CN106836284B - 一种城市地下综合管廊 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种城市地下综合管廊，包括水泥基体、悬臂梁、管路、固定环、滚子限定圈、圆柱滚子、外圈、浮动片、弹簧、捕获桶、大螺钉、小螺钉；水泥基体为矩形框形，三角形的悬臂梁通过大螺钉安装在水泥基体的内侧墙壁上；圆柱形管路放置在悬臂梁顶面；固定环套在管路上，与滚子限定圈、圆柱滚子、外圈构成内圈固定外圈转动的轴承结构，外圈外侧加工有齿轮结构；浮动片的两侧立柱自上设有弹簧壳，弹簧壳安装在固定环两侧的弹簧壳体内，弹簧壳内安装有弹簧，浮动片一侧的立柱上设有齿条结构，与外圈的齿轮结构相啮合；动物向下触动浮动片后，齿条结构带动外圈旋转，离开浮动片后，弹簧顶住浮动片上移，外圈反向旋转，动物失衡后掉入捕获桶内。

Description

一种城市地下综合管廊

技术领域

本发明涉及一种市政设施，特别是涉及一种城市地下综合管廊。

背景技术

综合管廊就是建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施，即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通讯，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和生命线。由于城市综合管廊在建设在地下，对于老鼠等地下啮齿类动物，相当于构建了一个良好的生存空间。尽管人们在建设地下管廊时使用了坚固的材料，但检修口、吊装口以及各种遗漏的缝隙，都成为鼠类进出管廊的通路。

老鼠咬坏各种线缆是地下管廊内常遇到的问题，每年造成巨大的经济损失。老鼠喜欢撕咬是因为其牙齿终身生长，不得不通过撕咬来磨短牙齿，所以老鼠所到之处各种线缆难以保持完整。为了防止老鼠进入密集线缆场所，人们在管廊内的人行通道和通风排气孔道上设置挡鼠板，可是由于未及时关闭挡鼠板或其它原因，管廊内的鼠患始终难以根本解决。

鼠患破坏线缆的解决办法分为两方面，一方面对线缆采取管线保护，另一方面加强灭鼠工作。所以需要设计一种城市地下综合管廊，将管线架起在管廊的两侧墙壁，利用老鼠喜欢沿着管线行走的特征，在管线上设置巧妙的捕获机构。这对于保护地下管廊环境和保障各种管线健康稳定的运行，促进国民经济良性循环和社会可持续发展具有重要意义。

发明内容

因此，本发明为了防止老鼠等啮齿类动物破坏地下线路，提供一种城市地下综合管廊，将线路集中架设在管廊的两侧墙壁上，并且将在管线上活动的动物轻松捕获。

本发明所采用的技术方案是：一种城市地下综合管廊，其特征在于：包括水泥基体、悬臂梁、管路、固定环、滚子限定圈、圆柱滚子、外圈、浮动片、弹簧、捕获桶、大螺钉、小螺钉。

所述管廊由多个相同的水泥基体直线排布堆砌而成，所述水泥基体为长方体，前后开设有矩形通孔，多个水泥基体的通孔构成管廊内部人体行走和管线排布的通道。

所述悬臂梁为直角三角形，短直角边所在竖直面上开设有大螺钉孔，通过大螺钉装配在水泥基体的两侧墙壁上；长直角边所在水平面由墙壁伸向水泥基体通道；斜边在长直角边下侧，斜边与长直角边形成的竖直面上，中央处开设有小螺钉孔，用于安装固定环，小螺钉孔两侧开设有大螺钉孔，用于安装捕获桶。

所述管路为圆柱形，内部开设通孔用于放置线缆，管路放置在悬臂梁的水平面上方。

所述固定环的主体为圆柱形，沿圆柱轴线开设通孔，将管路套在通孔内；固定环的圆柱形沿轴向分为三部分，中间部分为中间环，中间环的底部固定设置长条状的支撑架，支撑架的靠近末端开设有小螺钉孔，通过小螺钉将支撑架安装在悬臂梁上；中间环的两侧为均为内圈，内圈的外径稍小于中间环，环绕内圈的外侧圆柱面，开设有长条状的滚子内凹槽。

