CN113323107A - 基于bim技术的城市排水管网系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于BIM技术的城市排水管网系统，属于排水系统技术领域，包括多个排水管段、多个连接套管以及清淤装置；多个排水管段同轴且依次间隔排布；多个连接套管分别连接在相邻两个排水管段之间，连接套管的下方设有储淤仓，连接套管开设有排污孔，排污孔内设有挡板，挡板借助伸缩组件升降脱离排污孔，以使连接套管和储淤仓连通或封闭；清淤装置包括转动杆和螺旋叶片，螺旋叶片通过旋转将排水管段内的淤泥输送至储淤仓；连接套管上方设有驱动电机。本发明提供的基于BIM技术的城市排水管网系统，借助螺旋叶片将排水管段内的淤泥自排污孔排入储淤仓，实现了自动清淤，省时省力，且结构简单。
Description
技术领域
本发明属于排水系统技术领域，更具体地说，是涉及一种基于BIM技术的城市排水管网系统。
背景技术
BIM(Building Information Modeling)技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。
BIM技术在城市排水管网中的应用多为将地下排水管网工程项目为研究对象，构建城市道路及地下管网的3D模型，并通过软件对BIM模型进行全面的碰撞检查，发现和解决排水管网中的问题。
排水管道是市政基础设施中必不可少的一种设施，不仅用于排放居民生产、生活用废水，也用于排放道路、广场等户外场所的积水。这些废水、积水中往往含有大量的固体废渣、碎屑，因此容易在排水管道中堆积形成淤泥，定期对排水管道进行清淤也是市政管理中的日常作业内容。
目前，清淤作业多为人工刮板清理，在清理时需要将排水管道断开，工人用刮板伸入排水管道内对排水管内壁进行刮取淤泥，清理效率极低，且费时费力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于BIM技术的城市排水管网系统，旨在解决排水管网系统清淤工作效率低，费时费力的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种基于BIM技术的城市排水管网系统，包括：
多个排水管段，同轴且依次间隔排布；
多个连接套管，分别连接在相邻两个所述排水管段之间，所述连接套管的下方设有储淤仓，所述连接套管的下端开设有用于连通所述储淤仓的排污孔，所述排污孔内设有挡板，所述挡板借助伸缩组件升降脱离所述排污孔，以使所述连接套管和所述储淤仓连通或封闭；
清淤装置，包括设于所述排水管段内的转动杆和螺旋绕设在所述转动杆上的螺旋叶片，所述螺旋叶片通过旋转将所述排水管段内的淤泥输送至所述储淤仓；所述连接套管上方设有用于驱动所述转动杆旋转的驱动电机。
作为本申请另一实施例，还包括：
设备柜，位于所述连接套管的上方；
安装架，位于所述设备柜内，用于安装所述伸缩组件和所述驱动电机。
作为本申请另一实施例，所述转动杆靠近所述连接套管的一端设有用于连接所述驱动电机的连接组件。
作为本申请另一实施例，所述连接组件包括：
第一伞齿轮，安装在所述转动杆的后端；
第二伞齿轮，借助连接杆连接所述电机的输出端，所述第二伞齿轮用于与所述第一伞齿轮啮合。
作为本申请另一实施例，所述转动杆的前后两端分别设有第一支撑脚和第二支撑脚，所述第一支撑脚和所述第二支撑脚的自由端均抵在所述排水管段的内侧壁上。
作为本申请另一实施例，所述转动杆的前端设有圆锥形的端头。
作为本申请另一实施例，所述端头贴合于所述第一支撑脚的前侧。
作为本申请另一实施例，所述螺旋叶片上设有刀头。
作为本申请另一实施例，所述伸缩组件包括：
内杆，所述内杆的上端连接在所述安装架上；
顶升件，安装在所述内杆的下端，所述顶升件的下端连接所述挡板；
导向滑套，所述导向滑套的下端连接在所述挡板上，所述导向滑套的上端贯穿所述连接套管，所述顶升件和所述内杆均设于所述导向滑套的内侧。
作为本申请另一实施例，所述连接套管上设有贯穿孔，所述贯穿孔内设有耐磨套，所述导向滑套借助所述耐磨套限位于所述贯穿孔内。
