道沉积物采集的装置，同实施例1.1，不同之处在于：竖直杆连接竖直延长杆，1根，长1m，竖直杆与水平杆采取轴承连接，可折叠。
工作流程：(1)从工具箱中将折叠好的两杆打开，使竖直杆与水平杆保持垂直，根据井深决定是否需要连接延长杆。(2)将收集桶放置于水平杆的卡槽内确定位置后通过卡死装置固定收集桶位置。(3)将竖直杆手柄打开固定，手握手柄将装置缓慢放入合流制检查井内。(4)对准井内壁管道，将装置贴管底慢慢向前推入，沉积物采集于收集桶内。(5)慢慢拉出装置，将收集桶内沉积物转移至专业储存容器内，带回实验室供分析测定之用。
实施例3.1:用于城市排水管道沉积物采集的装置，其包括竖直杆，该竖直杆连接水平杆的一端，该水平杆包括卡死装置，所述水平杆的另一端连接收集桶，该收集桶通过卡死装置固装于所述水平杆上，所述水平杆与所述竖直杆之间采用轴承连接，所述水平杆包括收集桶卡槽，所述收集桶底部包括底座，该底座嵌入所述水平杆的收集桶卡槽内，从而连接于所述水平杆上，所述收集桶安装后朝向所述竖直杆的一侧包括卡销，以便与所述卡死装置配合，并将所述收集桶紧固定位，所述收集桶的横截面为圆柱形，所述收集桶的高度为15cm，所述收集桶背向所述竖直杆的一侧的侧壁包括一个向上凹形的开口，该开口的深度为5cm，该凹形开口分别包括侧边缘I31、侧边缘II32和底边缘33，凹形开口的三个边缘的内侧均为刀刃结构，如图4所示及图7所示。
当深入井内采样时，水平方向的泥土在凹形开口的侧边缘I 31和侧边缘II 32点刀刃结构切削作用下顺利进入收集桶内，当收集桶缩回时，样本在惯性作用下反向收集桶缩回方向运动，此时，凹形开口的底边缘将样本挡在收集桶内，保证取样成功，尤其是适度较大的井内，泥土软弱，该凹形开口避免了所采集样品在收缩装置时丢失。
所述收集桶采用合金材料制成，所述卡死装置固装在所述水平杆上，所述卡死装置包括卡簧和操作杆，所述卡簧套装于所述收集桶的卡销上，所述操作杆反向卡簧扣下，从而使所述卡簧与所述卡销的连接卡死。
实施例3.2:用于城市排水管道沉积物采集的装置，其包括竖直杆，该竖直杆连接水平杆的一端，该水平杆包括卡死装置，所述水平杆的另一端连接收集桶，该收集桶通过卡死装置固装于所述水平杆上，所述水平杆与所述竖直杆之间采用轴承连接，所述水平杆包括收集桶卡槽，所述收集桶底部包括底座，该底座嵌入所述水平杆的收集桶卡槽内，从而连接于所述水平杆上，所述收集桶安装后朝向所述竖直杆的一侧包括卡销，以便与所述卡死装置配合，并将所述收集桶紧固定位，所述收集桶的横截面为圆柱形，所述收集桶的高度为15cm，所述收集桶背向所述竖直杆的一侧的侧壁包括一个向上凹形的开口，该开口的深度为5cm，该凹形开口分别包括侧边缘I31、侧边缘II32和底边缘33，凹形开口的三个边缘的内侧均为刀刃结构，如图8所示的底边缘剖面，底边缘包括外刃332和内刃331，外刃332和内刃331的边缘均削尖，内刃331朝向收集桶内侧弯曲，当用于城市排水管道沉积物采集的装置取样完毕缩回时能有效拦截土样不流失。
