CN204098210U - 管道自控截污装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了管道自控截污装置，它包括地面检查井（12）、地下井箱（13）、截流口（3）和分别位于地下井箱两端的上游进水口（1）以及下游溢流口（14），地下井箱内的截流口附近安置有水力翻转机构及联动机构，当水力翻转机构翻转时将带动联动机构盖住/露出截流口。本实用新型的有益效果是用水力翻板取代传统堰式截流井的固定堰，可大大减小对雨水的水阻，有利于暴雨事城市的泄洪。自动截流降雨初期的全部高浓度雨水，排放降雨中后期的全部清洁雨水，实现清、污雨水的分流，以便将污染雨水进入污水厂处理，清洁雨水排入河道。本实用新型结构简单，不需任何自动控制元件和能源动力，实现了自动运行，管理简单。

Description

管道自控截污装置

技术领域

本实用新型涉及截污装置，尤其涉及管道自控截污装置。

背景技术

截流井的作用是：在截流式合流制排水系统中，晴天时，管道中的污水全部送往污水厂进行处理：雨天时，管道中的混合污水仅有一部分送入污水厂处理，超过截流管道输水能力的那部分混合污水不作处理，直接排入水体。在合流管道与截流管道的交接处，设置截流井以完成晴天截流和雨天溢流的作用。

截流井型式主要有三种，即堰式截流井、槽式截流井以及槽堰结合式截流井。根据研究例如《污水截流井设计计算方法探讨》表明，截流井雨天时的实际污水截流增加量槽式截流井最小，堰式截流井次之，槽堰式最大，因此在实际工程条件适宜的情况下，应优先选用槽式截流井。但是，槽式截流井的实施前提是截流管标高必须低于实际合流管道的现状标高，这势必会加大截流管后污水管道的埋深，增加截流工程的造价。另一方面，当现状合流管道断面较大时，对其进行槽式截流会破坏其现有结构，加大施工难度。同时，大多数平原城市受到地形条件的约束，不宜选用槽式截流井。考虑到三种型式的截流井中，堰式截流井对下截污管道的埋深影响最小，因此在实际工程中，更多的是选用堰式截流井。但固定堰式截流井的固定堰对雨水的水阻较大，不利于暴雨时的泄洪。这三种截流井都存在的问题是，降雨过程中不能自动关闭截流口，大量中后期几乎无污染的雨水也会进入截流口，通过污水管排入污水处理站，增加污水处理站的处理压力和费用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有的截流井不能自动关闭截流口，增加污水处理站的处理压力，为此提供一种管道自控截污装置。

本实用新型的技术方案是：管道自控截污装置，它包括地面检查井、地下井箱、截流口和分别位于地下井箱两端的上游进水口以及下游溢流口，所述地下井箱内的截流口附近安置有水力翻转机构及联动机构，当水力翻转机构翻转时将带动联动机构盖住/露出截流口。

上述方案中所述水力翻转机构包括与垂直面呈一定倾角的翻板，所述翻板的底部背面固接有配重浮筒，所述翻板的顶部背面固接有L型板材，所述L型板材远离翻板的一端其顶部固接有向翻板水平延伸的水平部，所述水平部横向设置有渗水槽，所述水平部和翻板之间过渡连接有带有若干进水孔的条形板，所述水平部和翻板之间留有间隙且水平部延伸的末端越过翻板所在平面，所述单个进水孔的孔径小于渗水槽的宽度，所述条形板的过水面积大于渗水槽的过水面积，所述翻板背面通过转轴转动连接在地下井箱内壁，使得翻板围绕转轴转动。

上述方案中所述联动机构包括固接在翻板下方且与翻板垂直的固定杆，所述固定杆的末端固接有方形摆动滑块，所述方形摆动滑块还连接有第一连杆，所述第一连杆通过定位联动装置连接有第二连杆，所述第二连杆的末端固接有与截流口相适配的挡板。

上述方案的改进是所述翻板背面一侧的地下井箱内壁上固接有定位销，当翻板转至水平位置时被定位销限制继续转动。

上述方案的进一步改进是所述水力翻转机构及其联动机构下方的地下井箱底壁设有凹槽。

上述方案的更进一步改进是所述翻板底边呈楔形。

上述方案的再进一步改进是所述配重浮筒顶部开设有进口部，底部开设有出口部。

本实用新型的有益效果是用水力翻板取代传统堰式截流井的固定堰，可大大减小对雨水的水阻，有利于暴雨事城市的泄洪。自动截流降雨初期的全部高浓度雨水，排放降雨中后期的全部清洁雨水，实现清、污雨水的分流，以便将污染雨水进入污水厂处理，清洁雨水排入河道。本发明结构简单，不需任何自动控制元件和能源动力，实现了自动运行，管理简单。