在固定环的中间环的两侧，设有竖直圆柱形的弹簧帽壳，弹簧帽壳的顶部向下开设有孔洞，用于安装浮动片的弹簧帽；弹簧帽壳的底部开设有小通孔，用于安装浮动片的立柱。

所述滚子限定圈为圆柱形，沿圆柱轴线开设通孔，套在固定环的内圈上；环绕滚子限定圈的圆柱面，沿轴向均匀开设有长条状的滚子孔槽。

进一步讲，滚子限定圈的厚度很薄，滚子限定圈的外径小于外圈的内径，滚子限定圈的内径大于内圈的外径。

所述圆柱滚子为圆柱体，嵌在滚子限定圈的滚子孔槽中，圆柱滚子的内侧圆柱面靠在内圈的滚子内凹槽上，圆柱滚子的外侧圆柱面靠在外圈的滚子外凹槽上。

进一步讲，所述圆柱滚子的轴向长度等于滚子内凹槽和滚子外凹槽的宽度。

进一步讲，所述圆柱滚子的外径等于滚子外凹槽与滚子内凹槽的缝隙宽度。

所述外圈为圆柱形，沿圆柱轴线开设通孔，套在滚子限定圈上；环绕外圈的内侧圆柱面，开设有长条状的滚子外凹槽；环绕外圈的外侧圆柱面，靠近圆柱体的一端加工有轮齿，形成齿轮结构。

进一步讲，所述齿轮结构的轮齿宽度与浮动片的齿条结构宽度相等。

进一步讲，所述外圈有两个，齿轮结构均靠近中间环。

所述浮动片的整体形状为n形，中间部分为矩形的水平板，两侧为细圆柱形的立柱，两侧立柱的中间位置处均设有弹簧帽，所述弹簧帽的底面由下向上，避开立柱，开设有环形孔洞，用于安装弹簧；在其中一侧立柱顶端，两侧向下固定设置竖直板状的齿条结构，齿条结构与外圈的齿轮结构相啮合。

所述弹簧有两个，分别自下而上套在浮动片的两侧立柱上，安装在弹簧帽内，弹簧的顶端顶在弹簧帽的环形孔洞内端面，弹簧的底端顶在弹簧帽壳的圆柱孔洞内端面。

所述捕获桶的主体为轴线竖直的圆柱体，圆柱体自上而下开设有圆柱形孔洞，圆柱体的顶面向一侧固定设置长条形的安装架，安装架靠近末端开设有大螺钉孔，通过大螺钉将捕获桶安装在悬臂梁上。

进一步讲，捕获桶的孔洞内壁光滑，动摩擦系数低于0.01。

进一步讲，捕获桶的孔洞内径范围在固定环的长度基础上加上10-15cm。

本发明的原理为：内圈、滚子限定圈、圆柱滚子、外圈构成了一种内圈固定不动，外圈旋转的轴承结构，当外圈受到切向力时，外圈环绕内圈旋转。

浮动片的齿条结构和外圈的齿轮结构相啮合，当浮动片受到向下的压力后，齿条结构向下运动，带动外圈快速旋转，同时弹簧压缩；当浮动片受到的下压力消失后，弹簧向上顶起弹簧帽，齿条结构带动外圈反向快速旋转，直到浮动片恢复到初始位置。

弹簧的长度和弹力能保证在初始状态，浮动片的水平板与固定环之间留有一定间隙，当老鼠或其它动物沿着管路移动时，在刚踏上第一个外圈时，只要外圈受力均衡，暂时还不会发生旋转；一旦动物向下触发浮动片，两个外圈均向同一侧快速旋转，动物将失衡掉落进捕获桶内。

还有另外一种情形，动物踏在浮动片的水平板上后，发现外圈旋转而不再前进想要后退时，一旦离开浮动片，外圈开始反向迅速旋转，动物同样将失衡掉落进捕获桶内。所以动物一旦接触浮动片，向前向后均无路可退。

本发明一种城市地下综合管廊具有如下优点：

（1）基于动物的行为特征，管路成为动物走向陷阱的通道；

（2）利用圆柱滚子滚动摩擦的结构，实现外圈在较小受力下旋转的目标；

（3）使用齿轮齿条啮合结构，将直线运动转换为旋转运动。

所以，这种城市地下综合管廊，将线路集中架设在管廊的两侧墙壁上，并且将在管线上活动的动物轻松捕获，对于保护地下管廊环境和保障各种管线健康稳定的运行，促进国民经济良性循环和社会可持续发展具有重要意义。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1本发明的整体结构装配示意图。

