CN107740438B - 城市综合管廊排水管系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种城市综合管廊排水管系统，包括具有设计坡度的管廊体、支撑于管廊体内的排水管、建设于地表的集污池及连接集污池与排水管并将集污池内污水势能转化为排水管内污水流动动能的汇流系统。地表建设集污池，集污池能蓄集势能，再利用汇流系统将势能转化为排水管内的输送动能，可以提高排水速度，从而适应微坡的地理环境；汇流系统将势能转化为排水的动能，增加管廊内排水管内的污水流速，避免沉积，或者能对排水管内的沉积进行冲击，确保排水管流水畅通；利用汇流模块，对支流污水在集污池内进行水位控制，相对集中排放，通过短时大流量实现对管路的冲刷。

Description

城市综合管廊排水管系统

技术领域

本发明属于城市管廊领域，尤其是一种城市综合管廊排水管系统。

背景技术

由于重力流排水管管径相对较大，对管路坡度有一定要求，且受空间和施工难度等多因素限制，真正纳入综合管廊还存在较大阻碍，完成个例很少。因此，解决好排水管入廊问题是推动管廊建设必须要攻克的难关。

管廊内部的重力流排水管是以重力作为动力来推动排水，因此排水管的安装坡度是影响排水的重要因素。坡度越大，排水效果越好，通过挖深实现管廊体较大坡度时成本将急剧增大，通过廊内放坡又将浪费宝贵的廊内空间，也将大增成本，国内一些地区地势平坦，可供利用的自然坡度就比较小，因此管廊需要考虑微坡下的排水。另外，随着城市地下空间的不断开发，管廊体占用的地层高度对其他地下设施会造成影响，也造成管廊体难以实现大坡度。

管廊内的排水管路通常采用重力流，因此相对于压力流管路管径通常较大。而受管廊空间限制，对管道的管径有一定限制，例如按照规范要求，1.2米直径的塑料管，考虑安装净距，管廊内净高宜在2.6米以上。因此要尽量在不增加其他额外动力的情况下尽量增大流量。

目前使用在管廊内作为排水管的是混凝土排水管和铸铁排水管，排水管在管廊内是通过连接的方式安装，但是混凝土排水管和铸铁排水管重量大，排水管入廊工序难度较大，施工比较麻烦，同时也造成维修困难。混凝土排水管作为污水排水管，容易受到污水管产生的有害气体的影响，寿命会缩短。

发明内容

本发明提供一种城市综合管廊排水管系统，通过地表建设污水集水池，管廊内排水管连接汇流模块，利用污水集水池相对管廊内排水管的势能优势，将势能转化为排水的动能，提高排水速度，从而适应微坡的地理环境。

本发明提供一种城市综合管廊排水管系统，通过地表建设污水集水池，管廊内排水管连接汇流模块，利用污水集水池相对管廊内排水管的势能优势，将势能转化为排水的动能，增加管廊内排水管内的污水流速，避免沉积，或者能对排水管内的沉积进行冲击，确保排水管流水畅通。

本发明提供一种城市综合管廊排水管系统，采用连续纤维增强塑料管，流水阻力小，重量轻，抗腐蚀性强，适合城市污水排放，整体寿命长，尤其是工艺比较灵活，管道的长度、截面形状适应地理环境的能力强。

本发明的具体技术方案为：一种城市综合管廊排水管系统，包括具有设计坡度的管廊体、支撑于管廊体内的排水管、建设于地表的集污池及连接集污池与排水管并将集污池内污水势能转化为排水管内污水流动动能的汇流系统。管廊体经过精心规划，充分利用城市道路自然坡度，并通过一定的埋深控制，以实现达到设计流量和流速的微小坡度，但考虑到管廊内排水管网设计流量裕度大、较长时期内不会达到设计流量，个别区域难以达到要求坡度等可能的情况，依靠重力流无法保证排水顺畅，管廊内铺设的管网一般与地面存在较大的高度差，地表建设集污池，集污池能蓄集势能，再利用汇流系统将势能转化为排水管内的输送动能，可以提高排水速度，从而适应微坡的地理环境；汇流系统将势能转化为排水的动能，增加管廊内排水管内的污水流速，避免沉积，或者能对排水管内的沉积进行冲击，确保排水管流水畅通；利用汇流模块，对支流污水在集污池内进行水位控制，相对集中排放，通过短时大流量实现对管路的冲刷。

