CN220228050U - 一种压力管道排气、排泥系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种压力管道排气、排泥系统，压力管道排气、排泥系统包括给排水压力管道、顶管工作井，顶管工作井内部包括干室单元、湿室单元，给排水压力管道与湿室单元连通；顶管工作井的侧壁设置有溢流结构，溢流结构与湿室单元连通，溢流结构的顶部标高与给排水压力管道的底部标高相等。本申请中，需要进行顶管工作井内部结构的检修时，将给排水压力管道内的给水或污水导入湿室单元中，湿室单元内的液面逐渐升高至溢流结构的底部标高以上，从而使大量的给水或污水沿着溢流结构导出；同时，在保证溢流结构埋深尽量浅的情况下，溢流结构与给排水压力管道之间存在一定水头差，使给水或污水能够顺利通过溢流结构导出。

Description

一种压力管道排气、排泥系统

技术领域

本申请涉及顶管施工领域，特别涉及一种压力管道排气、排泥系统。

背景技术

顶管施工工艺是当前给排水工程中应用较为广泛的一种非开挖工艺技术，具有较好的安全性和经济性。给排水压力管道通常埋深较浅，但在顶管施工段埋深较大，压力管道系统存在就局部的高点和低点，依据《室外排水设计标准》，考虑管道系统的安全和检修，需要在管道系统高点处布置排气系统，低点处布置排泥系统。

中国专利文献CN204343329U公开了一种新型顶管井，当需要进行检修时，完全采用潜水泵伸入排水管中排空管内的水，由于水量较大，潜水泵的排水压力较大，一方面对泵的排水能力具有很高的需求，另一方面，能耗较大，造成电能的浪费。

实用新型内容

为解决上述技术问题中的至少之一，本申请提供一种压力管道排气、排泥系统，所采用的技术方案如下：

本申请提供一种压力管道排气、排泥系统，压力管道排气、排泥系统包括给排水压力管道、顶管工作井，所述顶管工作井内部包括干室单元、湿室单元，所述给排水压力管道穿过所述干室单元，所述给排水压力管道与所述湿室单元连通；所述顶管工作井的侧壁设置有溢流结构，所述溢流结构与所述湿室单元连通，所述溢流结构的顶部标高与所述给排水压力管道的底部标高相等。

本申请的实施例至少具有以下有益效果：本申请中，给排水压力管道的高点和低点之间的转换部分存在于顶管工作井中，顶管工作井的内部包括设置给排水压力管道的干室单元与用于排水的湿室单元；需要进行顶管工作井内部结构的排泥或检修时，将给排水压力管道内的给水或污水导入湿室单元中，湿室单元内的液面逐渐升高至溢流结构的底部标高以上，从而使大量的给水或污水沿着溢流结构导出，降低压力管道排气、排泥系统的能耗；同时，溢流结构的顶部标高与给排水压力管道的底部标高相等，在保证溢流结构埋深尽量浅的情况下，溢流结构与给排水压力管道之间存在一定水头差，使给水或污水能够顺利通过溢流结构导出。

本申请的某些实施例中，所述给排水压力管道包括第一高点单元、低点单元，所述第一高点单元的标高大于所述低点单元的标高，所述第一高点单元与所述低点单元在所述顶管工作井内连通；

所述第一高点单元上设置有进排气阀，所述低点单元与所述湿室单元连通。

本申请的某些实施例中，所述顶管工作井内部设置有分隔结构，所述分隔结构划分出所述干室单元、所述湿室单元。

本申请的某些实施例中，所述干室单元的顶部开设有检修人孔，工作人员能够通过所述检修人孔进入所述干室单元；

所述检修人孔旁设置有爬梯，所述爬梯沿着所述干室单元的内壁向所述干室单元的内部延伸。

本申请的某些实施例中，所述湿室单元的底部设置有泵结构，所述泵结构用于排出所述湿室单元底部积蓄的给水或污水。

本申请的某些实施例中，所述泵结构上连接有出水管，所述湿室单元的顶部设置有排出口，所述排出口能够连通地面，以使所述出水管沿着所述排出口设置于地面上。

本申请的某些实施例中，所述压力管道排气、排泥系统还包括顶管接收井，所述低点单元延伸至所述顶管接收井内部，所述给排水压力管道还包括第二高点单元，所述第二高点单元与所述低点单元在所述顶管接收井内连通。

