CN115928868A - 一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统及施工方法，包括低洼道路、排水通道、压力气室和虹吸汲水舱，所述低洼道路和排水通道之间存在障碍物，所述压力气室设在排水通道处，所述虹吸汲水舱设置于低洼道路处靠近障碍物的一侧，所述压力气室与虹吸汲水舱之间连接有虹吸管。本发明通过排气防渗管的设计，气室内压强升高之后，排气防渗管排出的空气进入障碍物，形成低饱和度防渗区域，达到防渗的目的；在道路积水水位变化的影响下，压力气室内的液面高度与低洼道路处的水位高度基本保持同步上升与下降，当压力气室液面降低时虹吸管出水口处的水位也随之降低，增加虹吸管内的真空度，给虹吸作用提供动力，为虹吸作用的自行恢复提供保障。

Description

一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统及施工方法

技术领域

本发明涉及一种处理低洼道路积水的自动化系统，尤其涉及一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统及施工方法。

背景技术

当降水量较大时，低洼道路容易积水，导致道路本身产生破坏。与此同时对于边坡，地下水位的上升导致滑面有效应力降低，抗剪强度减少，进而导致边坡失稳导致滑坡。因此对于及时将水排出，使水位保持在一个相对安全稳定的位置，对于维护道路安全与防治滑坡灾害都极为关键。

在常用的传统低洼道路排水以及边坡排水方法中，重力式排水效率低下，需要较长的钻孔，长时间使用过后可能会发生管道堵塞、老化甚至破损的现象；地下排水洞施工复杂，工程量大成本高；集水井抽水需要源源不断的动力源支持。而利用虹吸理论进行排水，则有排水孔布置方便，排水效率高，工程量较小等优点，然而对于虹吸排水系统，在遇到干旱少雨季节时，当水位降低至无法令系统进行排水时，虹吸排水系统则会停止工作，溶解于水的空气会以气泡形式析出，虹吸管内会不断积累空气，使得虹吸管内真空度降低，导致虹吸管虹吸效果下降甚至于虹吸效果消失。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统及施工方法，以解决因水位下降虹吸作用暂停后，虹吸管内真空度降低，虹吸作用效果下降甚至消失的问题。

技术方案：本发明包括低洼道路、排水通道、压力气室和虹吸汲水舱，所述低洼道路和排水通道之间存在障碍物，所述压力气室设在排水通道处，所述虹吸汲水舱设置于低洼道路处靠近障碍物的一侧，所述压力气室与虹吸汲水舱之间连接有虹吸管。

所述虹吸汲水舱内沿高度方向设有杆件，杆件上套有浮板，所述浮板上设有永磁体。

所述虹吸管靠近永磁体的位置设有单向阀，所述单向阀与永磁铁吸引时开启，无磁铁吸引时自动关闭。

所述虹吸管整体穿过障碍物，一端伸入压力气室内，另一端伸入虹吸汲水舱内的水位线下方，且伸入虹吸汲水舱内的虹吸管设有折弯部。

所述虹吸管伸入虹吸汲水舱内的端面高端高于伸入压力气室内的端面高度。

所述压力气室包括多块隔板，其中，位于顶部的隔板上连接有进气管，设在障碍物一侧的隔板上设有排气防渗管，另一侧隔板伸入排水通道内。

所述排气防渗管的另一端伸入靠近虹吸汲水舱的障碍物处，并在该处形成低饱和度防渗区域，使得低洼道路的积水不会流动，从而形成渗流力造成滑坡，可以达到防渗的目的。

所述进气管和排气防渗管上皆设有单向阀。

一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统的施工方法，包括以下步骤：

(1)在障碍物一旁建设压力气室，在低洼道路处靠近障碍物一侧依靠障碍物建设虹吸汲水舱，虹吸管整体穿过障碍物，利用虹吸管将压力气室与虹吸汲水舱相连接；

(2)靠近虹吸汲水舱一侧的虹吸管设有折弯，并且在此端口处安装单向阀，单向阀通过磁力控制其开关，有磁力作用时开启，无磁力作用时关闭，伸入虹吸汲水舱一侧的虹吸管端口处的端面高度高于伸入压力气室内的端面高度；

