CN110700385A - 一种应用于大型超深跌水井的消能结构及雨污水消能方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于大型超深跌水井的消能结构及其消能方法，包括跌水井本体，所述跌水井本体的顶部井口设置有检修通风口，所述检修通风口下部设置有跌水渠，所述跌水渠沿跌水井本体的井壁螺旋向下形成螺旋式结构，所述跌水渠上设置有隔离板，所述隔离板沿跌水渠的螺旋方向将跌水渠分割成污水跌水渠和雨水跌水渠，所述污水跌水渠用于输送污水，所述雨水跌水渠用于输送雨水。通过在跌水井内设置具有螺旋结构的跌水渠，使雨污水以螺旋流动的方式到达跌水井的底部，在螺旋流动过程中，不仅能够对雨污水进行沉沙和沉泥预处理，其还能有效对雨污水进行消能降噪，解决了传统消能方式不适用超大超深跌水井中和功能单一的技术问题。

Description

一种应用于大型超深跌水井的消能结构及雨污水消能方法

技术领域

本发明涉及市政污水排水技术领域，特别涉及一种应用于大型超深跌水井的消能结构及雨污水消能方法。

背景技术

目前，针对跌水井的雨污水消能方式多设计应用于常规型雨污跌水井，此种方式跌水消能效果虽然明显，但是噪声大侵蚀也较大，而且常规型雨污跌水井的井内直径不超过 2m，深度不超过6m，对于直径达到3m，深度超过10m的超深超大型的跌水工作检查井，传统消能方式不仅难以运用，而且未给检修人员设计专用检修通道，对于超深超大型的跌水井来说，未设置检修通道还会给检修人员带来安全风险，增加安全责任事故发生率。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种应用于大型超深跌水井的消能结构及雨污水消能方法，通过在跌水井内设置具有螺旋结构的跌水渠，使雨污水以螺旋流动的方式到达跌水井的底部，在螺旋流动过程中，不仅能够对雨污水进行沉沙和沉泥预处理，以保证无粗垃圾进入工作井，其还能有效对雨污水进行消能降噪，克服传统消能方式单一消能的功能，另外，通过将跌水井设计为台阶式结构还有利于构筑成检修楼梯，以便于检修人员下井检修，为检修人员提供了便捷和安全保障。

本发明采用的技术方案如下：一种应用于大型超深跌水井的消能结构，包括跌水井本体，其特征在于，所述跌水井本体的顶部井口设置有检修通风口，所述检修通风口下部设置有跌水渠，所述跌水渠沿跌水井本体的井壁螺旋向下形成螺旋式结构，跌水渠与跌水井本体的井壁固定连接，所述跌水渠上设置有隔离板，所述隔离板沿跌水渠的螺旋方向将跌水渠分割成污水跌水渠和雨水跌水渠，所述污水跌水渠用于输送污水，所述雨水跌水渠用于输送雨水。

由于上述结构的设置，通过在跌水井内设置具有螺旋结构的跌水渠，使雨污水以螺旋流动的方式到达跌水井的底部，在螺旋流动过程中，不仅能够对雨污水进行沉沙和沉泥预处理，以保证无粗垃圾进入工作井，其还能有效对雨污水进行消能降噪，解决了传统消能方式不适用超大超深跌水井中和功能单一的技术问题。

进一步，为了更好的实施本发明，所述雨水跌水渠位于检修通风口下方，雨水通过检修通风口进入雨水跌水渠内，所述污水跌水渠与污水管道接通，污水通过污水管道进入污水跌水渠内，所述跌水渠通过螺旋输送的方式将雨污水引流至跌水井的底部。

作为优选，所述跌水井本体的井壁、跌水渠和隔离板共同组成污水跌水渠，所述隔离板远离跌水井本体井壁的一侧构成雨水跌水渠。

进一步，为了更好地使雨水跌水渠兼做检修楼梯，所述雨水跌水渠的底面为阶梯式结构。通过将跌水井设计为台阶式结构还有利于构筑成检修楼梯，为检修人员提供了便捷和安全保障，克服了传统消能结构无法设计专门检修通道的不足。

