CN110541360B - 一种建筑桥梁用排水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑桥梁用排水装置，包括排水管、弯头和泄水管，所述排水管和泄水管分别插接在弯头两端的管口内，所述排水管远离泄水管的一侧壁上等间距设有多个导流管，多个所述导流管远离排水管的一端上均设有进水防掺气装置，所述进水防掺气装置包括空心底盘和顶盖。本发明能够在暴雨天气时，使得排水管道进入虹吸式排水状态，快速将桥梁桥面积水排掉，减轻桥梁的承压负担，并利用排水管满流时水流的冲击力，利用叶轮带动沉积物清理装置对排水管道内的沉积物进行刮除和清理。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁排水技术领域，尤其涉及一种建筑桥梁用排水装置。
背景技术
为了迅速的排除桥面积水，防止雨水积滞于桥面并渗入梁体而影响桥梁的耐久性，在建筑和设计桥梁时，除了在桥面上设置纵横坡排水外，还需要在桥梁内设置排水装置，以便组成一个完整的排水系统。
现有的建筑桥梁用排水装置一般是由多个排水管组成的排水管道，在平时水流量较小时，排水管道内容易积蓄泥垢、沙土等沉积物，因此在遇到暴雨天气时，由于沉积物的阻碍作用，排水管道的排水能力会受到限制，使得桥梁桥面上会出现大面积积水，进而增大了桥梁的承压负担。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：现有的建筑桥梁用排水装置一般是由多个排水管组成的排水管道，在平时水流量较小时，排水管道内容易积蓄泥垢、沙土等沉积物，因此在遇到暴雨天气时，由于沉积物的阻碍作用，排水管道的排水能力会受到限制，使得桥梁桥面上会出现大面积积水，进而增大了桥梁的承压负担。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种建筑桥梁用排水装置，包括排水管、弯头和泄水管，所述排水管和泄水管分别插接在弯头两端的管口内，所述排水管远离泄水管的一侧壁上等间距设有多个导流管，多个所述导流管远离排水管的一端上均设有进水防掺气装置，所述进水防掺气装置包括空心底盘和顶盖，所述空心底盘和顶盖之间焊接有多个呈等间距对称设置的挡片，所述空心底盘固定连接在导流管远离排水管的一端上，所述排水管的内侧管壁上等间距设有多个沉积物清理装置，所述沉积物清理装置包括固定环，所述固定环固定连接在排水管的内侧管壁上；
所述固定环的内侧管壁上固定连接有内齿圈，所述内齿圈的内圈侧壁上啮合连接有四个呈对称设置的齿轮轴，四个所述齿轮轴远离内齿圈的一侧壁上均啮合连接有外齿圈，所述齿轮轴的两端上对称固定连接有两个限位挡板，所述外齿圈的内圈侧壁上固定连接有叶轮，所述靠近泄水管一侧设置的限位挡板上固定连接有传动杆，所述传动杆上转动连接有管套，所述管套靠近排水管的一侧壁上固定连接有刮板，所述刮板滑动连接在排水管的内侧管壁上，所述刮板远离排水管的一侧壁上固定连接有安装板，所述安装板远离管套设置，所述传动杆和安装板之间固定连接有往复丝杠，所述往复丝杠的外侧壁上固定连接有安装块，所述安装块靠近刮板的一侧壁上固定连接有清洁板，所述清洁板滑动连接在刮板远离排水管的一侧壁上。
优选的，所述限位挡板呈圆柱形设置，且所述限位挡板滑动连接在固定环的内侧壁上，所述内齿圈和外齿圈均滑动连接在两个限位挡板之间。
优选的，所述固定环两端端口处的内侧壁均呈倾斜设置。
优选的，所述空心底盘、顶盖和挡片均由铝合金材料制成。
优选的，所述空心底盘和顶盖的厚度由内到外呈递减式设置。
本发明的有益效果是：
1、在暴雨天气时，借助挡片阻碍导流管管口进水时的旋涡现象，并在排水沟槽内雨水液面漫过顶盖时，通过顶盖对导流管管口进行液面密封，防止空气进入，使得排水管内水流量快速增大，迅速达到满流状态，在泄水管的满流泄流作用下，利用泄水管内水流的重力作用，对排水管进行负压吸引，使得排水管道进入虹吸式排水状态，相比传统的重力式排水方式而言，排水管无需设置坡度，施工起来更为方便，排水速度更快，能够有效的减轻暴雨天气因蓄积雨水给桥梁带来的承压负担。
