CN115538568B - 一种水力自动倒虹管冲洗装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水力自动倒虹管冲洗装置及使用方法，用于河道，水力自动倒虹管冲洗装置包括：进水井，设置在河道的一侧；出水井，设置在河道的另一侧；倒虹管，一端连通进水井，倒虹管的另一端连通出水井；冲洗井，设置在河道的一侧，冲洗井通过翻板闸连通进水井，翻板闸高于倒虹管的一端；进水管，一端连通河道，进水管的另一端连通冲洗井，进水管的一端低于进水管的另一端，进水管的另一端铰接有拍门，拍门用于封堵进水管的另一端，进水管的另一端高于翻板闸。

Description

一种水力自动倒虹管冲洗装置及使用方法

技术领域

本发明涉及城市给排水技术领域，特别涉及一种水力自动倒虹管冲洗装置及使用方法。

背景技术

随着污水管网系统日臻完善，覆盖率也日渐提高，越来越多的新建污水管道需要穿越河道，穿越河道的污水管称为倒虹管。

倒虹管运行初期污水排放量远小于设计污水排放量，倒虹管流速小，污水中的泥沙颗粒容易沉积于倒虹管内，时间久了将会产生板结现象，此时需要更高的流速才能将泥沙冲动；由于倒虹管埋设在河床下方，维修比较困难，因此需要一种能够自动冲洗倒虹管的水利设施对倒虹管进行冲洗。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种水力自动倒虹管冲洗装置，能够利用河道涨水的时候积攒冲洗用水，在冲洗用水达到一定量的时候能够自动冲洗倒虹管，十分方便。

根据本发明的第一方面实施例的一种水力自动倒虹管冲洗装置，用于河道，包括：进水井，设置在河道的一侧；出水井，设置在所述河道的另一侧；倒虹管，一端连通所述进水井，所述倒虹管的另一端连通所述出水井；冲洗井，设置在所述河道的一侧，所述冲洗井通过翻板闸连通所述进水井，所述翻板闸高于所述倒虹管的一端；进水管，一端连通所述河道，所述进水管的另一端连通所述冲洗井，所述进水管的一端低于所述进水管的另一端，所述进水管的另一端铰接有拍门，所述拍门用于封堵所述进水管的另一端，所述进水管的另一端高于所述翻板闸。

根据本发明实施例的一种水力自动倒虹管冲洗装置，至少具有如下有益效果：增设的所述冲洗井，降低了倒虹管淤积的概率，减少了管网人工维护成本；在所述河道的水位和所述进水管的水位的水位差的作用下，通过计算调整所述进水管的管径以保障在一到量个月内从所述河道进来的水可以达到所述冲洗井的预定水位，当倒虹管冲洗井水位达到遇到水位时，所述翻板闸打开，从所述冲洗井中涌出的水对所述倒虹管进行冲洗，当所述冲洗井内水位下降到底时，所述翻板闸关闭，所述冲洗井又开始蓄水，以此来实现自动蓄水和自动冲洗，减少了维护所述倒虹管的人工成本；此外，设置的所述拍门可以避免在所述河道的水位下降到所述进水管的水位以下时候，所述冲洗井内的水倒流回所述河道，所述拍门起到的是一个单向导通的作用；所述进水管倾斜设置是为了减少河道中泥沙的进入，防止冲洗用水中含有泥沙而达不到好的冲洗效果；所述翻板闸高于所述倒虹管的一端，这是为了利用所述冲洗井中水的重力势能，以达到更好的冲洗效果。

根据本发明的一些实施例，还包括污水进管和污水出管，所述污水进管连通所述进水井，所述污水进管高于所述倒虹管的一端，所述污水出管连通出水井，所述污水出管高于所述倒虹管的另一端，设置的所述污水进管和所述污水出管保障污水通过所述倒虹管排放。

根据本发明的一些实施例，所述污水进管的出水口和所述污水出管的进水口均可拆卸连接有闸板，设置的所述闸板方便在清淤的时候将污水进管或污水出管封堵，便于清淤冲洗。

根据本发明的一些实施例，所述污水进管设置在所述翻板闸的下方，所述污水进管的高度比所述翻板闸底部低0.5m，预留的高度差，使得所述冲洗井中水能够续存预定的重力势能，方便冲洗所述倒虹管。

根据本发明的一些实施例，所述冲洗井上端设置有井盖，设置的所述井盖方便打开额外加水，避免所述河道水位不够，无法向所述冲洗井中加水的情况发生。

根据本发明的一些实施例，还包括预制井筒，所述预制井筒设置在所述河道的另一侧，所述预制井筒设置在所述出水井的上方，所述预制井筒连通所述出水井，设置的所述预制井筒方便清淤，提出淤泥。

根据本发明的第二方面实施例的一种水力自动倒虹管冲洗装置的使用方法，包括下列步骤：

进水，当河道的水位高于预定值时，河水在大气压力和水压的作用下从进水管进入到冲洗井，使所述冲洗井积攒冲洗用水；

冲洗，当所述冲洗井中的水积攒到预定水位时，翻板闸在水压的作用下打开，此时所述冲洗井积攒的水从高处坠落到进水井中，水的重力势能转化为动能，水从倒虹管的一端进入进行冲洗，水再从倒虹管的另一端排出到出水井；

