CN117868166A - 一种边坡自适应排水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种边坡自适应排水系统，包括框格梁、集水池、主排水管、支排水管、气管和集水井，所述框格梁设于边坡的坡面，所述集水池设于坡面顶部，所述集水池底部连通有所述主排水管，所述主排水管的底部延伸至坡底或者截水沟内，所述主排水管设有缩颈部，所述支排水管的第一端与所述缩颈部连通，第二端向上延伸后再向下倾斜伸入边坡土层内，所述集水井位于边坡土层内的水位线下方，且所述集水井与支排水管的第二端连通。本发明在于提供一种边坡自适应排水系统，当降水达到一定量时，自适应开启阀门利用集水池内的水流将坡面内的水引出，结构简单，便于边坡排水。
Description
技术领域
本发明涉及边坡排水技术领域，特别是涉及一种边坡自适应排水系统。
背景技术
边坡在降雨量较大时，山体表层的土体由于充满了水而导致表层土体重量增大，力学性质也大大降低，继而容易出现滑坡的情况。为了避免边坡发生滑坡的情况，通过在边坡设置排水系统，将边坡的雨水排出，从而提高边坡的稳定性。现有技术在采用在边坡内插入排水管，利用排水管将水排出，但是排水管内的水位通常低于坡面，因此需要设置抽水泵等设备进行抽水，导致排水系统复杂，不利于边坡排水。
发明内容
针对上述现有技术，本发明在于提供一种边坡自适应排水系统，当降水达到一定量时，开启阀门利用集水池内的水流将坡面内的水引出，结构简单，便于边坡排水。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
一种边坡自适应排水系统，包括框格梁、集水池、主排水管、支排水管、气管和集水井，所述框格梁设于边坡的坡面，所述集水池设于坡面顶部，所述集水池底部连通有所述主排水管，所述主排水管的底部延伸至坡底或者截水沟内，所述主排水管设有缩颈部，所述支排水管的第一端与所述缩颈部连通，第二端向上延伸后再向下倾斜伸入边坡土层内，所述支排水管的第二端低于第一端，所述集水井位于边坡土层内的水位线下方，且所述集水井与支排水管的第二端连通。
进一步的，所述框格梁与钢绞线连接，在边坡土层设有伸入所述钢绞线的钻孔，所述钻孔内设有注浆管、所述支排水管和所述气管，所述钢绞线位于所述钻孔内，所述钻孔内设有第一支撑架，所述钢绞线穿过所述第一支撑架，且所述第一支撑架之间设有捆扎结构，所述捆扎结构将所述钢绞线缩紧捆扎，所述注浆管用于向所述钻孔内注入包裹所述钢绞线的水泥浆。
进一步的，所述钻孔的下端设有膨胀塞，所述支排水管和气管向下穿过所述膨胀塞，所述膨胀塞的下端为过滤腔，所述过滤腔的侧壁设有第一过滤器，所述钢绞线的前端设有锥形的导向帽。
进一步的，所述钻孔内设有对中支架，所述钢绞线从所述对中支架穿过。
进一步的，所述钢绞线、支排水管和气管穿过所述框格梁，所述框格梁设有锚墩、锚具和钢板，所述钢绞线穿过所述钢板，所述锚具固定在所述钢绞线上，所述锚墩覆盖所述锚具和钢板。
进一步的，所述主排水管的进水口设有第二过滤器，所述主排水管设有阀门。
进一步的，所述气管包括前管段和后管段，所述后管段的侧壁设有若干连通所述前管段的气孔，所述后管段内设有活塞、连杆和浮漂，所述浮漂通过所述连杆与所述活塞连接。
进一步的，所述气管内设有第二支撑架，所述第二支撑架设有轴承，所述连杆从所述轴承穿过。
进一步的，所述阀门包括阀板、阀座、拉绳、配重块和定滑轮，所述阀座和配重块均设于所述主排水管内，所述阀座设有吸引所述阀板的磁体，所述阀板与所述阀座的接触面设有密封垫，所述集水池内设有所述定滑轮，所述拉绳一端与所述配重块连接，另一端绕过所述定滑轮后与所述阀板连接，所述配重块在重力作用下向上拉动所述阀板；所述主排水管内的流体向下流动时，所述阀板受到的阻力大于所述配重块受到的阻力。
进一步的，所述膨胀塞包括上挡板、下挡板和环形气囊，所述环形气囊的上端与上挡板连接，所述下挡板的上端面为锥台形，所述上挡板设有穿过所述气管的第一通孔，所述下挡板设有穿过所述支排水管的第二通孔，所述上挡板与所述支排水管连接，所述下挡板与所述气管连接。