附图说明

图1是本实用新型示意图；

图2是图1水力翻板机构平躺状态下的俯视图；

图3是图1中水力翻转机构示意图；

图4是晴天时本实用新型状态图；

图5是降雨初期本实用新型状态图；

图6是降雨中期本实用新型状态图；

图7是降雨后期本实用新型状态图；

图中，1、上游进水口，2、挡板，3、截流口，4、凹槽，5、定位联动装置，6、方型摆动滑块，7、固定杆，8、翻板，9、转轴，10、定位销，11、L型板材，12、地面检查井，13、地下井箱，14、下游溢流口，15、第一连杆，16、下井爬梯，17、渗水槽，18、配重浮筒，19、第二连杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型包括地面检查井12、地下井箱13、截流口3和分别位于地下井箱两端的上游进水口1以及下游溢流口14，所述地下井箱内的截流口附近安置有水力翻转机构及联动机构，当水力翻转机构翻转时将带动联动机构盖住/露出截流口。

具体地，如图3所示，水力翻转机构可以包括与垂直面呈一定倾角的翻板8，所述翻板的底部背面固接有配重浮筒18，所述翻板的顶部背面固接有L型板材11，所述L型板材远离翻板的一端其顶部固接有向翻板水平延伸的水平部，所述水平部横向设置有渗水槽17，所述水平部和翻板之间过渡连接有带有若干进水孔的条形板，所述水平部和翻板之间留有间隙且水平部延伸的末端越过翻板所在平面，水平部、L型板材和翻板构成了一个以水平部和翻板之间的间隙为开口槽的空心箱体结构，水流可以从开口槽进入空心箱体内，再从渗水槽慢慢泄走，每个进水孔的孔径小于渗水槽17的宽度，避免水流中的大颗粒杂物进入空心箱体内不能从渗水槽中排出，但所有的进水孔面积之和也就是条形板的过水面积要大于渗水槽17的面积，使得进水速度大于放水速度。所述翻板背面通过转轴9转动连接在地下井箱内壁，使得翻板围绕转轴转动，具体地翻板背面中央设有固定块，上面设有轴孔，地底井箱的内壁固接有与固定块配合的水平方块，其上面开设有和轴孔配合的通孔，转轴穿过轴孔和通孔将翻板和水平方块转动连接在一起。

联动机构包括固接在翻板下方且与翻板垂直的固定杆7，所述固定杆的末端固接有方形摆动滑块6，所述方形摆动滑块通过销轴连接方式固定有第一连杆15，所述第一连杆通过定位联动装置5连接有第二连杆19，所述第二连杆的末端固接有与截流口相适配的挡板2。挡块的面积要大于等于截流口的面积，这样才能在挡板移动至与截流口重合时完全封闭住截流口。