本发明提供的基于BIM技术的城市排水管网系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明基于BIM技术的城市排水管网系统，相邻两个排水管段之间设有连接套管，连接套管的下方设有储淤仓；连接套管的下端所设排污孔与储淤仓连通，用于将排水管段中的淤泥排入储淤仓；在排污孔内设有挡板，挡板借助伸缩组件上下移动用于封堵和开启排污孔；本发明借助螺旋叶片将排水管段内的淤泥自排污孔排出至储淤仓，实现了自动清淤，省时省力，且结构简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于BIM技术的城市排水管网系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的连接套管在排水状态的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的连接套管在清淤状态的结构示意图。
图中：10、排水管段；20、储淤仓；21、挡板；22、连接套管；23、耐磨套；24、安装架；25、设备柜；30、顶升件；31、内杆；32、导向滑套；40、转动杆；41、螺旋叶片；42、刀头；43、第一支撑脚；44、第二支撑脚；45、第一伞齿轮；46、第二伞齿轮；47、连接杆；48、驱动电机。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
请参阅图1至图3，现对本发明提供的基于BIM技术的城市排水管网系统进行说明。所述基于BIM技术的城市排水管网系统，包括多个排水管段10、多个连接套管22以及清淤装置；多个排水管段10同轴且依次间隔排布；多个连接套管22分别连接在相邻两个排水管段10之间，连接套管22的下方设有储淤仓20，连接套管22的下端开设有用于连通储淤仓20的排污孔，排污孔内设有挡板21，挡板21借助伸缩组件升降脱离排污孔，以使连接套管22和储淤仓20连通或封闭；清淤装置包括设于排水管段10内的转动杆40和螺旋绕设在转动杆40上的螺旋叶片41，螺旋叶片41通过旋转将排水管段10内的淤泥输送至储淤仓20；连接套管22上方设有用于驱动转动杆40旋转的驱动电机48。
本发明提供的基于BIM技术的城市排水管网系统，与现有技术相比，相邻两个排水管段10之间设有连接套管22，连接套管22的下方设有储淤仓20；连接套管22的下端所设排污孔与储淤仓20连通，用于将排水管段10中的淤泥排入储淤仓20；在排污孔内设有挡板21，挡板21借助伸缩组件上下移动用于封堵和开启排污孔。
排水管段10内安装有转动杆40，转动杆40上绕设有螺旋叶片41。在清淤过程中，伸缩组件驱动挡板21向下移动，连接套管22借助排污孔与储淤仓20连通；驱动电机48驱动转动杆40上的螺旋叶片41旋转，搅散排水管段10中的淤泥并输送至连接套管22，使淤泥自开启的排污孔进入储淤仓20内。在清淤结束后，关闭驱动电机48；伸缩组件驱动挡板21向上移动封闭排污孔，排水管段10中的水经连接套管22流入下一排水管段10。
本发明提供的基于BIM技术的城市排水管网系统，借助螺旋叶片41将排水管段10内的淤泥自排污孔排出至储淤仓20，实现了自动清淤，省时省力，且结构简单。
可选的，排污孔为圆形，排污孔的直径大于或等于相邻两层螺旋叶片41之间的间距，防止较大的杂物卡在排污孔的开口处。
作为本发明提供的基于BIM技术的城市排水管网系统的一种具体实施方式，请参阅图1，基于BIM技术的城市排水管网系统还包括位于连接套管22上方的设备柜25和位于设备柜25内的安装架24，安装架24用于安装伸缩组件和驱动电机48。
本实施例中，连接套管22上方设有用于安装驱动电机48等设备的设备柜25，设备柜25内部腔体内设有安装架24，安装架24连接在设备柜25的内壁上或固定在排水管段10的外侧壁；安装架24用于安装伸缩组件和驱动转动杆40的驱动电机48。
可选的，安装架24包括两个侧支架和顶板，侧支架竖直安装在排水管段10的上方，顶板与两个侧支架垂直连接，顶板设有安装孔，驱动电机贯穿安装孔，并借助顶板上端面和下端面所设置的连接筋固定；伸缩组件位于驱动电机的一侧，伸缩组件的上端与顶板下端面上连接。