作为优选，汇流系统包括与排水管相连接的汇流模块及连接汇流模块与集污池的汇流管，汇流模块内部设置有弯曲部，弯曲部将汇流管的出水方向转变为排水管的排水方向。为避免连接失效，汇流模块与排水管相连接，一般采用与排水管相同材料并同排水管连接固定成一体；集污池的建设位置一般都是偏离管廊的，也与排水管相偏离，因此连接集污池的汇流管一般都是从排水管的侧面接入，通过汇流模块内部的弯曲部，将水流方向改变，转变为排水管的轴线方向，这样，汇流模块排出的水可直接汇入到排水管内的流水内，不会对排水管内的流水造成阻碍，由于将势能转化为动能，汇流模块的出水会提高排水管内的水流速度和冲击力。

作为优选，排水管的底部设置有汇流口，汇流模块固定于排水管底部，汇流模块的出水口与汇流口相通。

作为优选，汇流模块呈盒体状，弯曲部设置于盒体内，盒体平行排水管轴线的侧边设置有进水口，进水口与汇流管相连接，出水口设置于盒体连接排水管的侧边上。

作为优选，汇流模块为弯管结构，弯管的进水口与汇流管相连接，弯管经弯曲部后倾斜向上并与排水管底部相通。

作为优选，汇流管连接汇流模块的下端设置有开关阀，并在该开关阀处并联一支管，支管上设置有支管阀及增压泵。

作为优选，汇流系统还包括直接连接集污池与排水管的斜管，斜管连接集污池的上部，斜管连接排水管的中上部。用于汇流模块放水流量达不到集水池污水进口流量时的污水直排。

作为优选，排水管采用各类增强纤维及其织物、预浸料通过环向与轴向的连续铺放缠绕工艺生产的塑料管道，塑料管道的基体为各类热固性树脂。增强纤维及其织物、预浸料等主要是提高塑料管道的强度，尤其是抗拉强度，比如玄武岩纤维，排水管采用环氧类树脂塑料管道，内表面光滑度与普通玻璃钢管道类似或更优，大大降低施工难度，同时能提高管道力学性能，减小重量；纤维铺放工艺实现纵向连续铺放，明显提升轴向抗弯性能，能够满足管廊内用支墩固定管道的要求；连续缠绕生产工艺保证管道尺寸、密度、强度等性能的均一性；壁厚根据不同管径选择，可在接头部位和管道中间适当位置加厚，同时满足支墩架空满管流力学性能；由于管廊内部空间有限，大型施工设备无法应用，管道及其附件的搬运、安装等工作主要由人工借助一定的小型辅助机械完成，使用性能满足要求的塑料管道，生产、搬运和铺设均大为简便，提高了管廊体内排水管建设效率。

入廊排水管路往往属于干线，影响面大，一旦因为维修停止排污，仅能依靠地面集污池和管路空间临时接纳污水，容许时间非常短，要求抢修时应尽量利用小流量时段迅速完成，或者采取临时性的旁通措施来延长抢修时间，作为优选，塑料管道之间由管路接头连接，同一节塑料管道由两支墩支撑，排水管在设定距离处接入检查井，检查井为同样的塑料管道，检查井上设置有两个密封的检查孔。检查井可以方便对排水管内的污水及管道工作情况进行检查，通过检查井的设置就可以临时截断待检修位置的塑料管道，并可排空该排水管内的流水，检修和更换均比较方便；而且利用检查井，又可以将上游段的来水经检查孔引出并增压后直接通过检查孔排入到下游的排水管内，用高速水流来冲洗管道，也可以通过检查孔外接其他水源。