为了进一步提高雨水跌水渠的使用安全，所述雨水跌水渠远离所述隔离板的侧面设置有栏杆，所述栏杆用于构成保护结构。

进一步，所述跌水渠的上端位于所述检修通风口的下部，其下端螺旋延伸至跌水井本体底部的排污管道处。

本发明还包括一种应用于大型超深跌水井的雨污水消能方法，包括以下步骤：

步骤1、在跌水井本体的顶部井口开设检修通风口，从检修通风口下部沿着井壁修筑螺旋式台阶跌水渠，直至修筑到跌水井本体的底部；

步骤2、沿着跌水渠的螺旋方向，在跌水渠上安装隔离板，以将跌水渠分割成污水跌水渠和雨水跌水渠，其中，污水跌水渠靠近井壁，雨水跌水渠靠近跌水渠的外缘。

进一步，在步骤1中，跌水渠和隔离板均用钢筋混凝土修筑形成。

进一步，在步骤2中，雨水跌水渠的外缘安装栏杆构成保护结构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在跌水井内设置具有螺旋结构的跌水渠，使雨污水以螺旋流动的方式到达跌水井的底部，在螺旋流动过程中，不仅能够对雨污水进行沉沙和沉泥预处理，以保证无粗垃圾进入工作井，其还能有效对雨污水进行消能降噪，解决了传统消能方式不适用超大超深跌水井中和功能单一的技术问题，同时，通过将跌水井设计为台阶式结构还有利于构筑成检修楼梯，为检修人员提供了便捷和安全保障，克服了传统消能结构无法设计专门检修通道的不足；

2、本发明通过螺旋输送的方式，可以有效地对雨污水进行消能、消声处理，减少了噪音污染，使雨污水对井底的冲刷作用降至最低，保证了对附近居民不产生干扰；

3、本发明的消能结构简单，采用了物理技术手段，无需机械设备，无耗能，无二次污染易于实现，其设置在地面下，不破坏地面原有景观，不阻碍视线，无复杂工序，有利于工程建设；

4.本发明有利于检修人员方便快捷的进行检修，有效保证了人身安全，并且建设无需大兴土木，经济投入低，后期只需人工维护，运行成本低。

附图说明

图1是本发明的一种应用于大型超深跌水井的消能结构平面示意图；

图2是本发明的跌水井消能结构地面以下平面结构示意图；

图3是图1中A-A截面结构示意图；

图4是图2中B-B截面结构示意图。

图中标记：1为跌水井本体，2为污水管道，3为沉泥井，4为排污管道，5为隧洞， 6为检修通风口，7为防翻越栏杆，8为格栅盖板，9为钢盖板，10为防坠落网，11为护笼爬梯，12为跌水渠，1201为污水跌水渠，1202为雨水跌水渠，13为污水支管流槽，14为隔离板，15为栏杆，16为雨水跌落孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以申请人具体设计并施工的项目为例——黑龙滩风景区污水干管项目，该项目的跌水井为超大超深型，井内直径达到6m，深度超过18m，如图1-4所示，跌水井本体的主体结构依然按照现有的施工设计标准进行修筑，例如跌水井本体1的井壁接通来自各个方向的污水管道2和沉泥井3，跌水井本体1的底部修筑排污管道4和隧洞5等，其不同点在于，在跌水井本体1的顶部设置有4.5×1.5m大小的检修通风口6，检修通风口6的顶部加装防翻越栏杆7，检修通风口6通过格栅盖板8和钢盖板9封口，格栅盖板8下部设置防坠落网 10，沿检修通风口6的井壁向下设置有护笼爬梯11，护笼爬梯11一直延伸至跌水井本体1 的井壁处，然后沿其井壁用钢筋混凝土修筑螺旋式台阶跌水渠12，跌水渠12宽度可为 1.5m，跌水渠12沿着井壁螺旋向下一直延伸至跌水井本体1的底部，跌水渠12的下端与污水支管流槽13接通，污水支管流槽13接通排污管道4。