本发明的有益效果在于：主排水管设有缩颈部，经过缩颈部的水流速度加快，使得此处的压力降低，所述支排水管第一端与所述缩颈部连通，第二端向上延伸后再向下倾斜伸入边坡土层内，所述集水井位于边坡土层内的水位线下方，且所述集水井与排水管的第一端连通，集水井内的水沿着排水管流动至缩颈部，最后从主排水管排出。集水池还可以减少进入大边坡土壤中的水量，保持边坡稳定。地下水位线向下渗透的流向右下方，边坡下滑力为向左下方，地下水渗流路径产生的渗透力与边坡下滑力在水平方向上相反，有利于边坡稳定。当降水达到一定量时，开启阀门利用集水池内的水流将坡面内的水引出，结构简单，便于边坡排水。
附图说明
图1为本申请实施例中一种边坡自适应排水系统的剖面示意图；
图2为本申请实施例中一种边坡自适应排水系统的局部剖面示意图；
图3为图2中A-A的剖面图；
图4为图2中B-B的剖面图；
图5为图2中C-C的剖面图；
图6为本申请实施例中气管的局部剖面示意图；
图7为本申请实施例中阀座的局部剖面示意图；
图8为本申请实施例中膨胀塞的剖面示意图；
附图标号说明：
1框格梁，2集水池，3主排水管，4支排水管，5气管，6集水井，7缩颈部，8钢绞线，9钻孔，10注浆管，12第一支撑架，13捆扎结构，14膨胀塞，15过滤腔，16第一过滤器，17导向帽，18对中支架，19锚墩，20锚具，21钢板，22第二过滤器，23阀门，24前管段，25后管段，26气孔，27活塞，28连杆，29浮漂，30第二支撑架，31轴承，32阀板，33阀座，34拉绳，35配重块，36定滑轮，37磁体，38密封垫，39上挡板、40下挡板、41第一通孔、42第二通孔、43环形气囊。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，并不是旨在于限制本发明。在以下描述中，涉及到“一些实施例”的表述，其描述了所有可能实施例的子集，但是应当理解的是，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
另需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“竖直的”、“水平的”、“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
实施例1
参照附图1~6，本申请提供一种边坡自适应排水系统，包括框格梁1、集水池2、主排水管3、支排水管4、气管5和集水井6，所述框格梁1设于边坡的坡面，所述集水池2设于坡面顶部，下雨时坡顶集水池2集水，所述集水池2底部连通有所述主排水管3，集水池2内的水从主排水管3排出，所述主排水管3的底部延伸至坡底或者截水沟内，并沿着主排水管3排到坡底或者截水沟内，所述主排水管3设有缩颈部7，经过缩颈部7的水流速度加快，使得此处的压力降低，所述支排水管4第一端与所述缩颈部7连通，第二端向上延伸后再向下倾斜伸入边坡土层内，所述集水井6位于边坡土层内的水位线下方，且所述集水井6与排水管的第二端连通，集水井6内的水沿着排水管流动至缩颈部7，最后从主排水管3排出。集水池2还可以减少进入边坡土壤中的水量，保持边坡稳定。地下水位线向下渗透的流向右下方，边坡下滑力为向左下方，地下水渗流路径产生的渗透力与边坡下滑力在水平方向上相反，有利于边坡稳定。
具体的，所述框格梁1与钢绞线8连接，框格梁1提高的边坡的坡面稳定性，在边坡土层设有伸入所述钢绞线8的钻孔，经过钻孔后在所述钻孔内设有设有注浆管10、所述支排水管3和所述气管5，所述钢绞线8位于所述钻孔9内，所述钻孔9内设有第一支撑架12，第一支架用于定位钢绞线8，所述钢绞线8穿过所述第一支撑架12，且所述第一支撑架12之间设有捆扎结构13，所述捆扎结构13将所述钢绞线8缩紧捆扎，使得钢绞线8在钻孔内形成张开和锁紧交替变换的形状，所述注浆管10用于向所述钻孔内注入包裹所述钢绞线8的水泥浆。在注浆完毕后，气管5连通集水井6和大气，在排水时大气可以向集水井6内补充，确保集水井6内的水能够顺利排出，避免产生真空负压。