作为优选，检查孔由水密封盖密封，水密封盖包括内层和外层，内层为中间留有检查孔洞的密封圈，外层为可快速拆卸的透明密封盖。

本发明的有益效果是：管廊体经过精心规划，充分利用城市道路自然坡度，并通过一定的埋深控制，以实现达到设计流量和流速的微小坡度，但考虑到管廊内排水管网设计流量裕度大、较长时期内不会达到设计流量，个别区域难以达到要求坡度等可能的情况，依靠重力流无法保证排水顺畅，管廊内铺设的管网一般与地面存在较大的高度差，地表建设集污池，集污池能蓄集势能，再利用汇流系统将势能转化为排水管内的输送动能，可以提高排水速度，从而适应微坡的地理环境；汇流系统将势能转化为排水的动能，增加管廊内排水管内的污水流速，避免沉积，或者能对排水管内的沉积进行冲击，确保排水管流水畅通；利用汇流模块，对支流污水，利用汇流模块，对支流污水汇入流量实施调控。

附图说明

图1是本发明一种结构示意图；

图2是本发明一种侧视图；

图3是本发明一种俯视图；

图4是本发明一种汇流模块结构示意图；

图5是本发明一种检查井的结构示意图；

图6是本发明一种检修更换示意图；

图中：1、排水管，2、支墩，3、管路接头，4、汇流模块，5、汇流管，6、集污池，7、斜管，8、开关阀，9、支管，10、增压泵，11、弯曲部，12、出水口，13、壳体，14、模块主体，15、进水口，16、陡坡，17、平坡，18、缓坡，19、检查井，20、检查孔，21、透明密封盖，22、密封圈，23、气囊，24、外管，25、第一泵，26、吸管，27、第二泵。

实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1：一种城市综合管廊排水管系统（参见图1图2图3），包括实现一定微小坡度的管廊体、通过支墩间隔支撑于管廊体内的排水管1、建设于地表的集污池6及连接集污池与排水管并将集污池内污水势能转化为排水管内污水流动动能的汇流系统，管廊体内设置有管廊监测系统，监测管廊体内各设备的运行情况，同样也监测排水管内排水速度及流量。

排水管是由多节塑料管道连续连接而成，塑料管道采用玄武岩纤维连续缠绕工艺生产，塑料管道的基体为环氧类树脂，内部不夹砂。塑料管道之间由管路接头3连接，管路接头内壁设置有两组密封瓣，两密封瓣相对管路接头中心平面对称，同一节塑料管道由两支墩2支撑。

汇流系统包括与排水管相连接的汇流模块4及连接汇流模块与集污池的汇流管5，汇流模块内部设置有弯曲部11，弯曲部将汇流管的出水方向转变为与排水管的轴线方向基本平行的方向。汇流系统还包括直接连接集污池与排水管的斜管7，斜管上端连接集污池的中上部，斜管下端连接排水管的上部（参见图2）。汇流管具有竖向直管和下部的水平横管，水平横管与汇流模块相连接，水平横管上设置有开关阀8，水平横管在开关阀的位置处并联有一支管9，支管上设置有支管阀及增压泵10。正常工作状态下，支管阀处于常闭状态，开关阀8处于常开状态，也就是说集污池通过汇流管与排水管保持畅通。当排水管内的排水速度下降，影响了排水效率，此时将开关阀关闭，打开支管阀，并启动增压泵，通过增压泵提升进入汇流模块的水动力，并带动排水管内的流水，同时也对排水管内部进行冲洗。

汇流模块包括模块主体14（参见图4）及设置于模块主体外部的壳体13，排水管下部设置有汇流口，模块主体设置于排水管汇流口处，模块主体与排水管采用一体制造，本实施例中采用相同的环氧树脂，模块主体与塑料管道之间不会出现漏水。模块主体内部设置有汇流管路，汇流管路包括进水口15和出水口12，进水口设置于模块主体平行排水管轴线的侧边上，出水口设置于模块主体朝上表面并于排水管的汇流口相对接。进水口与出水口形成90°弯折路线，进水口与出水口之间为弯曲部11，弯曲部将进水口的进水方向转变为出水口的出水方向，弯曲部对应进水口的拐角处为圆角，汇流管路靠近弯曲部的位置为底部向上抬升的陡坡16，陡坡后为一段平坡17，平坡处设置有高出底面的台阶，平坡之后为缓坡18。排水管的汇流口从缓坡起始部延伸到缓坡结束，也就是说汇流管路在缓坡起始位置形成一个缩口，通过该缩口可以提高出水的动力，同时该缓坡还会引导出水搅动排水管内的流水。壳体包住模块主体，保护模块主体。