图2本发明的悬臂梁与水泥基体的装配示意图。

图3本发明的管路和悬臂梁的装配示意图。

图4本发明的固定环和悬臂梁的装配示意图。

图5本发明的浮动片和固定环的装配示意图。

图6本发明的浮动片和固定环的拆解示意图。

图7本发明的浮动片的结构示意图。

图8本发明的浮动片和固定环的局部剖视图。

图9本发明的外圈和固定环的拆解示意图。

图10本发明的滚子限定圈和固定环的拆解示意图。

图11本发明的固定环的结构示意图。

图12本发明的滚子限定圈和圆柱滚子的结构示意图。

图13本发明的外圈的结构示意图。

图14本发明的捕获桶和悬臂梁的装配示意图。

图中标号：1-水泥基体、2-悬臂梁、3-管路、4-固定环、401-支撑架、402-中间环、403-内圈、404-弹簧帽壳、405-滚子内凹槽、5-滚子限定圈、501-滚子孔槽、6-圆柱滚子、7-外圈、701-滚子外凹槽、702-齿轮结构、8-浮动片、801-水平板、802-立柱、803-弹簧帽、804-齿条结构、9-弹簧、10-捕获桶、1001-安装架、11-大螺钉、12-小螺钉。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本发明一种城市地下综合管廊作进一步的详细描述。

一种城市地下综合管廊，其特征在于：包括水泥基体1、悬臂梁2、管路3、固定环4、滚子限定圈5、圆柱滚子6、外圈7、浮动片8、弹簧9、捕获桶10、大螺钉11、小螺钉12。

如图1、图2所示，所述管廊由多个相同的水泥基体1直线排布堆砌而成，所述水泥基体1为长方体，前后开设有矩形通孔，多个水泥基体1的通孔构成管廊内部人体行走和管线排布的通道。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，所述悬臂梁2为直角三角形，短直角边所在竖直面上开设有大螺钉孔，通过大螺钉11装配在水泥基体1的两侧墙壁上；长直角边所在水平面由墙壁伸向水泥基体1通道；斜边在长直角边下侧，斜边与长直角边形成的竖直面上，中央处开设有小螺钉孔，用于安装固定环4，小螺钉孔两侧开设有大螺钉孔，用于安装捕获桶10。

如图1、图2、图3所示，所述管路3为圆柱形，内部开设通孔用于放置线缆，管路3放置在悬臂梁2的水平面上方。

如图3、图4、图5、图6、图11所示，所述固定环4的主体为圆柱形，沿圆柱轴线开设通孔，将管路3套在通孔内；固定环4的圆柱形沿轴向分为三部分，中间部分为中间环402，中间环402的底部固定设置长条状的支撑架401，支撑架401的靠近末端开设有小螺钉孔，通过小螺钉12将支撑架401安装在悬臂梁2上；中间环402的两侧为均为内圈403，内圈403的外径稍小于中间环402，环绕内圈403的外侧圆柱面，开设有长条状的滚子内凹槽405。

在固定环4的中间环402的两侧，设有竖直圆柱形的弹簧帽壳404，弹簧帽壳404的顶部向下开设有孔洞，用于安装浮动片8的弹簧帽803；弹簧帽壳404的底部开设有小通孔，用于安装浮动片8的立柱802。

如图9、图10、图12所示，所述滚子限定圈5为圆柱形，沿圆柱轴线开设通孔，套在固定环4的内圈403上；环绕滚子限定圈5的圆柱面，沿轴向均匀开设有长条状的滚子孔槽501。

进一步讲，滚子限定圈5的厚度很薄，滚子限定圈5的外径小于外圈7的内径，滚子限定圈5的内径大于内圈403的外径。

进一步讲，所述滚子孔槽501的长度与圆柱滚子6的长度相等。

进一步讲，所述滚子孔槽501的宽度与圆柱滚子6的直径相等。

如图9、图10、图12所示，所述圆柱滚子6为圆柱体，嵌在滚子限定圈5的滚子孔槽501中，圆柱滚子6的内侧圆柱面靠在内圈403的滚子内凹槽405上，圆柱滚子6的外侧圆柱面靠在外圈7的滚子外凹槽701上。