可选的，伸缩组件与顶板通过螺栓连接。
作为本发明提供的基于BIM技术的城市排水管网系统的一种具体实施方式，请参阅图1，转动杆40靠近连接套管22的一端设有用于连接驱动电机48的连接组件。本实施例中，驱动电机48借助连接组件与转动杆40连接，用于驱动转动杆40旋转。连接组件和转动杆40靠近连接套管22一端的端部连接，驱动电机48驱动连接组件旋转，由连接组件带动转动杆40旋转。
具体的，连接组件包括安装在转动杆40端部的第一伞齿轮45、连接驱动电机48输出端的连接杆47，安装在连接杆47端部且与第一伞齿轮45啮合的第二伞齿轮46。驱动电机48的输出端驱动连接杆47和第二伞齿轮46旋转，第二伞齿轮46带动与其轮啮合的第一伞齿轮45旋转，第一伞齿轮45所连接的转动杆40旋转，用于带动螺旋叶片41旋转，将排水管段10中的淤泥带动至连接套管22。挡板21受伸缩组件驱动向下位移，连接套管22借助排污孔与储淤仓20连通，用于将带动至连接套管22的淤泥自排污孔排入储淤仓20。
可选的，连接组件还可以选用连接驱动电机48的连接杆47，安装在连接杆47端部的蜗轮以及连接在转动杆40端部且与涡轮相匹配的蜗杆。涡轮安装在连接杆47的下端，蜗杆与转动杆40的后端连接，蜗杆与涡轮配合使转动杆40旋转，从而带动螺旋叶片41旋转，将排水管段10中的淤泥带动至连接套管22。
作为本发明提供的基于BIM技术的城市排水管网系统的一种具体实施方式，请参阅图1，转动杆40的前后两端分别设有第一支撑脚43和第二支撑脚44，第一支撑脚43和第二支撑脚44的自由端均抵在排水管段10的内侧壁上。本实施例中，第一支撑脚43和第二支撑脚44分别借助轴承套设在转动杆40的外侧。第一支撑脚43和第二支撑脚44均包括套设在轴承外侧的固定套和放射状连接在固定套外侧的多个支腿。可选的，第一支撑脚43和第二支撑脚44均设有三个支腿，三个支腿呈环形阵列排布在固定套的一周。
可选的，位于转动杆40后端的第二支撑脚44安装在第一伞齿轮45和螺旋叶片41之间，转动杆40前端的第一支撑脚43位于螺旋叶片41的前侧。在不需要清淤时，水流自前向后经第一支撑脚43和第二支撑脚44的间隙流过；相邻两个排水管段10之间借助连接套管22连通。在清淤时，螺旋叶片41将排水管段10中的淤泥旋转运输至后侧，经第一支撑脚43和第二支撑脚44之间的间隙输送至连接套管22，再经开启的排污孔进入储淤仓20。
可选的，在第一支撑脚43和第二支撑脚44之间设有多个中间支撑脚，多个中间支撑脚等间距设置。
具体的，在转动杆40的前端设有圆锥形端头，端头位于前侧的第一支撑脚43的前侧在转动杆40旋转中，圆锥形的端头可减小水流的流动阻力，且可以破坏较大块的淤泥杂物。圆锥形端头贴合在第一支撑脚43的前侧。
具体的，在螺旋叶片41上设有刀头42，刀头42用于破碎淤泥中的杂物和将淤泥搅散，便于向后侧输送。可选的，至少两层螺旋叶片41上设置有刀头42，刀头42的刃部朝向端头的一侧。
作为本发明提供的基于BIM技术的城市排水管网系统的一种具体实施方式，请参阅图1，伸缩组件包括内杆31、顶升件30和导向滑套32；内杆31的上端连接在安装架24上；顶升件30安装在内杆31的下端，顶升件30的下端连接挡板21；导向滑套32的下端连接在挡板21上，导向滑套32的上端贯穿连接套管22，顶升件30和内杆31均设于导向滑套32的内侧。
本实施例中，连接挡板21和安装架24的伸缩组件包括连接挡板21的导向滑套32，和连接在安装架24上的内杆31，内杆31自导向滑套32的上端贯穿导向滑套32，在内杆31的下端安装有顶升件30，顶升件30位于导向滑套32的内部，且其底端与挡板21连接。顶升件30驱动挡板21移动，带动导向滑套32沿内杆31的轴向滑动。导向滑套32起导向作用，且导向滑套32贯穿连接套管22，用于保护顶升件30不受污水侵蚀。
可选的，顶升件30为液压杆。
可选的，顶升件30的两端分别连接在安装架24和挡板21上，顶升件30为电动推杆，顶升件30的外侧设有防水套管，防水套管的下端连接在挡板21上，防水套管的上端贯穿连接套管22，并伸入至设备柜25内。
