CN112281649A - 一种桥梁排水螺旋过滤装置 - Google Patents
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Abstract
该发明涉及混凝土取样装置领域，尤其涉及一种桥梁排水螺旋过滤装置。包括桥梁路面和排水总管，所述排水总管位于桥梁路面的下方，所述桥梁路面上设有进水孔，所述进水孔的上表面设有遮挡进水孔的过滤板，所述过滤板的下方设有进水通道，所述过滤罐的侧面上方设有切向进水管，且切向进水管将进水通道和过滤罐连通，所述过滤罐的上方设有出水端，所述出水端中部设有排水管，所述过滤罐的下方设有排渣端，所述排渣端上设有排渣盖，所述排渣盖和排渣端铰接，所述排渣端的下方设有集渣箱，本技术方案用以解决桥面排水系统的排水总管容易被泥沙和石子堵塞，影响桥梁的排水性能，使桥梁路面长时间被水浸泡，导致桥梁使用寿命的问题。
Description
技术领域
该发明涉及桥梁排水装置领域，尤其涉及一种桥梁排水螺旋过滤装置。
背景技术
目前已知由于桥面的排水系统存在问题可能导致以下几方面的问题：(1)当桥梁桥面雨水滞留时间过长，雨水会先通过铺装层再逐渐渗透铺装层下的防水层，最后进入桥梁结构内部，桥梁桥跨、桥墩及桥台结构内的钢筋可能会因渗水变锈蚀，钢筋韧性与强度降低，这对桥梁的使用寿命和正运行的稳定性都会产生不利的影响。(2)由桥面裂缝或接缝等处渗透防水层进入桥梁结构内部的水如果不能及时排出，一段时间后桥面铺装层内部孔隙水容易达到饱和。车辆快速在桥面行走时会使桥面铺装层里的饱和孔水产生流速和压力，进而使桥面铺装层产生剥落松散、坑洞等。(3)如果桥梁桥面的水不能有效、迅速地排除，在桥面就会形成水膜甚至积水；将使桥面抗滑性能变差，当车辆行驶通过桥面时就可能会因水膜或积水发生滑动或无法正常刹车。
而导致上述问题的主要原因就是桥梁的排水系统容易被桥面上的泥沙和石子堵塞，从而造成桥面上的水不能有效及时的排走，因此在现有技术上进行改进和设计一种使桥梁排水畅通的排水系统显得尤为重要。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提出一种桥梁排水螺旋过滤装置，用以解决桥面排水系统的排水总管容易被泥沙和石子堵塞，影响桥梁的排水性能，使桥梁路面长时间被水浸泡，导致桥梁使用寿命的问题。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种桥梁排水螺旋过滤装置，包括桥梁路面和排水总管，所述排水总管位于桥梁路面的下方，所述桥梁路面上设有进水孔，所述进水孔的上表面设有遮挡进水孔的过滤板，所述过滤板的下方设有进水通道，所述进水通道的一端和进水孔连通，所述进水通道的另一端设有过滤罐，所述过滤罐的侧面上方设有切向进水管，所述切向进水管的两端分别与过滤罐和进水通道固定连接，且切向进水管将进水通道和过滤罐连通，所述过滤罐的上方设有出水端，所述出水端中部设有排水管，所述排水管和排水总管连通，所述过滤罐的下方设有排渣端，所述排渣端上设有排渣盖，所述排渣盖和排渣端铰接，所述排渣端的下方设有集渣箱，所述集渣箱的底部设有渗水孔，所述渗水孔上设有渗水管，所述渗水管和排水总管连通。
本发明的工作原理和技术效果如下：下雨天，雨水通过进水孔，从桥梁路面上流至进水通道的内部，雨水在从进水通道的上端向其底端移动，在这个过程中，水的流速在重力势能的作用下将会增加，同过切向进水管流经至过滤罐内，由于水的流速相对较大，且通过过滤罐的切线方向进入，所以水流在过滤罐内会形成从上至下的旋流，在此过程中，在离心力的作用下，由于石子和泥沙的质量较大，受到的离心力较大，所以将会撞击向过滤罐的内壁，使其失去动能，然后在重力的作用下逐渐向下移动至集渣端进行汇集，而由于过滤罐的直径从上至下逐渐减小，所以水流在过滤罐的底部会形成一股从下至上的旋流，将含有较少泥沙的水从上端的出水端排出至排水总管内，当排渣端底部泥沙较多时，在重力的作用下，排渣盖将会旋转，使泥沙排进集渣箱内，然后复位。通过过滤罐对水中的泥沙和石子进行旋转过滤，使过滤罐底部从下至上的旋流内只含有较少和较小泥沙，因此排入排水总管也不会形成堵塞，能极大程度上的保证桥梁排水系统的正常工作效果和降低桥梁排水总管的堵塞率。