进一步，沿跌水渠12的螺旋方向用钢筋混凝土修筑隔离板14，以将跌水渠12隔离形成雨水跌水渠1201和污水跌水渠1202，其中，跌水井本体1的井壁、跌水渠12和隔离板14共同组成污水跌水渠1201，其宽度可为0.5m，所述隔离板14远离跌水井本体1井壁的一侧构成雨水跌水渠1202，雨水跌水渠1202宽度可为0.9m，隔离板14厚度可为0.1m，雨水跌水渠1202位于检修通风口6下方，雨水通过检修通风口6进入雨水跌水渠1202内，所述污水跌水渠1201与污水管道2接通，污水通过污水管道2进入污水跌水渠1201内，所述跌水渠12通过螺旋输送的方式将雨污水引流至跌水井本体1的底部。

首先，污水管道2内的污水排放到污水跌水渠1201内，污水跌水渠1201通过螺旋输送的方式将污水输送至污水支管流槽13处，然后通过污水支管流槽13排放至排污管道4内，在输送过程中，污水跌水渠1201会对污水进行沉沙和沉泥预处理，保证无粗垃圾进入工作井内，输送过程中噪声通过井壁反射逐渐消失，能量通过螺旋式输送慢慢消耗至低能状态，进而有效解决了超大型超深跌水井污水消能和消声的问题，相应地，地面上的雨水通过检修通风口6进入雨水跌水渠1202中，经过雨水跌水渠1202的螺旋输送到达井底，该输送过程也能达到消声、消能、沉沙和沉泥的技术效果，在整体上，使得大流量的雨污水进入跌水井本体1时被消声消能，此种螺旋输送的方式无需额外的机械设备，无能耗，可有效应用于大型城市超深工作检查井中。

在上述实施例中，将跌水渠12修筑成台阶式结构的主要目的在于，对于雨水跌水渠 1202来说，使雨水跌水渠1202在输送雨水的同时，能够兼做检修楼梯用，以构成检修人员的专用检修通道，便于检修人员下井检修，为检修人员提供了检修便利性和安全保障；对于污水跌水渠1201来说，阶梯式的底面有助于提高对污水沉沙和沉泥预处理的效果，防止这些异物垃圾对跌水井本体1造成负面影响，当然，污水跌水渠1201的底面也可不设置成台阶式结构，例如可直接设置成平面结构，其也能对污水进行消能消声，但是对污水的沉沙和沉泥的预处理效果变差，同时，也不便于将污水跌水渠1201和雨水跌水渠1202一体修筑成型，增加了施工成本，因此，其并不是一种优选地实施方式。

进一步地，当雨水跌水渠1202兼做检修楼梯使用时，为了进一步提高雨水跌水渠1202的安全性，在雨水跌水渠1202的外缘(即外侧)安装有不锈钢制栏杆15，以进一步保障检修人员的安全。

进一步地，在上述实施例中，隔离板14的设置主要还是为了在跌水渠12上形成检修楼梯，以给检修人员提供专用检修通道，而在形成检修通道的同时，还能够用作雨水的输送通道，实现了灵活利用的目的。当然，在跌水渠12上不限于只设置一面隔离板14，其还可以在跌水渠12上设置两面隔离板14甚至更多，以将跌水渠12分割成三个部分，而在这三个部分中，检修通道是必不可少的，否则就没有必要使用隔离板14，因此，虽然上述实施例只列举了只有一面隔离板14的情况，但根据本发明的构思来说，其并不限于设置一面隔离板14。相应地，雨水跌水渠1202和污水跌水渠1201的相对位置关系也不做强制要求，但是，考虑到污水是通过污水管道2进入跌水井本体1中的，而污水管道2又是直接通过井壁与跌水井本体1接通的，因此，为了便于污水排放至跌水井本体1中，优选采用污水跌水渠1201靠近井壁的设置方式，这样的设置方式也便于检修人员使用雨水跌水渠。