作为本发明提供的基于BIM技术的城市排水管网系统的一种具体实施方式，请参阅图1，连接套管22上设有贯穿孔，贯穿孔内设有耐磨套23，导向滑套32借助耐磨套23限位于贯穿孔内。本实施例中，连接套管22上设有贯穿孔，导向滑套32自贯穿孔伸出连接套管22，导向滑套32与连接套管22之间设有耐磨套23，耐磨套23用于限位导向滑套32。
当顶升件30向下移动或向上移动时，挡板21向连接套管22的内侧或者外侧移动，排污口打开。在顶升件30移动时，挡板21驱动导向滑套32在贯穿孔内上下滑动，耐磨套23的内侧贴合在导向滑套32的外侧壁上，用于密封和保护导向滑套32。
可选的，耐磨套23为尼龙耐磨套。
排水管段10设置的倾斜角度为0.5％-2.5％，连接套管22连接两个相邻的排水管段10，清淤装置安装在上游的排水管段10管口处，清淤装置与排水管段10同轴设置。水流自上游段向下游段流动，在流动过程中不断出现沉淀，形成淤泥；因此需要定时清淤。在清淤过程中，由顶升件30驱动挡板21向下或者向上移动，使排污孔打开；开启驱动电机48，驱动电机48驱动连接杆47旋转，带动连接杆47下端的第二伞齿轮46和与第二伞齿轮46啮合的第一伞齿轮45旋转，进而实现转动杆40的转动；随着转动杆40外侧绕设的螺旋叶片41旋转，螺旋叶片41上的刀头42将淤泥搅碎并通过螺旋叶片41输送至连接套管22，通过排污孔排至储淤仓20内。在此过程中，排水管段10中水流不需中断。在清淤过程中，排水管段10中持续流动的污水将搅散的淤泥冲进排污孔。
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 (10)
1.基于BIM技术的城市排水管网系统，其特征在于，包括：
多个排水管段，同轴且依次间隔排布；
多个连接套管，分别连接在相邻两个所述排水管段之间，所述连接套管的下方设有储淤仓，所述连接套管的下端开设有用于连通所述储淤仓的排污孔，所述排污孔内设有挡板，所述挡板借助伸缩组件升降脱离所述排污孔，以使所述连接套管和所述储淤仓连通或封闭；
清淤装置，包括设于所述排水管段内的转动杆和螺旋绕设在所述转动杆上的螺旋叶片，所述螺旋叶片通过旋转将所述排水管段内的淤泥输送至所述储淤仓；所述连接套管上方设有用于驱动所述转动杆旋转的驱动电机。
2.如权利要求1所述的基于BIM技术的城市排水管网系统，其特征在于，还包括：
设备柜，位于所述连接套管的上方；
安装架，位于所述设备柜内，用于安装所述伸缩组件和所述驱动电机。
3.如权利要求1所述的基于BIM技术的城市排水管网系统，其特征在于，所述转动杆靠近所述连接套管的一端设有用于连接所述驱动电机的连接组件。
4.如权利要求3所述的基于BIM技术的城市排水管网系统，其特征在于，所述连接组件包括：
第一伞齿轮，安装在所述转动杆的后端；
第二伞齿轮，借助连接杆连接所述电机的输出端，所述第二伞齿轮用于与所述第一伞齿轮啮合。
5.如权利要求1所述的基于BIM技术的城市排水管网系统，其特征在于，所述转动杆的前后两端分别设有第一支撑脚和第二支撑脚，所述第一支撑脚和所述第二支撑脚的自由端均抵在所述排水管段的内侧壁上。
6.如权利要求5所述的基于BIM技术的城市排水管网系统，其特征在于，所述转动杆的前端设有圆锥形的端头。
7.如权利要求6所述的基于BIM技术的城市排水管网系统，其特征在于，所述端头贴合于所述第一支撑脚的前侧。
8.如权利要求1所述的基于BIM技术的城市排水管网系统，其特征在于，所述螺旋叶片上设有刀头。
9.如权利要求2所述的基于BIM技术的城市排水管网系统，其特征在于，所述伸缩组件包括：
内杆，所述内杆的上端连接在所述安装架上；
顶升件，安装在所述内杆的下端，所述顶升件的下端连接所述挡板；
导向滑套，所述导向滑套的下端连接在所述挡板上，所述导向滑套的上端贯穿所述连接套管，所述顶升件和所述内杆均设于所述导向滑套的内侧。
10.如权利要求9所述的基于BIM技术的城市排水管网系统，其特征在于，所述连接套管上设有贯穿孔，所述贯穿孔内设有耐磨套，所述导向滑套借助所述耐磨套限位于所述贯穿孔内。
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