实施例3.3:用于城市排水管道沉积物采集的装置，其包括竖直杆，该竖直杆连接水平杆的一端，该水平杆包括卡死装置，所述水平杆的另一端连接收集桶，该收集桶通过卡死装置固装于所述水平杆上，所述水平杆与所述竖直杆之间采用轴承连接，所述水平杆包括收集桶卡槽，所述收集桶底部包括底座，该底座嵌入所述水平杆的收集桶卡槽内，从而连接于所述水平杆上，所述收集桶安装后朝向所述竖直杆的一侧包括卡销，以便与所述卡死装置配合，并将所述收集桶紧固定位，所述收集桶的横截面为圆柱形，所述收集桶的高度为15cm，所述收集桶背向所述竖直杆的一侧的侧壁包括一个向上凹形的开口，该开口的深度为5cm，该凹形开口分别包括侧边缘I31、侧边缘II32和底边缘33，凹形开口的三个边缘的内侧均为刀刃结构，如图9所示的底边缘剖面，底边缘包括外刃332’和内刃331’，外刃332’和内刃331’的边缘均削尖，外刃332’朝向收集桶外侧弯曲，利于采集样本，尤其便于对湿度较低的样本取样，内刃331’朝向收集桶内侧弯曲，当用于城市排水管道沉积物采集的装置取样完毕缩回时能有效拦截土样不流失。
实施例3.4:用于城市排水管道沉积物采集的装置，其包括竖直杆，该竖直杆连接水平杆的一端，该水平杆包括卡死装置，所述水平杆的另一端连接收集桶，该收集桶通过卡死装置固装于所述水平杆上，所述水平杆与所述竖直杆之间采用轴承连接，所述水平杆包括收集桶卡槽，所述收集桶底部包括底座，该底座嵌入所述水平杆的收集桶卡槽内，从而连接于所述水平杆上，所述收集桶安装后朝向所述竖直杆的一侧包括卡销，以便与所述卡死装置配合，并将所述收集桶紧固定位，所述收集桶的横截面为圆柱形，所述收集桶的高度为15cm，所述收集桶背向所述竖直杆的一侧的侧壁包括一个向上凹形的开口，安装后，该开口处的竖直边的顶边缘(即不包括弯曲的刃口处)高出水平杆处的高度为2cm，该凹形开口分别包括侧边缘I31、侧边缘II32和底边缘33，凹形开口的三个边缘的内侧均为刀刃结构，同实施例3.2所述的底边缘剖面，底边缘包括外刃332和内刃331，外刃332和内刃331的边缘均削尖，内刃331朝向收集桶内侧弯曲。
实施例3.5:用于城市排水管道沉积物采集的装置，其包括竖直杆，该竖直杆连接水平杆的一端，该水平杆包括卡死装置，所述水平杆的另一端连接收集桶，该收集桶通过卡死装置固装于所述水平杆上，所述水平杆与所述竖直杆之间采用轴承连接，所述水平杆包括收集桶卡槽，所述收集桶底部包括底座，该底座嵌入所述水平杆的收集桶卡槽内，从而连接于所述水平杆上，所述收集桶安装后朝向所述竖直杆的一侧包括卡销，以便与所述卡死装置配合，并将所述收集桶紧固定位，所述收集桶的横截面为圆柱形，所述收集桶的高度为15cm，所述收集桶背向所述竖直杆的一侧的侧壁包括一个向上凹形的开口，安装后，该开口的竖直边的顶边缘(即不包括弯曲的刃口处)高出水平杆的高度为3cm，该凹形开口分别包括侧边缘I31、侧边缘II32和底边缘33，凹形开口的三个边缘的内侧均为刀刃结构，其与
实施例3.3所示的底边缘剖面相同，底边缘包括外刃332’和内刃331’，外刃332’和内刃331’的边缘均削尖，外刃332’朝向收集桶外侧弯曲，利于采集样本，尤其便于对湿度较低的样本取样，内刃331’朝向收集桶内侧弯曲。
上述实施例的特点：
1.装置安装方便，一个人即可完成装置的安装工作；
2.水平杆中间部位镂空，重量轻，便于携带；
3.竖直杆配备有延长杆，最深可适用于2.5米检查井；
4.收集桶配备卡死装置，保证采样位置精确；
5.竖直杆设置手柄，便于进入管道后平推发力；
6.携带方便可折叠，运输过程中可节省空间。