助力冲洗，当河道水位变低无法实现自动进水的时候，打开冲洗井上的井盖，利用潜水泵将河道中的水泵至冲洗井中以积攒冲洗用水；

后端清淤，打开预制井筒，从预制井筒出将冲出的淤泥提出。

根据本发明实施例的一种水力自动倒虹管冲洗装置的使用方法，至少具有如下有益效果：增设的所述冲洗井，降低了倒虹管淤积的概率，减少了管网人工维护成本；在所述河道的水位和所述进水管的水位的水位差的作用下，通过计算调整所述进水管的管径以保障在一到量个月内从所述河道进来的水可以达到所述冲洗井的预定水位，当倒虹管冲洗井水位达到遇到水位时，所述翻板闸打开，从所述冲洗井中涌出的水对所述倒虹管进行冲洗，当所述冲洗井内水位下降到底时，所述翻板闸关闭，所述冲洗井又开始蓄水，以此来实现自动蓄水和自动冲洗，减少了维护所述倒虹管的人工成本；此外，设置的所述拍门可以避免在所述河道的水位下降到所述进水管的水位以下时候，所述冲洗井内的水倒流回所述河道，所述拍门起到的是一个单向导通的作用；所述进水管倾斜设置是为了减少河道中泥沙的进入，防止冲洗用水中含有泥沙而达不到好的冲洗效果；所述翻板闸高于所述倒虹管的一端，这是为了利用所述冲洗井中水的重力势能，以达到更好的冲洗效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的水力自动倒虹管冲洗装置的俯视角度结构示意图；

图2为图1示出的水力自动倒虹管冲洗装置的A-A的剖视图；

图3为图1示出的水力自动倒虹管冲洗装置的B-B的剖视图；

图4为图1示出的水力自动倒虹管冲洗装置的C-C的剖视图。

进水井100、出水井200、倒虹管300；

冲洗井400、翻板闸410、井盖420；

进水管500、拍门510、河道600；

污水进管700a、污水出管700b、闸板710、预制井筒800。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图4，一种水力自动倒虹管冲洗装置，用于河道600，包括：进水井100，设置在河道600的一侧；出水井200，设置在河道600的另一侧；倒虹管300，一端连通进水井100，倒虹管300的另一端连通出水井200；冲洗井400，设置在河道600的一侧，冲洗井400通过翻板闸410连通进水井100，翻板闸410高于倒虹管300的一端；进水管500，一端连通河道600，进水管500的另一端连通冲洗井400，进水管500的一端低于进水管500的另一端，进水管500的另一端铰接有拍门510，拍门510用于封堵进水管500的另一端，进水管500的另一端高于翻板闸410。增设的冲洗井400，降低了倒虹管淤积的概率，减少了管网人工维护成本；在河道600的水位和进水管500的水位的水位差的作用下，通过计算调整进水管500的管径以保障在一到量个月内从河道600进来的水可以达到冲洗井400的预定水位，当倒虹管冲洗井水位达到遇到水位时，翻板闸410打开，从冲洗井400中涌出的水对倒虹管300进行冲洗，当冲洗井400内水位下降到底时，翻板闸410关闭，冲洗井400又开始蓄水，以此来实现自动蓄水和自动冲洗，减少了维护倒虹管300的人工成本；此外，设置的拍门510可以避免在河道600的水位下降到进水管500的水位以下时候，冲洗井400内的水倒流回河道600，拍门510起到的是一个单向导通的作用；进水管500倾斜设置是为了减少河道中泥沙的进入，防止冲洗用水中含有泥沙而达不到好的冲洗效果；翻板闸410高于倒虹管300的一端，这是为了利用冲洗井400中水的重力势能，以达到更好的冲洗效果。

自动冲洗的原理如下，假设河道600正常水位为H1，进水管500水位为H2，所说的进水管500水位，实际上就是进水管500的另一端所对应的水位，当河道600的水位高过进水管500的另一端时，进水管500会产生虹吸作用从而吸走河道600中的水，在河道600正常水位和进水管500水位差的作用下，水位差即H1-H2，通过计算进水管500的管径，调整进水管500的管径以保障在1到2个月内河道进水可以使冲洗井400的水位达到预定值，这样便能实现定时冲洗的功能，假设冲洗井400的预定水位为H3，该H3水位就是启动翻板闸410的条件，当冲洗井400的水位达到H3后，翻板闸410开始工作从而对倒虹管进行冲洗，冲洗流速应≥3m/s，该流速可以通过控制翻板闸410到倒虹管300的落差来实现，冲洗井内水位下降到H4后，翻板闸410关闭，冲洗井400开始蓄水，其中H4是翻板闸410关闭的最低水位。

在一些实施例中，还包括污水进管700a和污水出管700b，污水进管700a连通进水井100，污水进管700a高于倒虹管300的一端，污水出管700b连通出水井200，污水出管700b高于倒虹管300的另一端，设置的污水进管700a和污水出管700b保障污水通过倒虹管300排放。