排水管在设定距离处接入检查井19（参见图5），检查井为同样的塑料管道，检查井上设置有两个密封的检查孔20。检查孔由水密封盖密封，水密封盖包括内层和外层，内层为中间留有检查孔洞的密封圈22，外层为可快速拆卸的透明密封盖21。一般会在排水管间隔150米的位置接入检查井，利用检查井可对排水管进行冲洗、抢修或更换。

当需要冲洗排水管时，手动打开两个水密封盖，两检查孔之间外接冲洗管，冲洗管上接入增压泵，冲洗管的吸端插入到上游的检查孔内，冲洗管的冲端插入到下游的检查孔内。冲洗管利用增压泵，将上游来水加压后打入排水管下游，用高速水流来冲洗管道。

当排水管出现漏水、破损等问题需要抢修时（参见图6），先在问题塑料管道上游的检查井内塞入气囊23，气囊将上游的检查井在两检查孔之间分隔，下游的检查井内塞入气囊，气囊将下游的检查井在两检查孔之间分隔，上游的气囊将来水在该处截断，下游的气囊放置排水返流，上游的气囊前面的检查孔与下游的气囊后面的检查孔之间连接外管24，外管上接入有第一泵25，外管插入下游的检查孔的一端连接有吸管26，吸管上接入有第二泵27，吸管插入到下游检查井气囊前的检查孔内，利用吸管将问题段排水管内的污水通过第二泵吸走并排入到下游的排水管内，外管通过第一泵将上游气囊前的来水通过外管直接排入到下游气囊后的排水管内，实现问题管道段的短接，此时可以对问题段塑料管道进行抢修或者更换。

当排水管出现上坡需要动力提升前，或者在塑料管道口径发生变化、出现大拐弯、大高度落差等位置时，设置沉淀井，并在沉淀井处进行污泥清理。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种城市综合管廊排水管系统，其特征在于包括具有设计坡度的管廊体、支撑于管廊体内的排水管、建设于地表的集污池及连接集污池与排水管并将集污池内污水势能转化为排水管内污水流动动能的汇流系统；

汇流系统包括与排水管相连接的汇流模块及连接汇流模块与集污池的汇流管，汇流模块内部设置有弯曲部，弯曲部将汇流管的出水方向转变为排水管的排水方向；

排水管的底部设置有汇流口，汇流模块固定于排水管底部，汇流模块的出水口与汇流口相通；

汇流模块呈盒体状，弯曲部设置于盒体内，盒体平行排水管轴线的侧边设置有进水口，进水口与汇流管相连接，出水口设置于盒体连接排水管的侧边上；

汇流模块为弯管结构，弯管的进水口与汇流管相连接，弯管经弯曲部后倾斜向上并与排水管底部相通；

汇流管路靠近弯曲部的位置为底部向上抬升的陡坡，陡坡后为一段平坡，平坡处设置有高出底面的台阶，平坡之后为缓坡。

2.根据权利要求1所述的城市综合管廊排水管系统，其特征在于汇流管连接汇流模块的下端设置有开关阀，并在该开关阀处并联一支管，支管上设置有支管阀及增压泵。

3.根据权利要求1所述的城市综合管廊排水管系统，其特征在于汇流系统还包括直接连接集污池与排水管的斜管，斜管连接集污池的上部，斜管连接排水管的中上部。

4.根据权利要求1所述的城市综合管廊排水管系统，其特征在于排水管采用各类增强纤维及其织物、预浸料通过环向与轴向的连续铺放缠绕工艺生产的塑料管道，塑料管道的基体为各类热固性树脂。

5.根据权利要求4所述的城市综合管廊排水管系统，其特征在于塑料管道之间由管路接头连接，同一节塑料管道由两支墩支撑，排水管在设定距离处接入检查井，检查井为同样的塑料管道，检查井上设置有两个密封的检查孔。

6.根据权利要求5所述的城市综合管廊排水管系统，其特征在于检查孔由水密封盖密封，水密封盖包括内层和外层，内层为中间留有检查孔洞的密封圈，外层为可快速拆卸的透明密封盖。