配重浮筒18顶部开设有进口部，底部开设有出口部，可通过向进口部添加配重物或从出口部移出配重物来实现配重浮筒重量的变化。

定位联动装置可以是带有销孔的固定块，供第一连杆和第二连杆穿入。

翻板背面一侧的地下井箱内壁上固接有定位销，当翻板转至水平位置时被定位销限制继续转动，也就是说将翻板定位在水平位置。

为了实现可靠密封，可以在翻板底部及两侧与地下井箱接触处设有橡胶密封圈。

可以在水力翻转机构及其联动机构下方的地下井箱底壁设有凹槽4，便于积蓄雨水，沉淀雨水中的大颗粒杂物。

翻板底部可以为楔形结构，在翻板完全开启时，楔形结构有利于减小水阻。

以转轴为水平中心线，中心线以上翻板高度大于中心线以下翻板高度，配重浮筒使中心线以下部分的重量大于中心线以上部分。

晴天时，上游来水量小，翻板8前的水位未到达设计水位，不足以使翻板翻转，且来水量小于截流口3的截流量，晴天的污水全部被截流走如图4所示；

雨天时，降雨初期，上游的来水量增大，开始时，翻板8前的水位未达到设计水位，不足以使翻板翻转，被翻板挡住的初期雨水被截流；随着降雨的进行，上游来水量会逐渐增多，当上游来水量大于截流量时，翻板8前的水位会慢慢上升，直到水位上升到设计水位，会有部分水会进入翻板上部的空心箱体结构11内，而水平部、L型板材和翻板构成的一个以水平部和翻板之间的间隙为开口槽的空心箱体结构内的水会增加翻板转轴以上部分的自重，使翻板上的倾覆力矩增大，当翻板上的倾覆力矩大于抗倾力矩时，翻板会沿顺时针方向翻转，当翻转到一定角度时，翻板以上的水流也会对水平部越过翻板所在平面的末端有一个冲击力，可以让翻板的翻转角度进一步增大，开始开启如图5所示；翻板顺时针翻转时，翻板通过固定杆7带动第一连杆和第二连杆围绕定位联动装置5做逆时针转动，挡板2也会围绕定位联动装置做逆时针转动，完全盖住截流口使其关闭。

降雨中期，上游来水量增大一定流量时，翻板完全开启，被定位销10定位在水平状态，当翻板处于水平状态时，挡板2与截流口3完全重合，此时截流口3完全关闭，如图6所示。

降雨后期，上游来水量减少，当翻板上部无水流通过且翻板下部水位较低，水平部越过翻板所在平面的末端受到的冲击力消失且空心箱体结构内的水会通过渗水槽17流走，使翻板上的倾覆力矩减小，当翻板上的倾覆力矩小于抗倾力矩时，翻板会沿逆时针方向翻转，开始闭合如图7所示；翻板逆时针翻转时，翻板通过固定杆7带动第一、第二连杆围绕定位联动装置5做顺时针转动，挡板2也会围绕定位联动装置做顺时针转动，截流口开启。此时雨水大部分自然排放；直到下雨停止，空心箱体结构内的水渗完结束，翻板开始回位，回位结束又回到晴天时的状态。

因此实际工程中可通过设计渗水槽的大小来实现控制翻板处于水平状态时间的长短，渗水槽设计越小，空心箱体结构内的水渗完的耗时越长，翻板处于水平状态的时间就越长，反之亦然。

常态下挡板可以位于截流口斜上方与截流口3相切。这样联动灵敏度高，只需很小的动作就可以使挡板完全遮住截流口。

在地下井箱内壁与定位联动装置相对的一侧可以固定有下井爬梯16，便于维护人员下井维修。

Claims (7)

1.管道自控截污装置，它包括地面检查井（12）、地下井箱（13）、截流口（3）和分别位于地下井箱两端的上游进水口（1）以及下游溢流口（14），其特征是所述地下井箱内的截流口附近安置有水力翻转机构及联动机构，当水力翻转机构翻转时将带动联动机构盖住/露出截流口。

2.如权利要求1所述的管道自控截污装置，其特征是所述水力翻转机构包括与垂直面呈一定倾角的翻板（8），所述翻板的底部背面固接有配重浮筒（18），所述翻板的顶部背面固接有L型板材（11），所述L型板材远离翻板的一端其顶部固接有向翻板水平延伸的水平部，所述水平部横向设置有渗水槽（17），所述水平部和翻板之间过渡连接有带有若干进水孔的条形板，所述水平部延伸的末端越过翻板所在平面，所述单个进水孔的孔径小于渗水槽（17）的宽度，所述条形板的过水面积大于渗水槽（17）的过水面积，所述翻板背面通过转轴（9）转动连接在地下井箱内壁，使得翻板围绕转轴转动。

3.如权利要求1所述的管道自控截污装置，其特征是所述联动机构包括固接在翻板下方且与翻板垂直的固定杆（7），所述固定杆的末端固接有方形摆动滑块（6），所述方形摆动滑块还连接有第一连杆（15），所述第一连杆通过定位联动装置（5）连接有第二连杆（19），所述第二连杆的末端固接有与截流口相适配的挡板（2）。

4.如权利要求2或3所述的管道自控截污装置，其特征是所述翻板背面一侧的地下井箱内壁上固接有定位销（10），当翻板转至水平位置时被定位销限制继续转动。

5.如权利要求4所述的管道自控截污装置，其特征是所述水力翻转机构及其联动机构下方的地下井箱底壁设有凹槽（4）。

6.如权利要求5所述的管道自控截污装置，其特征是所述翻板底边呈楔形。

7.如权利要求6所述的管道自控截污装置，其特征是所述配重浮筒（18）顶部开设有进口部，底部开设有出口部。