在一些实施例中，污水进管700a的出水口和污水出管700b的进水口均可拆卸连接有闸板710，设置的闸板710方便在清淤的时候将污水进管700a或污水出管700b封堵，便于清淤冲洗。

在一些实施例中，污水进管700a设置在翻板闸410的下方，污水进管700a的高度比翻板闸410底部低0.5m，预留的高度差，使得冲洗井400中水能够续存预定的重力势能，方便冲洗倒虹管300。

在一些实施例中，冲洗井400上端设置有井盖420，设置的井盖420方便打开额外加水，避免河道600水位不够，无法向冲洗井400中加水的情况发生。

在一些实施例中，还包括预制井筒800，预制井筒800设置在河道600的另一侧，预制井筒800设置在出水井200的上方，预制井筒800连通出水井200，设置的预制井筒800方便清淤，提出淤泥。

一种水力自动倒虹管冲洗装置的使用方法，包括下列步骤：

进水，当河道600的水位高于预定值时，河水在大气压力和水压的作用下从进水管500进入到冲洗井400，使冲洗井400积攒冲洗用水；

冲洗，当冲洗井400中的水积攒到预定水位时，翻板闸410在水压的作用下打开，此时冲洗井400积攒的水从高处坠落到进水井100中，水的重力势能转化为动能，水从倒虹管300的一端进入进行冲洗，水再从倒虹管300的另一端排出到出水井200；

助力冲洗，当河道600水位变低无法实现自动进水的时候，打开冲洗井400上的井盖420，利用潜水泵将河道600中的水泵至冲洗井400中以积攒冲洗用水；

后端清淤，打开预制井筒800，从预制井筒800出将冲出的淤泥提出。

增设的冲洗井400，降低了倒虹管淤积的概率，减少了管网人工维护成本；在河道600的水位和进水管500的水位的水位差的作用下，通过计算调整进水管500的管径以保障在一到量个月内从河道600进来的水可以达到冲洗井400的预定水位，当倒虹管冲洗井水位达到遇到水位时，翻板闸410打开，从冲洗井400中涌出的水对倒虹管300进行冲洗，当冲洗井400内水位下降到底时，翻板闸410关闭，冲洗井400又开始蓄水，以此来实现自动蓄水和自动冲洗，减少了维护倒虹管300的人工成本；此外，设置的拍门510可以避免在河道600的水位下降到进水管500的水位以下时候，冲洗井400内的水倒流回河道600，拍门510起到的是一个单向导通的作用；进水管500倾斜设置是为了减少河道中泥沙的进入，防止冲洗用水中含有泥沙而达不到好的冲洗效果；翻板闸410高于倒虹管300的一端，这是为了利用冲洗井400中水的重力势能，以达到更好的冲洗效果。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种水力自动倒虹管冲洗装置，用于河道，其特征在于，包括：

进水井，设置在河道的一侧；

出水井，设置在所述河道的另一侧；

倒虹管，一端连通所述进水井，所述倒虹管的另一端连通所述出水井；

冲洗井，设置在所述河道的一侧，所述冲洗井通过翻板闸连通所述进水井，所述翻板闸高于所述倒虹管的一端；

进水管，一端连通所述河道，所述进水管的另一端连通所述冲洗井，所述进水管的一端低于所述进水管的另一端，所述进水管的另一端铰接有拍门，所述拍门用于封堵所述进水管的另一端，所述进水管的另一端高于所述翻板闸；

还包括污水进管和污水出管，所述污水进管连通所述进水井，所述污水进管高于所述倒虹管的一端，所述污水出管连通出水井，所述污水出管高于所述倒虹管的另一端；

所述污水进管的出水口和所述污水出管的进水口均可拆卸连接有闸板；

所述污水进管设置在所述翻板闸的下方，所述污水进管的高度比所述翻板闸底部低0.5m。

2.根据权利要求1所述的一种水力自动倒虹管冲洗装置，其特征在于：所述冲洗井上端设置有井盖。

3.根据权利要求1所述的一种水力自动倒虹管冲洗装置，其特征在于：还包括预制井筒，所述预制井筒设置在所述河道的另一侧，所述预制井筒设置在所述出水井的上方，所述预制井筒连通所述出水井。

4.一种水力自动倒虹管冲洗装置的使用方法，其特征在于，包括下列步骤：

进水，当河道的水位高于预定值时，河水在大气压力和水压的作用下从进水管进入到冲洗井，使所述冲洗井积攒冲洗用水；

冲洗，当所述冲洗井中的水积攒到预定水位时，翻板闸在水压的作用下打开，此时所述冲洗井积攒的水从高处坠落到进水井中，水的重力势能转化为动能，水从倒虹管的一端进入进行冲洗，水再从倒虹管的另一端排出到出水井；

助力冲洗，当河道水位变低无法实现自动进水的时候，打开冲洗井上的井盖，利用潜水泵将河道中的水泵至冲洗井中以积攒冲洗用水；

后端清淤，打开预制井筒，从预制井筒出将冲出的淤泥提出。