2、利用排水管满流时水流的冲击力，驱使叶轮带动外齿圈转动，从而配合内齿圈，借助啮合连接作用带动齿轮轴即绕轴心旋转，也沿内齿圈的内圈侧壁周向转动，通过齿轮轴的周向转动，借助传动轴带动刮板沿排水管的内侧壁移动，对排水管内沉积物进行刮除，进而提高排水管的排水能力和排水效率，利用齿轮轴的轴心转动，通过传动轴带动往复丝杠运转，配合刮板对清洁板的限位作用，往复丝杠通过安装块带动清洁板沿刮板表面往复移动，对刮板上粘附的泥垢进行清洁。
3、利用叶轮对水流的阻力，限制排水管内水流速度，防止排水管因水流速度过快而导致排水管内压力超出排水管的承压能力，并避免水流的冲击力超出弯头抗冲击能力。
附图说明
图1为本发明提出的一种建筑桥梁用排水装置的正面结构示意图；
图2为图1中A结构的放大图；
图3为本发明提出的一种建筑桥梁用排水装置的空心底盘和挡片的结构示意图；
图4为本发明提出的一种建筑桥梁用排水装置的叶轮、外齿圈、齿轮轴、内齿圈之间连接结构的示意图；
图5为本发明提出的一种建筑桥梁用排水装置的叶轮、外齿圈、齿轮轴、内齿圈之间连接结构的剖面示意图。
图中：1排水管、2弯头、3泄水管、4导流管、5空心底盘、6顶盖、7挡片、8固定环、9内齿圈、10齿轮轴、11限位挡板、12外齿圈、13叶轮、14传动杆、15管套、16刮板、17安装板、18往复丝杠、19安装块、20清洁板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-5，一种建筑桥梁用排水装置，包括排水管1、弯头2和泄水管3，排水管1和泄水管3分别插接在弯头2两端的管口内，排水管1远离泄水管3的一侧壁上等间距设有多个导流管4，由排水管1、弯头2和泄水管3连接组成的桥梁排水管道位于桥面下方，设置在桥梁内部，导流管4的一端则延伸到桥面上，且处于桥面上设置的用于排水的沟槽内，负责将排水沟槽内积蓄的雨水导流进排水管1内，多个导流管4远离排水管1的一端上均设有进水防掺气装置，进水防掺气装置包括空心底盘5和顶盖6。
空心底盘5和顶盖6之间焊接有多个呈等间距对称设置的挡片7，挡片7能够有效的阻止桥面上的塑料袋、塑料瓶等容易造成排水管道堵塞的垃圾进入导流管4内，并能阻碍排水沟槽内的雨水在沿导流管4的管口进入导流管4内时所发生的旋涡现象，从而避免雨水内掺气现象的发生，在遇到突发暴雨状况时，由于挡片7对雨水进入导流管4过程所起到的防掺气作用，使得排水管1内的水流量迅速增大，排水沟槽内的雨水水面逐渐漫过顶盖6，此时顶盖6对导流管4的管口进行液面密封，防止空气进入，使得排水管1迅速达到满流状态。
在泄水管3的泄流作用下，排水管道进入虹吸式排水工作状态，借助泄水管3内雨水向下泄流时的重力作用，对排水管1内雨水进行负压吸引，因此排水管1不需要设置坡度，施工起来更加的方便，且排水管1内雨水流量相较传统的重力式排水方式得到了极大的提升，进而提高了排水管道的排水能力和排水效率，减轻了桥梁的承压负担，空心底盘5和顶盖6的厚度由内到外呈递减式设置。
空心底盘5和顶盖6之间的空隙作为导流管4的进水端，由于空心底盘5的外边缘处具有一定的厚度，因此当排水沟槽内雨水流速较慢时，在空心底盘5的周围很容易出现泥垢堆积的情况，所以将空心底盘5的厚度设置成由内到外的递减式，使得空心底盘5的边缘处呈薄片状，不再阻碍排水沟槽底部的泥垢进入导流管4内，进而避免了空心底盘5外边缘处出现泥垢堆积的情况。