本申请的某些实施例中，所述给排水压力管道还包括连接单元，所述连接单元连通所述第一高点单元与所述低点单元，所述连接单元连通所述第二高点单元与所述低点单元。

本申请的某些实施例中，所述顶管接收井内部设置有填充结构，所述填充结构填充所述顶管接收井与所述给排水压力管道之间的缝隙。

本申请的某些实施例中，所述顶管工作井的侧壁上设置有固定支架，所述连接单元安装于所述固定支架上。

本申请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，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/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是本申请压力管道排气、排泥系统的俯视图；

图2是本申请压力管道排气、排泥系统的A-A截面图；

图3是本申请压力管道排气、排泥系统的B-B截面图。

附图标记：

顶管工作井101；干室单元102；湿室单元103；分隔结构104；顶管接收井105；

第一高点单元201；低点单元202；进排气阀203；第二高点单元204；连接单元205；排泥阀206；

检修人孔301；爬梯302；泵结构303；出水管304；排出口305；填充结构306；固定支架307；

溢流结构401；溢流结构顶部标高402；溢流结构底部标高403。

具体实施方式

本部分将结合图1至图3详细描述本申请的实施例，所述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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“中部”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。限定有“第一”、“第二”的特征是用于区分特征名称，而非具有特殊含义，此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，本申请实施例提供一种压力管道排气、排泥系统，压力管道排气、排泥系统包括给给排水压力管道、顶管工作井101。给排水压力管道存在高点部分与低点部分，根据《室外排水设计标准》，排气系统与排泥系统需要分别设置在高点部分与低点部分，从而保证安全和检修便利性。

进一步地，为便于排泥系统与排泥系统集中在顶管工作井101中进行检修，因此，顶管工作井101中同时存在高点部分与低点部分。在进行检修时，给排水压力管道将给水或污水通过自然溢流的方式导入外部的雨水管渠，降低能耗，提升排水效率。其中，顶管工作井101作为永久构筑物，顶管接收井105作为临时构筑物。

在一些示例中，顶管工作井101内部包括干室单元102、湿室单元103，干室单元102用于设置给排水压力管道，湿室单元103用于排放给水或污水。在检修给排水压力管道时，干室单元102的内壁与给排水压力管道之间不存在水，而湿室单元103内存在水，尽量保证给排水压力管道的外壁干燥，避免外壁受到液体腐蚀。

进一步地，在检修的初期，需要将管道内的水完全排放，避免水流影响检修工作，其中，给排水压力管道与湿室单元103连通，便于将给排水压力管道内的给水或污水导入湿室单元103，从而在顶管工作井101内形成干湿分离。

在一些示例中，顶管工作井101内部设置有分隔结构104，分隔结构104在顶管工作井101内划分出干室单元102与湿室单元103。具体地，分隔结构104设置为不透水的墙体形式，从而避免湿室单元103内的给水或污水回流入干室单元102，导致干湿分离失效。

如图2即A-A截面图所示，在一些示例中，工作人员能够在顶管工作井101的干室单元102进行排气系统与排泥系统的检修，而排气系统、排泥系统又必须分别设置于给排水压力管道的高点部分、低点部分，因此，干室单元102内需要同时存在给排水压力管道的高点部分、低点部分。

其中，给排水压力管道包括第一高点单元201、低点单元202，即为给排水压力管道的高点部分、地点部分，可以理解的是，第一高点单元201的标高大于低点单元202的标高，且二者相互连通。

具体地，排气系统采用进排气阀203，且设置于第一高点单元201上，为便于对进排气阀203进行检修，进排气阀203的操作端向地面的方向延伸。排泥系统采用排泥管、排泥阀206，排泥管设置于低点单元202上，且低点单元202与湿室单元103相互连通，同时，排泥阀206设置于排泥管上。当排泥阀206开启时，给排水压力管道中的水会沿着排泥管流入湿室单元103中；当排泥阀206关闭时，给排水压力管道封闭。可以理解的是，排泥阀206与排泥管也可以用于排出给排水压力管道内的流动性淤泥。