作为优选方案，所述切向进水管与进水通道的连接端设有蓄水机构，所述蓄水机构包括浮球、第一弹簧、第一拉绳和蓄水盖，所述浮球位于进水通道内，所述蓄水盖和切向进水管的端部铰接，所述第一弹簧的一端固定于切向进水管的内部，所述第一弹簧的另一端和蓄水盖的中部铰接，所述第一拉绳的一端和浮球固定连接，所述第一拉绳的另一端和蓄水盖的下端固定连接，其有益之处在于，蓄水机构可以将水蓄积在进水通道内，当进水通道内的水达到一定的高度时，在浮球的作用下，浮球的浮力带动第一拉绳将蓄水该打开，此时进水通道内的水排向过滤罐内，由于此时水的重力势能较大，所以排进过滤罐内水的流速更快，水能够在过滤罐的内壁进行旋转下降，质量较大的一部分泥沙和石子将会受到较大的离心力，在离心力的作用下可以将水中含有的泥沙和石子甩向过滤罐的内壁，然后泥沙和石子失去动能，掉入过滤罐的底部，通过这样的设计可以增强过滤罐的泥沙过滤效果。
进一步限定，所述第一弹簧常态下为拉伸状态，其有益之处在于，常态下将进水管道的出水端封闭时，拉伸状态的弹簧可以将出水端密封更严实，避免漏水造成进水通道内的液位上升缓慢。
作为优选方案，所述排渣盖上设有控制排渣盖打开和关闭的控制机构，所述控制机构包括第二拉绳和第二弹簧，所述第二弹簧的一端固定于排渣端内，所述第二弹簧的另一端固定于排渣盖的内侧面上，所述第二拉绳的一端和排渣盖固定连接，所述第二拉绳的另一端穿过进水通道和浮球固定连接，其有益之处在于，常态下，过滤罐中没有水进入的时候，排渣盖处于打开状态，可对上一次过滤之后残留在过滤罐中的水和泥沙排放至下方的集渣箱内，当进水管内的水位上升到一定的高度，浮球上升较小的距离时，第二拉绳的拉力大于弹簧的形变力时，排渣盖关闭，使过滤管在进行工作时的过滤效果更好，不会使大量的水和泥沙掉落至集渣箱内，不会造成集渣箱内的水渗透不及时而造成堵塞的问题。
进一步限定，所述第二弹簧靠近排渣盖和排渣端铰接的一端，且排渣盖关闭时第二弹簧处于压缩状态，其有益之处在于，第二弹簧靠近排渣盖和排渣端铰接的位置，使为了使常态下的排渣盖打开的角度更大，便于将泥沙排入至集渣箱内。
作为优选方案，所述渗水孔内设有过滤机构，所述过滤机构包括从上到下设置的鹅暖石层、钢丝网和土工布，其有益之处在于，收集箱内含有大量的泥沙和石子，通过在渗水孔设置鹅卵石层可以阻挡较大的石子，并且留出一定的缝隙，使水流向渗水孔，再由土工布对较小的泥沙进行过滤，保证流进排水总管的的水内杂质较少，进一步提升防堵塞效果。
进一步限定，所述进水通道倾斜于水平线安装，且位于桥梁路面的一端位于进水通道的最高点，和切向进水管连接的一端位于进水通道的最低点，其有益之处在于，倾斜安装可以使进水通道内的水具有较大的势能，同时还不容易在排水管道内堆积泥沙和石子。
作为优选方案，所述出水端上设有过滤筒，所述过滤筒位于过滤罐的内部，所述过滤筒由弹性材质组成，且所述过滤筒上设有过滤孔，其有益之处在于，水从过滤管上端排出时，过滤筒可对水中较轻的漂浮物进行拦截。
进一步限定，所述过滤筒内设有第三弹簧，所述第三弹簧设置于过滤筒内，其有益之处在于，内部安装弹簧可以使过滤筒在弹簧的带动下进行振动，可以对过滤筒的外壁上粘附的杂质进行振动清理，同时还对过滤桶起到一定的支撑作用。
进一步限定，所述过滤罐的内壁上设有导水槽，所述导水槽成螺旋状分布，其有益之处在于，导水槽可以对水流进行导向，使水流沿着过滤罐内部做旋转运动的效果更好，使泥沙的过滤效果更好，同时泥沙失去动能位于导向槽内，在水流的带动下就可以运动至过滤罐底部进行汇集。
附图说明
图1为本发明实施例的立体示意图。
图2为本发明实施例的过滤罐内部示意图。
图3为本发明实施例过滤罐的截面示意图。