(3)压力气室由若干隔板搭建而成，其中顶部隔板连接进气管，设在障碍物一侧的隔板连接排气防渗管。

有益效果：

(1)由于本发明中压力气室的设计，在道路积水水位变化的影响下，排水通道的水面高度即压力气室内的液面高度会与低洼道路两处的水位高度基本保持同步上升与下降，当压力气室液面降低时虹吸管出水口处的水位也随之降低，增加虹吸管内的真空度，给虹吸作用提供动力，为虹吸作用的自行恢复提供保障；

(2)由于本发明中虹吸汲水舱的设计，在道路积水水位变化的影响下，排水通道的水面高度即压力气室内的液面高度会与低洼道路处的水位高度基本保持同步上升与下降，当虹吸汲水舱内液面降低时永磁铁随浮板下降，虹吸管的单向阀自动关闭，进一步保护虹吸管内真空度，当虹吸汲水舱内液面升高时永磁铁随浮板上升，虹吸管的单向阀自动开启，不会影响虹吸管进行工作；

(3)由于本发明排气防渗管的设计，气室内压强升高之后，排气防渗管排出的空气进入障碍物中，形成低饱和度防渗区域，使得低洼道路的积水不会流动，从而形成渗流力造成滑坡，可以达到防渗的目的；

(4)由于进气管的设计，气室内空气从排气管排出后，进气管不断进行补气，使整个系统维持一个动态平衡，持续不断发挥作用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的压力气室部分的结构示意图；

图3是本发明的虹吸汲水舱部分的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图3所示，本发明包括障碍物1、压力气室4和虹吸汲水舱11，障碍物1一侧设有低洼道路2，另一侧设有排水通道3，压力气室4设在排水通道3处且依托障碍物1设置，虹吸汲水舱11设置于低洼道路2处靠近障碍物1一侧，压力气室4与虹吸汲水舱11之间连接有虹吸管7，虹吸管7整体穿过障碍物1，虹吸管7一端伸入压力气室4内，另一端伸入虹吸汲水舱11内的水位线8下方，伸入虹吸汲水舱11内的虹吸管7设有折弯部，伸入虹吸汲水舱11内的虹吸管7端面高端高于伸入压力气室4内的虹吸管7端面高度。

如图2所示，压力气室4由多块隔板搭接而成，其中，位于顶部的隔板上连接有进气管5，设在障碍物1一侧的隔板上设有排气防渗管6，另一侧隔板伸入排水通道3内，其下部浸没在河水中，且该侧隔板位于伸入压力气室4的虹吸管7下方。排气防渗管6的另一端伸入障碍物1中，由于气体的排出，使得位于排气防渗管6另一端的障碍物1中形成低饱和度防渗区域9。进气管5和排气防渗管6上皆设有单向阀，保证气体只能通过单向阀进入压力气室4内，而不能通过进气管5排出；气体只能通过单向阀排出压力气室4，而不能通过排气防渗管6进入。

如图3所示，虹吸汲水舱11内沿高度方向设有杆件12，该杆件12为不锈钢材质，杆件12一端与虹吸汲水舱11顶部连接，另一端与障碍物1连接，杆件12上套有浮板14，浮板14上固定有一小块永磁体13。虹吸管7靠近永磁体13的位置设有单向阀10，单向阀10被永磁铁13吸引时开启，无磁铁吸引时自动关闭，并且气体只能通过单向阀10从虹吸管7通过排水通道3边坡伸入压力气室4内的一端至虹吸管7伸入低洼道路2下方水位线8的一端排出，而不能反向进入。

虹吸排水系统工作时，会因为压力气室4内液面的升降而受到影响，当道路积水水位变化时，排水通道3的液面高低会发生明显变化，同时低洼道路2的水位也会发生变化。当排水通道3水位与低洼道路2处的积水水位皆下降时，当压力气室4內的液面下降时，压力气室4内压强变低，此时，进气管5补进空气，使得虹吸管7出水口处的水位下降，虹吸管7内真空度增加，为虹吸作用提供动力，即使当低洼道路2处的水位下降到一定范围使得虹吸作用暂时停止时，由于浮板14随水位下降，浮板14上的永磁铁13也随之下降，永磁铁13与单向阀10分离，单向阀10关闭，使虹吸管7不会有空气进入，进一步保护了虹吸管7的真空度。当低洼道路2处的水位再次升高时，浮板14带动永磁铁13上升，单向阀10与永磁铁13相互吸引，单向阀10开启，虹吸作用也会自行恢复，保证了低洼道路2处的水能够源源不断的进行排水；当排水通道3水位与低洼道路2处的积水水位皆上升时，浮板14上的永磁铁13上升，单向阀10与永磁铁13相互吸引，单向阀10开启，不会影响虹吸作用，当压力气室4液面升高时，压力气室4内压强升高，排气防渗管6排出的空气进入障碍物1中，形成低饱和度防渗区域9，使得低洼道路2的积水不会流动，从而形成渗流力造成滑坡，可以达到防渗的目的。