在一些示例中，为便于工作人员进入干室单元102进行检修工作，干室单元102的顶部开设有检修人孔301。其中，当给排水压力管道输送的水体含有悬浮物时，运行时间较长后容易沉积在管道底部，降低管道过流效率，则工作人员主要的检修任务为：对给排水压力管道的低点单元202进行清淤；而另一个检修任务为：对进排气阀203进行保养、维护。因此，检修人孔301设置两个，分别对应于两个检修任务。

进一步地，低点单元202上设置有检修口，为便于检修、清淤，检修口朝上设置，且检修口处设置有法兰盘结构，便于开启或盖合检修口，即一个检修人孔301的位置对应于检修口的位置，另一个对应于进排气阀203的检修人孔301，一方面便于检修，另一方面，工作人员能够伸入检修人孔301对进排气阀203进行操作。其中，给排水压力管道在间断运行时，可通过进排气阀203及时将管道内的空气排出，当管道内出现负压工况时，可及时进入空气，确保管道内外气压平衡稳定。

具体地，为便于工作人员进入干室单元102，各检修人孔301附近均设置有延伸至干室单元102内部的爬梯302，且爬梯302周围设置有护笼，护笼用于保护工作人员的安全。可以理解的是，爬梯302由塑钢材料制成，护笼由树脂复合材料制成。检修人孔301处设置有端盖，端盖能够盖合检修人孔301，从而保证地面的平整。

如图3即B-B截面图所示，在一些示例中，顶管工作井101的侧壁设置有溢流结构401，且溢流结构401可以采用溢流管。

进一步地，溢流结构401与湿室单元103连通，当湿室单元103的液面升高至溢流结构底部标高403以上时，湿室单元103内的给水或污水能够沿着溢流结构401导出至雨水管渠，从而节约排水所需的能源。其中，溢流结构顶部标高402与给排水压力管道底部标高相等，在保证溢流结构401埋深尽量浅的情况下，使溢流结构401与给排水压力管道之间存在一定水头差，使给水或污水能够顺利通过溢流结构401导出。

具体地，为排出溢流结构底部标高403以下的水，湿室单元103的底部设置有泵结构303，泵结构303可以采用潜水泵。在泵结构303的工作下，能够将湿室单元103内剩余的水导出。

在一些示例中，泵结构303上连接有出水管304，湿室单元103底部积蓄的给水或污水能够沿着出水管304排出湿室单元103。在泵结构303与溢流结构401的并行作用下，降低排水所需的能耗，提升排水效率。

进一步地，湿室单元103的顶部还设置有排出口305，排出口305延伸至地面，输水管从泵结构303向上延伸，进而穿过排出口305到达地面，则湿室单元103底部积蓄的给水或污水能够在地面上进行导流、排放。

在一些示例中，压力管道排气、排泥系统还包括顶管接收井105，与顶管工作井101类似地，顶管接收井105也设置于地面以下。给排水压力管道还包括第二高点单元204，第二高点单元204与低点单元202连通的位置处于顶管接收井105内，可以理解的是，低点单元202延伸至顶管接收井105内。

在一些示例中，为连通第一高点单元201和低点单元202、第二高点单元204和低点单元202，给排水压力管道还包括连接单元205，由于第一高点单元201和低点单元202存在高度差，第二高点单元204和低点单元202也存在高度差，则连接单元205与第一高点单元201、低点单元202、第二高点单元204之间均成角度。

可以理解的是，为保证给排水压力管道各成角位置的密闭性，各成角位置处均设置有弯头结构。具体地，第一高点单元201、第二高点单元204、低点单元202均水平设置，且各连接单元205均竖直设置，即各成角位置的角度约为90°。

在一些示例中，由于顶管接收井105内部不存在需要频繁操作或维护的部件，顶管接收井105内部设置有填充结构306，填充结构306填充顶管接收井105与给排水压力管道之间的缝隙，可以理解的是，填充结构306也具有支撑给排水压力管道的作用。具体地，填充结构306采用素土或石屑。