进一步讲，所述圆柱滚子6的轴向长度等于滚子内凹槽405和滚子外凹槽701的宽度。

进一步讲，所述圆柱滚子6的外径等于滚子外凹槽701与滚子内凹槽405的缝隙宽度。

如图5、图6、图9、图13所示，所述外圈7为圆柱形，沿圆柱轴线开设通孔，套在滚子限定圈5上；环绕外圈7的内侧圆柱面，开设有长条状的滚子外凹槽701；环绕外圈7的外侧圆柱面，靠近圆柱体的一端加工有轮齿，形成齿轮结构702。

进一步讲，所述齿轮结构702的轮齿宽度与浮动片8的齿条结构804宽度相等。

进一步讲，所述外圈7有两个，齿轮结构804均靠近中间环402。

进一步讲，所述外圈7的外径与中间环402的外径相等。

如图5、图6、图7、图8所示，所述浮动片8的整体形状为n形，中间部分为矩形的水平板801，两侧为细圆柱形的立柱802，两侧立柱802的中间位置处均设有弹簧帽803，所述弹簧帽803的底面由下向上，避开立柱802，开设有环形孔洞，用于安装弹簧9；在其中一侧立柱802顶端，两侧向下固定设置竖直板状的齿条结构804，齿条结构804与外圈7的齿轮结构702相啮合。

如图6、图8所示，所述弹簧9有两个，分别自下而上套在浮动片8的两侧立柱802上，安装在弹簧帽803内，弹簧9的顶端顶在弹簧帽803的环形孔洞内端面，弹簧9的底端顶在弹簧帽壳404的圆柱孔洞内端面。

如图14所示，所述捕获桶10的主体为轴线竖直的圆柱体，圆柱体自上而下开设有圆柱形孔洞，圆柱体的顶面向一侧固定设置长条形的安装架1001，安装架1001靠近末端开设有大螺钉孔，通过大螺钉11将捕获桶10安装在悬臂梁2上。

进一步讲，捕获桶10的孔洞内壁光滑，动摩擦系数低于0.01。

进一步讲，捕获桶10的孔洞内径范围在固定环4的长度基础上加上10-15cm。

进一步讲，捕获桶10的孔洞中心位于中心环402的正下方。

内圈403、滚子限定圈5、圆柱滚子6、外圈7构成了一种内圈固定不动，外圈旋转的轴承结构，当外圈7受到切向力时，外圈7环绕内圈403旋转。

浮动片8的齿条结构804和外圈7的齿轮结构702相啮合，当浮动片8受到向下的压力后，齿条结构804向下运动，带动外圈7快速旋转，同时弹簧9压缩；当浮动片8受到的下压力消失后，弹簧9向上顶起弹簧帽803，齿条结构804带动外圈7反向快速旋转，直到浮动片8恢复到初始位置。

弹簧9的长度和弹力能保证在初始状态，浮动片8的水平板801与固定环4之间留有一定间隙，当老鼠或其它动物沿着管路3移动时，在刚踏上第一个外圈7时，只要外圈7受力均衡，暂时还不会发生旋转；一旦动物向下触发浮动片8，两个外圈7均向同一侧快速旋转，动物将失衡掉落进捕获桶10内。

还有另外一种情形，动物踏在浮动片8的水平板801上后，发现外圈7旋转而不再前进想要后退时，一旦离开浮动片8，外圈7开始反向迅速旋转，动物同样将失衡掉落进捕获桶10内。所以动物一旦接触浮动片8，向前向后均无路可退。

最后，负责管廊的工作人员在管廊通道内行走时，查看捕获桶10并将捕获的老鼠等动物清理出管廊，避免了管廊内的线缆遭受破坏。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种城市地下综合管廊，其特征在于：包括水泥基体(1)、悬臂梁(2)、管路(3)、固定环(4)、滚子限定圈(5)、圆柱滚子(6)、外圈(7)、浮动片(8)、弹簧(9)、捕获桶(10)、大螺钉(11)、小螺钉(12)；