本发明一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统的施工方法，按如下步骤依次实施：

(1)按照相关施工规范，依托障碍物建设压力气室，在低洼道路处靠近障碍物一侧依靠障碍物建设虹吸汲水舱，将虹吸管整体穿过障碍物，利用虹吸管将压力气室与虹吸汲水舱相连接；

(2)虹吸管用钢材料进行打造，靠近虹吸汲水舱一侧的虹吸管需有明显的折弯，达到能实现虹吸的效果，并且此端口处所装单向阀是通过磁力来进行开关，有磁力作用时开启，无磁力作用时关闭；伸入虹吸汲水舱一侧的虹吸管端口处的端面高度需高于伸入压力气室内的端面高度；

(3)虹吸汲水舱由若干隔板搭建而成，其中靠近低洼道路一侧隔板能够透水，上部隔板焊接有杆件，杆件上套有浮板，可沿杆件上下滑动，浮板上设有永磁铁，利用强力胶，固定绑带等强固手段使得永磁铁不脱落；

(4)压力气室由若干隔板搭建而成，其中顶部隔板相连单向阀，设在障碍物一侧的隔板需打入障碍物些许长度并且用加固手段防止其脱落，并且在其上相连单向阀，单向阀连接排气防渗管，排气防渗管伸至障碍物处；

(5)管道转折连接处做好防渗措施，防止出现漏水等问题。

本发明安装过程简单，施工较为方便，并且质量较好，安全系数高，外观简洁。

Claims (9)

1.一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统，其特征在于，包括低洼道路、排水通道、压力气室和虹吸汲水舱，所述低洼道路和排水通道之间存在障碍物，所述压力气室设在排水通道处，所述虹吸汲水舱设置于低洼道路处靠近障碍物的一侧，所述压力气室与虹吸汲水舱之间连接有虹吸管。

2.根据权利要求1所述的一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统，其特征在于，所述虹吸汲水舱内沿高度方向设有杆件，杆件上套有浮板，所述浮板上设有永磁体。

3.根据权利要求2所述的一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统，其特征在于，虹吸管靠近永磁体的位置设有单向阀，所述单向阀与永磁铁吸引时开启，无磁铁吸引时自动关闭。

4.根据权利要求3所述的一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统，其特征在于，所述虹吸管整体穿过障碍物，一端伸入压力气室内，另一端伸入虹吸汲水舱内的水位线下方，且伸入虹吸汲水舱内的虹吸管设有折弯部。

5.根据权利要求4所述的一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统，其特征在于，所述虹吸管伸入虹吸汲水舱内的端面高度高于伸入压力气室内的端面高度。

6.根据权利要求1所述的一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统，其特征在于，所述压力气室包括多块隔板，其中，位于顶部的隔板上连接有进气管，设在障碍物一侧的隔板上设有排气防渗管，另一侧隔板伸入排水通道内。

7.根据权利要求6所述的一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统，其特征在于，所述排气防渗管的另一端伸入靠近虹吸汲水舱的障碍物处，并在该处形成低饱和度防渗区域。

8.根据权利要求6所述的一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统，其特征在于，所述进气管和排气防渗管上皆设有单向阀。

9.一种低洼道路积水的自动虹吸排水系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在障碍物一旁建设压力气室，在低洼道路处靠近障碍物一侧依靠障碍物建设虹吸汲水舱，虹吸管整体穿过障碍物，利用虹吸管将压力气室与虹吸汲水舱相连接；

(2)靠近虹吸汲水舱一侧的虹吸管设有折弯，并且在此端口处安装单向阀，单向阀通过磁力控制其开关，有磁力作用时开启，无磁力作用时关闭，伸入虹吸汲水舱一侧的虹吸管端口处的端面高度高于伸入压力气室内的端面高度；

(3)压力气室由若干隔板搭建而成，其中顶部隔板连接进气管，设在障碍物一侧的隔板连接排气防渗管。

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