图4为本发明实施例的正视图截面示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：过滤罐1、出水端2、集渣端3、集渣箱4、过滤机构5、切向进水管6、进水通道7、过滤板8、过滤筒9、排水管10、排水总管11、第一拉绳12、第二拉绳13、浮球14、蓄水盖15、排渣盖16、第一弹簧17、第二弹簧18、过滤孔19。
具体实施过程如下：
如图1、图2和图3所示，一种桥梁排水螺旋过滤装置，包括设置在桥梁路面上的排水孔，在排水孔上设有过滤板8，过滤板8和桥面齐平，在过滤板8的下方开设有本装置的安装槽，在安装内设有进水通道7，进水通道7的一端和排水孔固定连接，进水通道7的另一端的位置设有过滤罐1，过滤罐1的直径从上至下逐渐减小，在过滤罐1的上部设有切向进水管6，进水通道7的下端和切向进水管6固定连接，优选地，进水通道7倾斜于水平线安装，且位于桥梁路面的一端位于进水通道7的最高点，和切向进水管6连接的一端位于进水通道7的最低点，其有益之处在于，倾斜安装可以使进水通道7内的水具有较大的势能，同时还不容易在排水管10道内堆积泥沙和石子。在过滤罐1的正下方还设有集渣箱4，用于对过滤罐1内过滤的泥沙进行收集，在集渣箱4的底部设有渗水孔，渗水孔和排水总管11连通，优选地，渗水孔内设有过滤机构5，过滤机构5包括从上到下设置的鹅暖石层、钢丝网和土工布，其有益之处在于，收集箱内含有大量的泥沙和石子，通过在渗水孔设置鹅卵石层可以阻挡较大的石子，并且留出一定的缝隙，使水流向渗水孔，再由土工布对较小的泥沙进行过滤，保证流进排水总管11的的水内杂质较少，进一步提升防堵塞效果。
优选地，过滤罐1的内壁上设有导水槽，导水槽成螺旋状分布，导水槽可以对水流进行导向，使水流沿着过滤罐1内部做旋转运动的效果更好，使泥沙的过滤效果更好，同时泥沙失去动能位于导向槽内，在水流的带动下就可以运动至过滤罐1底部进行汇集。
在过滤罐1的上端设有出水端2，出水端2的中部设有出水孔，出水孔的外部设有排水管10，排水管10将过滤罐1和排水总管11之间连通，优选地，出水端2上设有过滤筒9，过滤筒9位于过滤罐1的内部，过滤筒9由弹性材质组成，且过滤筒9上设有过滤孔19，过滤筒9的底端可以为弧形面，弧形面上同样开设有过滤孔19，因为弧形面可以降低对水的阻力，其有益之处在于，水从过滤管上端排出时，过滤筒9可对水中较轻的漂浮物进行拦截。优选地，过滤筒9内设有第三弹簧，第三弹簧设置于过滤筒9内，内部安装弹簧可以使过滤筒9在弹簧的带动下进行振动，可以对过滤筒9的外壁上粘附的杂质进行振动清理，同时还对过滤桶起到一定的支撑作用。
如图4所示，在进水通道7和切向进水管6连接的进水通道7的内端部设有蓄水机构，蓄水机构包括浮球14、第一弹簧17、第一拉绳12和蓄水盖15，浮球14位于进水通道7内，蓄水盖15和切向进水管6的端部铰接，第一弹簧17的一端固定于切向进水管6的内部，第一弹簧17的另一端和蓄水盖15的中部铰接，第一拉绳12的一端和浮球14固定连接，第一拉绳12的另一端和蓄水盖15的下端固定连接，其有益之处在于，蓄水机构可以将水蓄积在进水通道7内，当进水通道7内的水达到一定的高度时，在浮球14的作用下，浮球14的浮力带动第一拉绳12将蓄水该打开，此时进水通道7内的水排向过滤罐1内，由于此时水的重力势能较大，所以排进过滤罐1内水的流速更快，水能够在过滤罐1的内壁进行旋转下降，质量较大的一部分泥沙和石子将会受到较大的离心力，在离心力的作用下可以将水中含有的泥沙和石子甩向过滤罐1的内壁，然后泥沙和石子失去动能，掉入过滤罐1的底部，通过这样的设计可以增强过滤罐1的泥沙过滤效果。