Claims (10)

1.一种用于城市排水管道沉积物采集的装置，其包括竖直杆，该竖直杆连接水平杆的一端，该水平杆包括卡死装置，所述水平杆的另一端连接收集桶，该收集桶通过卡死装置固装于所述水平杆上，所述水平杆与所述竖直杆之间采用轴承连接，所述水平杆包括收集桶卡槽，所述收集桶底部包括底座，该底座嵌入所述水平杆的收集桶卡槽内，从而连接于所述水平杆上，所述收集桶安装后朝向所述竖直杆的一侧包括卡销，以便与所述卡死装置配合，并将所述收集桶紧固定位，其特征在于：所述收集桶安装后背向所述竖直杆的一侧为开放式，所述收集桶的横截面为大于270度的圆弧形，所述收集桶的高度为15cm，所述收集桶背向所述竖直杆的一侧的侧壁包括一个向上凹形的开口，该开口的深度为5cm，该凹形开口分别包括侧边缘I(31)、侧边缘II(32)和底边缘(33)，凹形开口的三个边缘的内侧均为刀刃结构,井内采样时，水平方向的泥土在凹形开口的侧边缘I(31)和侧边缘II(32)的刀刃结构切削作用下顺利进入收集桶内，当收集桶缩回时，样本在惯性作用下反向收集桶缩回方向运动，此时，凹形开口的底边缘将样本挡在收集桶内，所述收集桶采用合金材料制成，所述卡死装置固装在所述水平杆上，所述卡死装置包括卡簧和操作杆，所述卡簧套装于所述收集桶的卡销上，所述操作杆反向卡簧扣下，从而使所述卡簧与所述卡销的连接卡死。
2.如权利要求1所述的用于城市排水管道沉积物采集的装置，其特征在于：底边缘(33)包括外刃(332)和内刃(331)，外刃(332)和内刃(331)的边缘均削尖，内刃(331)朝向收集桶内侧弯曲，当用于城市排水管道沉积物采集的装置取样完毕缩回时能有效拦截土样不流失。
3.如权利要求1所述的用于城市排水管道沉积物采集的装置，其特征在于：底边缘(33)包括外刃(332’)和内刃(331’)，外刃(332’)和内刃（ 331’)的边缘均削尖，外刃(332’)朝向收集桶外侧弯曲，利于采集样本，便于对湿度较低的样本取样，内刃(331’)朝向收集桶内侧弯曲。
4.如权利要求1所述的用于城市排水管道沉积物采集的装置，其特征在于：所述水平杆为合金材料，所述水平杆中心处镂空，所述水平杆外表面涂有防腐涂层。
5.如权利要求1所述的用于城市排水管道沉积物采集的装置，其特征在于：所述竖直杆由塑料制成。
6.如权利要求1所述的用于城市排水管道沉积物采集的装置，其特征在于：所述竖直杆长度不小于79cm。
7.如权利要求1所述的用于城市排水管道沉积物采集的装置，其特征在于：所述竖直杆的直径不小于32cm。
8.如权利要求1所述的用于城市排水管道沉积物采集的装置，其特征在于：所述竖直杆背向水平杆的一侧包括手柄。
9.如权利要求1所述的用于城市排水管道沉积物采集的装置，其特征在于：所述水平杆连接水平延长杆，且所述水平延长杆与所述竖直杆之间螺纹连接。
10.如权利要求1所述的用于城市排水管道沉积物采集的装置，其特征在于：所述竖直杆连接竖直延长杆，该竖直延长杆长度为1m。
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Assignee: Nanjing wopirui Environmental Research Institute Co., Ltd

Assignor: Beijing University of Civil Engineering and Architecture

Contract record no.: X2021980013607

Denomination of invention: A device for sediment collection of urban drainage pipeline

Granted publication date: 20190604

License type: Common License

Record date: 20211201