在一些示例中，顶管工作井101内部也存在支撑给排水压力管道的结构，具体地，顶管工作井101的侧壁上设置有固定支架307，连接单元205安装在固定支架307上，从而保证给排水压力管道相对于顶管工作井101位置稳定。

在一些示例中，因排泥阀206不经常性开启，湿室单元103通常时间是无水的。系统的运行工况如下：当给排水压力管道需要检修或排泥时，开启排泥阀206，给排水压力管道内的给水或污水通过排泥阀206进入湿室单元103，湿室单元103内水位上升后，沿着溢流结构401排出。当给排水压力管道内的水即将排完，湿室单元103内的水位低于溢流结构401的底标高，且无法通过溢流结构401排出时，调来泵结构303和出水管304，采用压力抽水，待湿室单元103内的水抽完后，撤走泵结构303和出水管304。同时，给排水压力管道内的水已排完，可以进行管道检修，并关闭排泥阀206。

在一些示例中，给排水压力管道的施工段管材采用钢质管道，公称直径设置为800mm以上，进排气阀203以及相关连接管的尺寸依据给排水压力管道规格而定，通常公称直径设置为50至300mm，排泥阀206、排泥管尺寸依据给排水压力管道规格而定，通常公称直径设置为200至600mm，检修口的公称直径设置为800至1200mm，溢流结构401的公称直径比排泥管放大2至4级，通常设置为400至1000mm。

在本说明书的描述中，若出现参考术语“一个实施例”、“一些实例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合附图对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种压力管道排气、排泥系统，其特征在于，包括：

给排水压力管道；

顶管工作井，所述顶管工作井内部包括干室单元、湿室单元，所述给排水压力管道穿过所述干室单元，所述给排水压力管道能与所述湿室单元连通；

所述顶管工作井的侧壁设置有溢流结构，所述溢流结构与所述湿室单元连通，所述溢流结构的顶部标高与所述给排水压力管道的底部标高相等。

2.根据权利要求1所述的压力管道排气、排泥系统，其特征在于，

所述给排水压力管道包括第一高点单元、低点单元，所述第一高点单元的标高大于所述低点单元的标高，所述第一高点单元与所述低点单元在所述顶管工作井内连通；

所述第一高点单元上设置有进排气阀，所述低点单元与所述湿室单元连通。

3.根据权利要求1所述的压力管道排气、排泥系统，其特征在于，

所述顶管工作井内部设置有分隔结构，所述分隔结构划分出所述干室单元、所述湿室单元。

4.根据权利要求2所述的压力管道排气、排泥系统，其特征在于，

所述干室单元的顶部开设有检修人孔，工作人员能够通过所述检修人孔进入所述干室单元；

所述检修人孔旁设置有爬梯，所述爬梯沿着所述干室单元的内壁向所述干室单元的内部延伸。

5.根据权利要求1所述的压力管道排气、排泥系统，其特征在于，

所述湿室单元的底部设置有泵结构，所述泵结构用于排出所述湿室单元底部积蓄的给水或污水。

6.根据权利要求5所述的压力管道排气、排泥系统，其特征在于，

所述泵结构上连接有出水管，所述湿室单元的顶部设置有排出口，所述排出口能够连通地面，以使所述出水管沿着所述排出口设置于地面上。

7.根据权利要求2所述的压力管道排气、排泥系统，其特征在于，

所述压力管道排气、排泥系统还包括顶管接收井，所述低点单元延伸至所述顶管接收井内部，所述给排水压力管道还包括第二高点单元，所述第二高点单元与所述低点单元在所述顶管接收井内连通。

8.根据权利要求7所述的压力管道排气、排泥系统，其特征在于，

所述给排水压力管道还包括连接单元，所述连接单元连通所述第一高点单元与所述低点单元，所述连接单元连通所述第二高点单元与所述低点单元。

9.根据权利要求7所述的压力管道排气、排泥系统，其特征在于，

所述顶管接收井内部设置有填充结构，所述填充结构填充所述顶管接收井与所述给排水压力管道之间的缝隙。

10.根据权利要求8所述的压力管道排气、排泥系统，其特征在于，

所述顶管工作井的侧壁上设置有固定支架，所述连接单元安装于所述固定支架上。