所述水泥基体(1)为长方体，前后开设有矩形通孔；

所述悬臂梁(2)为直角三角形，短直角边所在竖直面上开设有大螺钉孔，通过大螺钉(11)装配在水泥基体(1)的两侧墙壁上；长直角边所在水平面由墙壁伸向水泥基体(1)通道；斜边在长直角边下侧，斜边与长直角边形成的竖直面上，中央处开设有小螺钉孔，用于安装固定环(4)，小螺钉孔两侧开设有大螺钉孔，用于安装捕获桶(10)；

所述管路(3)为圆柱形，内部开设通孔用于放置线缆，管路(3)放置在悬臂梁(2)的水平面上方；

所述固定环(4)的主体为圆柱形，沿圆柱轴线开设通孔，将管路(3)套在通孔内；固定环(4)的圆柱形沿轴向分为三部分，中间部分为中间环(402)，中间环(402)的底部固定设置长条状的支撑架(401)，支撑架(401)的靠近末端开设有小螺钉孔，通过小螺钉(12)将支撑架(401)安装在悬臂梁(2)上；中间环(402)的两侧为均为内圈(403)，内圈(403)的外径稍小于中间环(402)，环绕内圈(403)的外侧圆柱面，开设有长条状的滚子内凹槽(405)；

在固定环(4)的中间环(402)的两侧，设有竖直圆柱形的弹簧帽壳(404)，弹簧帽壳(404)的顶部向下开设有孔洞，用于安装浮动片(8)的弹簧帽(803)；弹簧帽壳(404)的底部开设有小通孔，用于安装浮动片(8)的立柱(802)；

所述滚子限定圈(5)为圆柱形，沿圆柱轴线开设通孔，套在固定环(4)的内圈(403)上；环绕滚子限定圈(5)的圆柱面，沿轴向均匀开设有长条状的滚子孔槽(501)；

所述圆柱滚子(6)为圆柱体，嵌在滚子限定圈(5)的滚子孔槽(501)中，圆柱滚子(6)的内侧圆柱面靠在内圈(403)的滚子内凹槽(405)上，圆柱滚子(6)的外侧圆柱面靠在外圈(7)的滚子外凹槽(701)上；

所述外圈(7)为圆柱形，沿圆柱轴线开设通孔，套在滚子限定圈(5)上；环绕外圈(7)的内侧圆柱面，开设有长条状的滚子外凹槽(701)；环绕外圈(7)的外侧圆柱面，靠近圆柱体的一端加工有轮齿，形成齿轮结构(702)；

所述浮动片(8)的整体形状为n形，中间部分为矩形的水平板(801)，两侧为细圆柱形的立柱(802)，两侧立柱(802)的中间位置处均设有弹簧帽(803)，所述弹簧帽(803)的底面由下向上，避开立柱(802)，开设有环形孔洞，用于安装弹簧(9)；在其中一侧立柱(802)顶端两侧向下固定设置竖直板状的齿条结构(804)，齿条结构(804)与外圈(7)的齿轮结构(702)相啮合；

所述弹簧(9)有两个，分别自下而上套在浮动片(8)的两侧立柱(802)上，安装在弹簧帽(803)内，弹簧(9)的顶端顶在弹簧帽(803)的环形孔洞内端面，弹簧(9)的底端顶在弹簧帽壳(404)的圆柱孔洞内端面；

所述捕获桶(10)的主体为轴线竖直的圆柱体，圆柱体自上而下开设有圆柱形孔洞，圆柱体的顶面向一侧固定设置长条形的安装架(1001)，安装架(1001)靠近末端开设有大螺钉孔，通过大螺钉(11)将捕获桶(10)安装在悬臂梁(2)上。

2.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊，其特征在于：所述齿轮结构(702)的轮齿宽度与浮动片(8)的齿条结构(804)宽度相等。

3.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊，其特征在于：所述外圈(7)有两个，齿轮结构(804)均靠近中间环(402)。

4.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊，其特征在于：所述外圈(7)的外径与中间环(402)的外径相等。

5.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊，其特征在于：捕获桶(10)的孔洞内壁光滑，动摩擦系数低于0.01。

6.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊，其特征在于：捕获桶(10)的孔洞内径范围在固定环(4)的长度基础上加上10-15cm。

7.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊，其特征在于：捕获桶(10)的孔洞中心位于中心环(402)的正下方。

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