进一步地，基于本发明的设计思路，本发明还包括一种应用于大型超深跌水井的雨污水消能方法，其包括以下步骤：

步骤1、在跌水井本体1的顶部井口开设检修通风口6，从检修通风口6下部沿着井壁修筑螺旋式台阶跌水渠12，直至修筑到跌水井本体1的底部，即排污管道4处；

步骤2、沿着跌水渠12的螺旋方向，在跌水渠上安装隔离板14，以将跌水渠12分割成污水跌水渠1201和雨水跌水渠1202，其中，污水跌水渠1201靠近井壁，雨水跌水渠1202靠近跌水渠12的外缘，雨水跌水渠1202的外缘安装栏杆15构成保护结构。

对于上述雨污水消能的方法，将其应用于黑龙滩风景区污水干管项目的超大超深跌水井中时，达到了显著地消能消声效果，由于超大超深跌水井雨污水输送量大，规格大，使用传统的跌水井消能方式并不能达到消能和消声的技术效果，而且在传统的跌水井消能结构上，很难设计专用检修通道，检修人员检修超大超深跌水井时，安全威胁很大，而上述消能方法不仅有效解决了传统跌水井消能方式不适用于超大超深跌水井的技术问题，还为检修人员提供了专用检修通道，消除了对检修人员的安全威胁，可有效应用于大型城市超深工作检查井中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种应用于大型超深跌水井的消能结构，包括跌水井本体，其特征在于，所述跌水井本体的顶部井口设置有检修通风口，所述检修通风口下部设置有跌水渠，所述跌水渠沿跌水井本体的井壁螺旋向下形成螺旋式结构，跌水渠与跌水井本体的井壁固定连接，所述跌水渠上设置有隔离板，所述隔离板沿跌水渠的螺旋方向将跌水渠分割成污水跌水渠和雨水跌水渠，所述污水跌水渠用于输送污水，所述雨水跌水渠用于输送雨水。

2.如权利要求1所述的应用于大型超深跌水井的消能结构，其特征在于，所述雨水跌水渠位于检修通风口下方，雨水通过检修通风口进入雨水跌水渠内，所述污水跌水渠与污水管道接通，污水通过污水管道进入污水跌水渠内，所述跌水渠通过螺旋输送的方式将雨污水引流至跌水井的底部。

3.如权利要求2所述的应用于大型超深跌水井的消能结构，其特征在于，所述跌水井本体的井壁、跌水渠和隔离板共同组成污水跌水渠，所述隔离板远离跌水井本体井壁的一侧构成雨水跌水渠。

4.如权利要求3所述的应用于大型超深跌水井的消能结构，其特征在于，所述雨水跌水渠的底面为阶梯式结构。

5.如权利要求4所述的应用于大型超深跌水井的消能结构，其特征在于，所述雨水跌水渠远离所述隔离板的侧面设置有栏杆，所述栏杆用于构成保护结构。

6.如权利要求1－5之一所述的应用于大型超深跌水井的消能结构，其特征在于，所述跌水渠的上端位于所述检修通风口的下部，其下端螺旋延伸至跌水井本体底部的排污管道处。

7.一种应用于大型超深跌水井的雨污水消能方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在跌水井本体的顶部井口开设检修通风口，从检修通风口下部沿着井壁修筑螺旋式台阶跌水渠，直至修筑到跌水井本体的底部；

步骤2、沿着跌水渠的螺旋方向，在跌水渠上安装隔离板，以将跌水渠分割成污水跌水渠和雨水跌水渠，其中，污水跌水渠靠近井壁，雨水跌水渠靠近跌水渠的外缘。

8.如权利要求7所述的应用于大型超深跌水井的雨污水消能方法，其特征在于，在步骤1中，跌水渠和隔离板均用钢筋混凝土修筑形成。

9.如权利要求7所述的应用于大型超深跌水井的雨污水消能方法，其特征在于，在步骤2中，雨水跌水渠的外缘安装栏杆构成保护结构。

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