空心底盘5、顶盖6和挡片7均由铝合金材料制成，铝合金材质制成的空心底盘5、顶盖6和挡片7，机械强度高，耐雨水冲刷，不易生锈，能够长久使用，空心底盘5固定连接在导流管4远离排水管1的一端上，排水管1的内侧管壁上等间距设有多个沉积物清理装置，沉积物清理装置包括固定环8，固定环8固定连接在排水管1的内侧管壁上，固定环8两端端口处的内侧壁均呈倾斜设置，有助于减小固定环8对排水管1内水流的阻力，并避免固定环8的进水端端口处积蓄泥垢等沉积物，且排水管1内的雨水流经固定环8时，流速会略微提升。
固定环8的内侧管壁上固定连接有内齿圈9，内齿圈9的内圈侧壁上啮合连接有四个呈对称设置的齿轮轴10，四个齿轮轴10远离内齿圈9的一侧壁上均啮合连接有外齿圈12，齿轮轴10的两端上对称固定连接有两个限位挡板11，限位挡板11呈圆柱形设置，且限位挡板11滑动连接在固定环8的内侧壁上，内齿圈9和外齿圈12均滑动连接在两个限位挡板11之间，借助限位挡板11对齿轮轴10和外齿圈12进行限位，限制外齿圈12仅能沿竖直面进行转动，限制齿轮轴10仅能在内齿圈9内圈侧壁上的齿纹和外齿圈12外圈侧壁上的齿纹之间运动。
外齿圈12的内圈侧壁上固定连接有叶轮13，靠近泄水管3一侧设置的限位挡板11上固定连接有传动杆14，传动杆14上转动连接有管套15，管套15靠近排水管1的一侧壁上固定连接有刮板16，刮板16滑动连接在排水管1的内侧管壁上，刮板16远离排水管1的一侧壁上固定连接有安装板17，安装板17远离管套15设置，传动杆14和安装板17之间固定连接有往复丝杠18，往复丝杠18的外侧壁上固定连接有安装块19，安装块19靠近刮板16的一侧壁上固定连接有清洁板20。
清洁板20滑动连接在刮板16远离排水管1的一侧壁上，在排水管1内水流量较小时，排水管1的底侧内壁上容易蓄积一些类如泥垢之类的沉积物，当遇到暴雨天气时，这些沉积物会影响排水管1的满载排水量大小，进而影响到排水管道的排水能力，因此为了减轻桥梁桥面积蓄雨水时桥梁的承压负担，为了快速将桥面上积蓄的雨水经排水沟槽、导流管4、排水管1、弯头2和泄水管3迅速排出，需要对排水管1内蓄积的沉积物进行清理。
而叶轮13的设置，可以在排水管1进入满流和接近满流状态时，利用水流的冲击力带动叶轮13旋转，叶轮13再通过带动外齿圈12旋转，外齿圈12配合内齿圈9，借助啮合连接作用驱使齿轮轴10在绕自身轴中心旋转的同时还在沿内齿圈9的内侧壁做周向转动，利用齿轮轴10的周向转动，通过传动杆14带动刮板16沿排水管1的内侧壁运动，从而将排水管1内蓄积的沉积物刮下来，随水流一起沿泄水管3排出。
同时，借助齿轮轴10的绕轴心自转，通过传动杆14带动往复丝杠18运转，借助刮板14对清洁板20的限位作用，使得往复丝杠18能够带动安装块19和清洁板20沿往复丝杠18方向做往复移动，进而对刮板16上粘附的泥垢进行清洁，防止刮板16因附着泥垢而影响到对排水管1内沉积物的清理效果，从而保证排水管1在进入满流状态后，排水管1内的沉积物能快速的被清除掉，另外，叶轮13能够对排水管1内水流起到一定的减速阻碍作用，从而避免因虹吸式排水方式的排水管1内水流速度过快，而出现超出排水管1管体承压能力和超出弯头2抗冲击能力的情况，进而对排水管道进行保护。
本发明中，在暴雨天气时，桥面上排水沟槽内蓄积的雨水沿导流管4进入排水管1内，在导流管4的管口处，利用挡片7阻碍管口进水时的旋涡现象，从而防止导流管4内进入的雨水中大量掺气，在排水沟槽内雨水液面漫过顶盖6之后，顶盖6能够对导流管4的管口进行液面密封，防止空气进入，使得排水管1内水流量逐渐增大，由于没有空气进入排水管1内，排水管1迅速进入满流工作状态，此时，在泄水管3的泄流作用下，排水管道进入虹吸式排水工作状态，借助泄水管3内雨水向下泄流时的重力作用，对排水管1内雨水进行负压吸引，因此排水管1不需要设置坡度，施工起来更加的方便，且排水管1内雨水流量相较传统的重力式排水方式得到了极大的提升，进而提高了排水管道的排水能力和排水效率，减轻了桥梁的承压负担；
