一種用於城市排水管道沉積物採集的裝置的製作方法

2023-12-05 01:52:36 2

本發明涉及一種沉積物採集裝置，特別是一種用於城市排水管道合流制檢查井側壁管道內的沉積物採集裝置。

背景技術：

在排水管道中，雨水徑流及汙水中的固體汙染物進入排水管道會在管道內產生沉積，沉積物的大量累積將直接導致管道過流能力下降，降低管道排水容量，頻繁引發城市內澇。在暴雨時由於徑流衝刷會造成沉積物再次懸浮進入水體，導致賦存於沉積物中的汙染物釋放，形成衝擊性汙染負荷，使非點源汙染轉化為點源汙染，對受納水體造成汙染威脅。因此，採集沉積物了解管道內沉積物的沉積現狀、汙染物賦存狀態及汙染特徵對管道維護、沉積物管理與控制、下遊水體保護有重要意義。

目前國內沉積物採集裝置主要集中於河湖海沉積物的採集，應用較多的是彼得森抓取式採樣器以及活塞式抽吸採樣器。排水管網主要有合流制和分流制兩種，對於分流制管道採集沉積物，可直接鏟挖取樣。但合流制排水管道內雨汙混合，限於井深以及安全考慮，採樣較困難。合流制檢查井底內沉積物可採用活塞式抽吸採樣器，但檢查井側壁管道（即水平排水管道）內沉積物採樣不好實現，目前尚沒有儀器問世。因此，本發明為合流制檢查井側壁管道（即水平排水管道）內沉積物採樣提供一種便捷的工具。

技術實現要素：

本發明提供一種用於城市排水管道沉積物採集的裝置，其包括豎直杆，該豎直杆連接水平杆的一端，該水平杆包括卡死裝置，所述水平杆的另一端連接收集桶，該收集桶通過卡死裝置固裝於所述水平杆上。

優選的是，所述水平杆與所述豎直杆之間採用軸承連接，因而可摺疊。

優選的是，所述水平杆包括收集桶卡槽。

優選的是，所述收集桶底部包括底座，該底座嵌入所述水平杆的收集桶卡槽內，從而連接於所述水平杆上。

優選的是，所述收集桶安裝後朝向所述豎直杆的一側包括卡銷，以便與所述卡死裝置配合，並將所述收集桶緊固定位。

優選的是，所述收集桶安裝後背向所述豎直杆的一側為開放式，即所述收集桶的橫截面為大於270度的圓弧形。

優選的是，所述收集桶的高度為15cm，所述收集桶採用合金材料製成。

優選的是，所述收集桶為半圓柱體。

優選的是，所述卡死裝置裝在所述水平杆上，所述卡死裝置包括卡簧和操作杆，所述卡簧套裝於所述收集桶的卡銷上，所述操作杆反向卡簧扣下，從而使所述卡簧與所述卡銷的連接卡死，從而實現所述水平杆與所述收集桶的固定連結。

更優選的是，所述卡簧一端固定在所述水平杆上，卡死裝置未固定時，卡簧的另一端能沿卡簧固定在水平杆的一端軸向轉動，所述操作杆一端固裝在所述水平杆上，操作杆的另一端在卡死裝置未固定時能沿操作杆固裝在水平杆的一端軸向轉動，所述操作杆下方包括與所述卡簧一端嚙合的槽，當所述卡簧與所述收集桶的卡銷嚙合時，將操作杆向卡簧相反的方向壓下，則操作杆下方的槽與所述卡簧嚙合，從而使所述收集桶固裝在所述水平杆上。

優選的是，所述水平杆為合金材料，其長度為不小於50cm。

優選的是，所述水平杆的寬度不大於5.6cm。

優選的是，所述水平杆中心處鏤空，所述水平杆外表面塗有防腐塗層。

優選的是，所述豎直杆由塑料製成。

優選的是，所述豎直杆長度不小於79cm。

優選的是，所述豎直杆的直徑不小於32cm。

優選的是，所述豎直杆背向水平杆的一側包括手柄，該手柄可摺疊，以方便將所述用於城市排水管道沉積物採集的裝置朝水平方向推送或取出。

優選的是，所述水平杆還可連接水平延長杆。

優選的是，所述豎直杆可連接豎直延長杆，該豎直延長杆長度為78.4cm。

本發明所述用於城市排水管道沉積物採集的裝置的工作流程為：(1)從工具箱中將摺疊好的兩桿打開，使豎直杆與水平杆保持垂直，根據井深決定是否需要連接延長杆。(2)將收集桶放置於水平杆的卡槽內確定位置後通過卡死裝置固定收集桶位置。(3)將豎直杆手柄打開固定，手握手柄將裝置緩慢放入合流制檢查井內。(4)對準井內壁管道，將裝置貼管底慢慢向前推入，沉積物採集於收集桶內。(5)慢慢拉出裝置，將收集桶內沉積物轉移至專業儲存容器內，帶回實驗室供分析測定之用。

通過豎直杆與水平杆的垂直連接，採集合流制檢查井側壁管道內的沉積物樣品。考慮到檢查井井深各不相同，為豎直杆配備延長杆，並通過內外螺旋連接，靈活方便；豎直杆上配製有手柄，便於進入管道後向前推拉，方便快捷；水平杆採取鏤空製作，減輕裝置重量，更加輕便；裝置可摺疊，可使採樣裝置的安裝與攜帶更加方便。

本發明涉及一種用於城市排水管道沉積物採集裝置，可實現合流制排水管道內沉積物的採集。其利用豎直手握杆與水平取樣杆的垂直連接，將收集桶放置於水平取樣杆上相應位置並卡死，進入檢查井內壁管道並貼底向前推移，使管道內沉積物進入收集桶帶出，以完成採集工作。