具体的，所述钻孔的下端设有膨胀塞14，将膨胀塞14置于钻孔的下端，在膨胀塞14膨胀后将钻孔堵住，防止水泥浆流入到集水井6内。所述支排水管4和气管5向下穿过所述膨胀塞14，所述膨胀塞14的下端为过滤腔15，所述过滤腔15的侧壁设有第一过滤器16，利用第一过滤器16对水进行过滤，避免水中的杂质将排水管堵塞，所述钢绞线8的前端设有锥形的导向帽17，导向帽17为锥形，便于钢绞线8顺利穿入钻孔内的预设位置。
具体的，所述钻孔内设有对中支架18，所述钢绞线8从所述对中支架18穿过。对中支架18确保钢绞线8均布于钻孔内。
具体的，所述钢绞线8、支排水管4和气管5穿过所述框格梁1，所述框格梁1设有锚墩19、锚具20和钢板21，所述钢绞线8穿过所述钢板21，所述锚具20固定在所述钢绞线8上，所述锚墩19覆盖所述锚具20和钢板21，锚具20和钢板21对框格梁1具有限位的作用，使得钢绞线8能够拉紧框格架，框格架紧固在边坡的坡面，提高边坡稳定性。锚墩19覆盖锚具20和钢板21，对锚具20和钢板21起到保护的作用，提高锚具20和钢板21的寿命。
具体的，所述主排水管3的进水口设有第二过滤器22，所述主排水管3设有阀门23。第二过滤器22过滤水中的杂质，避免杂质进入排水管内。
具体的，所述气管5包括前管段24和后管段25，所述后管段25的侧壁设有若干连通所述前管段24的气孔26，所述后管段25内设有活塞27、连杆28和浮漂29，所述浮漂29通过所述连杆28与所述活塞27连接。在集水井6内水位低或者没有水时，活塞27在重力的作用下向下滑动，使得活塞27位于气孔26的下方，活塞27阻隔了外接空气进入到气管5的后端，减少空气进入腐蚀钻孔内的部件。
具体的，所述气管5内设有第二支撑架30，所述第二支撑架30设有轴承31，所述连杆28从所述轴承31穿过。降低活塞27和连杆28滑动时的摩擦力，便于活塞27滑动。
实施例2
参照附图7，本实施例与实施例1的区别在于，所述阀门23包括阀板32、阀座33、拉绳34、配重块35和定滑轮36，所述阀座33和配重块35均设于所述主排水管3内，所述阀座33设有吸引所述阀板32的磁体37，所述阀板32与所述阀座33的接触面设有密封垫38，所述集水池2内设有所述定滑轮36，所述拉绳34一端与所述配重块35连接，另一端绕过所述定滑轮36后与所述阀板32连接，所述配重块35在重力作用下向上拉动所述阀板32；所述主排水管3内的流体向下流动时，所述阀板32受到的阻力大于所述配重块35受到的阻力。在重力的作用下配重块35拉动阀板32向上移动，阀板32移动至上方时被阀座33的磁体37吸附，从而将阀座33的水流通道密封。当集水池2内的水位达到一定的高度后，水压将阀板32向下推动，使得阀板32开启阀座33的水流通道，集水池2内的水从主排水管3排出。由于磁力随着距离的增大而快速减小，阀板32开启后又受到水流的冲击，此时的阀板32无法复位关闭阀座33。当集水池2内的水流排空，但是主排水管3的下端内仍然有水流向下流动时，向下流动的水流会带动集水池内的空气进入主排水管3的上端，随着主排水管3下端的水不断向下流动，使得所述主排水管3上端的气体也向下流动时，由于气体流动使所述阀板32受到的阻力大于所述配重块35受到的阻力，因此阀板32也不会复位将阀门23关闭。当主排水管3下端的水也彻底排空后，气体和液体都不在主排水管3流动时，由于配重块35的重力稍大于阀板32的重力，因此所述配重块35在重力作用下向上拉动所述阀板32向上运动，从而将阀座33的流道关闭。本发明可以在下雨时坡顶集水池2集水，当集水池2水量增加时水压也随之增加，当水压大到一定程度后阀门23在水压的作用下被打开，集水池2中水通过主排水管3排水，在排水的过程中位于缩颈处的水速加快，使得该位置的水压降低，低水压导致支排水管4产生虹吸现象，从而吸出集水井6中的水。本发明在阀门23打开后，由于阀板32受到的阻力大于所述配重块35受到的阻力，因此只要主排水管3中有水流满管流通时，流动的水流都能促使阀门23不关闭，只有水流完全排出主排水管3后阀门23才关闭。
实施例3