在排水管1进入满流和接近满流状态时，利用水流的冲击力带动叶轮13旋转，叶轮13带动外齿圈12旋转，外齿圈12配合内齿圈9，借助啮合连接作用驱使齿轮轴10在做轴心旋转的同时还在沿内齿圈9的内侧壁做周向转动，利用齿轮轴10的周向转动，通过传动杆14带动刮板16沿排水管1的内侧壁运动，从而将排水管1内蓄积的沉积物刮下来，随水流一起沿泄水管3排出；
同时，借助齿轮轴10的绕轴心自转，通过传动杆14带动往复丝杠18运转，借助刮板14对清洁板20的限位作用，使得往复丝杠18能够带动安装块19和清洁板20沿往复丝杠18方向做往复移动，进而对刮板16上粘附的泥垢进行清洁，防止刮板16因附着泥垢而影响到对排水管1内沉积物的清理效果，从而保证排水管1在进入满流状态后，排水管1内的沉积物能快速的被清除掉，另外，叶轮13能够对排水管1内水流起到一定的减速阻碍作用，从而避免因虹吸式排水方式的排水管1内水流速度过快，而出现超出排水管1管体承压能力和超出弯头2抗冲击能力的情况，进而对排水管道进行保护。
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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种建筑桥梁用排水装置，包括排水管(1)、弯头(2)和泄水管(3)，其特征在于，所述排水管(1)和泄水管(3)分别插接在弯头(2)两端的管口内，所述排水管(1)远离泄水管(3)的一侧壁上等间距设有多个导流管(4)，多个所述导流管(4)远离排水管(1)的一端上均设有进水防掺气装置，所述进水防掺气装置包括空心底盘(5)和顶盖(6)，所述空心底盘(5)和顶盖(6)之间焊接有多个呈等间距对称设置的挡片(7)，所述空心底盘(5)固定连接在导流管(4)远离排水管(1)的一端上，所述排水管(1)的内侧管壁上等间距设有多个沉积物清理装置，所述沉积物清理装置包括固定环(8)，所述固定环(8)固定连接在排水管(1)的内侧管壁上；
所述固定环(8)的内侧管壁上固定连接有内齿圈(9)，所述内齿圈(9)的内圈侧壁上啮合连接有四个呈对称设置的齿轮轴(10)，四个所述齿轮轴(10)远离内齿圈(9)的一侧壁上均啮合连接有外齿圈(12)，所述齿轮轴(10)的两端上对称固定连接有两个限位挡板(11)，所述外齿圈(12)的内圈侧壁上固定连接有叶轮(13)，所述限位挡板(11)靠近泄水管(3)一侧固定连接有传动杆(14)，所述传动杆(14)上转动连接有管套(15)，所述管套(15)靠近排水管(1)的一侧壁上固定连接有刮板(16)，所述刮板(16)滑动连接在排水管(1)的内侧管壁上，所述刮板(16)远离排水管(1)的一侧壁上固定连接有安装板(17)，所述安装板(17)远离管套(15)设置，所述传动杆(14)和安装板(17)之间固定连接有往复丝杠(18)，所述往复丝杠(18)的外侧壁上固定连接有安装块(19)，所述安装块(19)靠近刮板(16)的一侧壁上固定连接有清洁板(20)，所述清洁板(20)滑动连接在刮板(16)远离排水管(1)的一侧壁上。
2.根据权利要求1所述的一种建筑桥梁用排水装置，其特征在于,所述限位挡板(11)呈圆柱形设置，且所述限位挡板(11)滑动连接在固定环(8)的内侧壁上，所述内齿圈(9)和外齿圈(12)均滑动连接在两个限位挡板(11)之间。
3.根据权利要求1所述的一种建筑桥梁用排水装置，其特征在于，所述固定环(8)两端端口处的内侧壁均呈倾斜设置。
4.根据权利要求1所述的一种建筑桥梁用排水装置，其特征在于，所述空心底盘(5)、顶盖(6)和挡片(7)均由铝合金材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种建筑桥梁用排水装置，其特征在于，所述空心底盘(5)和顶盖(6)的厚度由内到外呈递减式设置。
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