在过滤罐1的底端设有排渣端3，排渣端3的底部设有排渣盖16，在排渣盖16上设有控制排渣盖16打开和关闭的控制机构，控制机构包括第二拉绳13和第二弹簧18，第二弹簧18的一端固定于排渣端内，第二弹簧18的另一端固定于排渣盖16的内侧面上，第二拉绳13的一端和排渣盖16固定连接，第二拉绳13的另一端穿过进水通道7和浮球14固定连接，其有益之处在于，常态下，过滤罐1中没有水进入的时候，排渣盖16处于打开状态，可对上一次过滤之后残留在过滤罐1中的水和泥沙排放至下方的集渣箱4内，当进水管内的水位上升到一定的高度，浮球14上升较小的距离时，第二拉绳13的拉力大于弹簧的形变力时，排渣盖16关闭，使过滤管在进行工作时的过滤效果更好，不会使大量的水和泥沙掉落至集渣箱4内，不会造成集渣箱4内的水渗透不及时而造成堵塞的问题。进一步限定，第二弹簧18靠近排渣盖16和排渣端铰接的一端，且排渣盖16关闭时第二弹簧18处于压缩状态，其有益之处在于，第二弹簧18靠近排渣盖16和排渣端铰接的位置，使为了使常态下的排渣盖16打开的角度更大，便于将泥沙排入至集渣箱4内。
需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种桥梁排水螺旋过滤装置，包括桥梁路面和排水总管，所述排水总管位于桥梁路面的下方，其特征在于，所述桥梁路面上设有进水孔，所述进水孔的上表面设有遮挡进水孔的过滤板，所述过滤板的下方设有进水通道，所述进水通道的一端和进水孔连通，所述进水通道的另一端设有过滤罐，所述过滤罐的侧面上方设有切向进水管，所述切向进水管的两端分别与过滤罐和进水通道固定连接，且切向进水管将进水通道和过滤罐连通，所述过滤罐的上方设有出水端，所述出水端中部设有排水管，所述排水管和排水总管连通，所述过滤罐的下方设有排渣端，所述排渣端上设有排渣盖，所述排渣盖和排渣端铰接，所述排渣端的下方设有集渣箱，所述集渣箱的底部设有渗水孔，所述渗水孔上设有渗水管，所述渗水管和排水总管连通。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁排水螺旋过滤装置，其特征在于：所述切向进水管与进水通道的连接端设有蓄水机构，所述蓄水机构包括浮球、第一弹簧、第一拉绳和蓄水盖，所述浮球位于进水通道内，所述蓄水盖和切向进水管的端部铰接，所述第一弹簧的一端固定于切向进水管的内部，所述第一弹簧的另一端和蓄水盖的中部铰接，所述第一拉绳的一端和浮球固定连接，所述第一拉绳的另一端和蓄水盖的下端固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种桥梁排水螺旋过滤装置，其特征在于：所述第一弹簧常态下为拉伸状态。
4.根据权利要求1所述的一种桥梁排水螺旋过滤装置，其特征在于：所述排渣盖上设有控制排渣盖打开和关闭的控制机构，所述控制机构包括第二拉绳和第二弹簧，所述第二弹簧的一端固定于排渣端内，所述第二弹簧的另一端固定于排渣盖的内侧面上，所述第二拉绳的一端和排渣盖固定连接，所述第二拉绳的另一端穿过进水通道和浮球固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种桥梁排水螺旋过滤装置，其特征在于：所述第二弹簧靠近排渣盖和排渣端铰接的一端，且排渣盖关闭时第二弹簧处于压缩状态。
6.根据权利要求1所述的一种桥梁排水螺旋过滤装置，其特征在于：所述渗水孔内设有过滤机构，所述过滤机构包括从上到下设置的鹅暖石层、钢丝网和土工布。
7.根据权利要求1所述的一种桥梁排水螺旋过滤装置，其特征在于：所述进水通道倾斜于水平线安装，且位于桥梁路面的一端位于进水通道的最高点，和切向进水管连接的一端位于进水通道的最低点。
8.根据权利要求1所述的一种桥梁排水螺旋过滤装置，其特征在于：所述出水端上设有过滤筒，所述过滤筒位于过滤罐的内部，所述过滤筒由弹性材质组成，且所述过滤筒上设有过滤孔。
9.根据权利要求7所述的一种桥梁排水螺旋过滤装置，其特征在于：所述过滤筒内设有第三弹簧，所述第三弹簧设置于过滤筒内。
10.根据权利要求1所述的一种桥梁排水螺旋过滤装置，其特征在于：所述过滤罐的内壁上设有导水槽，所述导水槽成螺旋状分布。
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