参照附图8，本实施例与实施例1或2的区别在于，所述膨胀塞14包括上挡板39、下挡板40和环形气囊43，所述环形气囊43的上端与上挡板39连接，所述下挡板40的上端面为锥台形，所述上挡板39设有穿过所述气管5的第一通孔41，所述下挡板40设有穿过所述支排水管4的第二通孔42，所述上挡板39与所述支排水管4连接，所述下挡板40与所述气管5连接。在将膨胀塞14放入钻孔后，抵住支排水管4并向上拉动气管5，利用下挡板40挤压环形气囊43，下挡板40的上端面为锥台型，使得环形气囊43在受到挤压后向外形边，从而进入到下挡板40与钻孔之间的间隙中，由于环形气囊43与钻孔的内壁存在摩擦力，从而形成自锁，再向上拉动气管5时能够将环形气囊43卡紧。环形气囊43填充了下挡板40与钻孔之间的缝隙，从而防止水泥浆流入到集水井6内。
以上，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围以准。
Claims (10)
1.一种边坡自适应排水系统，其特征在于，包括框格梁、集水池、主排水管、支排水管、气管和集水井，所述框格梁设于边坡的坡面，所述集水池设于坡面顶部，所述集水池底部连通有所述主排水管，所述主排水管的底部延伸至坡底或者截水沟内，所述主排水管设有缩颈部，所述支排水管的第一端与所述缩颈部连通，第二端向上延伸后再向下倾斜伸入边坡土层内，所述支排水管的第二端低于第一端，所述集水井位于边坡土层内的水位线下方，且所述集水井与支排水管的第二端连通。
2.根据权利要求1所述的一种边坡自适应排水系统，其特征在于，所述框格梁与钢绞线连接，在边坡土层设有伸入所述钢绞线的钻孔，所述钻孔内设有注浆管、所述支排水管和所述气管，所述钢绞线位于所述钻孔内，所述钻孔内设有第一支撑架，所述钢绞线穿过所述第一支撑架，且所述第一支撑架之间设有捆扎结构，所述捆扎结构将所述钢绞线缩紧捆扎，所述注浆管用于向所述钻孔内注入包裹所述钢绞线的水泥浆。
3.根据权利要求1所述的一种边坡自适应排水系统，其特征在于，所述钻孔的下端设有膨胀塞，所述支排水管和气管向下穿过所述膨胀塞，所述膨胀塞的下端为过滤腔，所述过滤腔的侧壁设有第一过滤器，所述钢绞线的前端设有锥形的导向帽。
4.根据权利要求2所述的一种边坡自适应排水系统，其特征在于，所述钻孔内设有对中支架，所述钢绞线从所述对中支架穿过。
5.根据权利要求2所述的一种边坡自适应排水系统，其特征在于，所述钢绞线、支排水管和气管穿过所述框格梁，所述框格梁设有锚墩、锚具和钢板，所述钢绞线穿过所述钢板，所述锚具固定在所述钢绞线上，所述锚墩覆盖所述锚具和钢板。
6.根据权利要求1所述的一种边坡自适应排水系统，其特征在于，所述主排水管的进水口设有第二过滤器，所述主排水管设有阀门。
7.根据权利要求1所述的一种边坡自适应排水系统，其特征在于，所述气管包括前管段和后管段，所述后管段的侧壁设有若干连通所述前管段的气孔，所述后管段内设有活塞、连杆和浮漂，所述浮漂通过所述连杆与所述活塞连接。
8.根据权利要求1所述的一种边坡自适应排水系统，其特征在于，所述气管内设有第二支撑架，所述第二支撑架设有轴承，所述连杆从所述轴承穿过。
9.根据权利要求6所述的一种边坡自适应排水系统，其特征在于，所述阀门包括阀板、阀座、拉绳、配重块和定滑轮，所述阀座和配重块均设于所述主排水管内，所述阀座设有吸引所述阀板的磁体，所述阀板与所述阀座的接触面设有密封垫，所述集水池内设有所述定滑轮，所述拉绳一端与所述配重块连接，另一端绕过所述定滑轮后与所述阀板连接，所述配重块在重力作用下向上拉动所述阀板；所述主排水管内的流体向下流动时，所述阀板受到的阻力大于所述配重块受到的阻力。
10.根据权利要求3所述的一种边坡自适应排水系统，其特征在于，所述膨胀塞包括上挡板、下挡板和环形气囊，所述环形气囊的上端与上挡板连接，所述下挡板的上端面为锥台形，所述上挡板设有穿过所述气管的第一通孔，所述下挡板设有穿过所述支排水管的第二通孔，所述上挡板与所述支排水管连接，所述下挡板与所述气管连接。
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