附圖說明

圖1為本發明所述用於城市排水管道沉積物採集的裝置的一優選實施例的結構示意圖；

圖2為圖1所示實施例中豎直延長杆的示意圖；

圖3為圖1所示實施例中水平杆的結構示意圖；

圖4為本發明所述用於城市排水管道沉積物採集的裝置的另一優選實施例（實施例3.1）的收集桶的俯視結構示意圖；

圖5為圖4所示實施例的剖面圖；

圖6為圖4所示實施例的側視圖；

圖7為圖4所示實施例的另一側面的剖視圖；

圖1-圖7中的數字標記的含義為：

1 豎直杆 2 水平杆 3 收集桶

12 手柄 13 豎直延長杆 22 開口 23 卡死裝置

31 側邊緣 32 側邊緣 33 底邊緣。

具體實施方式

實施例1.1: 用於城市排水管道沉積物採集的裝置，其用於合流制管道沉積物的採集裝置，其包括：豎直杆1，選用塑料製成，長79cm，直徑為32cm，豎直杆1上配備有手柄12，豎直杆1外圍有塗層保護防止腐蝕；②與豎直杆1連接的水平杆2，該水平杆2由合金材料製成，長50cm，寬為5.6cm ，該水平杆2設置有收集桶卡槽及卡死裝置23，水平杆2中心具有鏤空的開口22，水平杆2外圍有塗層保護防止腐蝕；③連接於水平杆2上的收集桶3，該收集桶3呈半圓柱體，前端開口便於收集沉積物，收集桶3高15cm，選用合金材料。（1）從工具箱中將摺疊好的豎直杆1和水平杆2打開，並使豎直杆與水平杆保持垂直。(2)將收集桶3放置於水平杆2的卡槽內確定位置後通過卡死裝置23固定收集桶3的位置。(3)將豎直杆手柄12打開固定，手握手柄12將用於城市排水管道沉積物採集的裝置緩慢放入合流制檢查井內。(4)對準井內壁管道，將用於城市排水管道沉積物採集的裝置貼管底慢慢向前推入，沉積物採集於收集桶3內。(5)緩慢拉出裝置，將收集桶內的沉積物轉移至專業儲存容器內，帶回實驗室供分析測定之用。

實施例1.2: 用於城市排水管道沉積物採集的裝置，同實施例1.1，不同之處在於：水平杆連接水平延長杆1根，長度為1m，水平杆通過內外螺旋與豎直杆連接，最長可至1.5m深檢查井內取樣。

實施例1.3: 用於城市排水管道沉積物採集的裝置，同實施例1.1，不同之處在於：水平杆連接水平延長杆2根，長度均為1m，水平杆通過內外螺旋與豎直杆連接，最長可至2.5m深檢查井內取樣。

實施例1.4:用於城市排水管道沉積物採集的裝置，其用於合流制管道沉積物的採集裝置，其包括：豎直杆，選用塑料製成，長1m，直徑為32cm，豎直杆上配備有手柄，外圍有塗層保護防止腐蝕；②與豎直杆連接的水平杆，其由合金材料製成，長50cm，寬為5.6cm ，該水平杆設置有收集桶卡槽及卡死裝置，中心鏤空，外圍有塗層保護防止腐蝕；③連接於水平杆上的收集桶，所述收集桶安裝後背向所述豎直杆的一側為開放式，所述收集桶的橫截面為大於270度的圓弧形，收集桶高15cm，選用合金材料。從工具箱中將摺疊好的兩桿打開，使豎直杆與水平杆保持垂直。(2)將收集桶放置於水平杆的卡槽內確定位置後通過卡死裝置固定收集桶位置。(3)將豎直杆手柄打開固定，手握手柄將裝置緩慢放入合流制檢查井內。(4)對準井內壁管道，將裝置貼管底慢慢向前推入，沉積物採集於收集桶內。(5)慢慢拉出裝置，將收集桶內沉積物轉移至專業儲存容器內，帶回實驗室供分析測定之用。

實施例2.1: 用於城市排水管道沉積物採集的裝置，同實施例1.1，不同之處在於：豎直杆連接豎直延長杆，1根，長78.4cm，豎直杆與水平杆採取軸承連接，可摺疊。

實施例2.2: 用於城市排水管道沉積物採集的裝置，同實施例1.1，不同之處在於：豎直杆連接豎直延長杆，1根，長1m，豎直杆與水平杆採取軸承連接，可摺疊。

工作流程：(1)從工具箱中將摺疊好的兩桿打開，使豎直杆與水平杆保持垂直，根據井深決定是否需要連接延長杆。(2)將收集桶放置於水平杆的卡槽內確定位置後通過卡死裝置固定收集桶位置。(3)將豎直杆手柄打開固定，手握手柄將裝置緩慢放入合流制檢查井內。(4)對準井內壁管道，將裝置貼管底慢慢向前推入，沉積物採集於收集桶內。(5)慢慢拉出裝置，將收集桶內沉積物轉移至專業儲存容器內，帶回實驗室供分析測定之用。

實施例3.1: 用於城市排水管道沉積物採集的裝置，其包括豎直杆，該豎直杆連接水平杆的一端，該水平杆包括卡死裝置，所述水平杆的另一端連接收集桶，該收集桶通過卡死裝置固裝於所述水平杆上，所述水平杆與所述豎直杆之間採用軸承連接，所述水平杆包括收集桶卡槽，所述收集桶底部包括底座，該底座嵌入所述水平杆的收集桶卡槽內，從而連接於所述水平杆上，所述收集桶安裝後朝向所述豎直杆的一側包括卡銷，以便與所述卡死裝置配合，並將所述收集桶緊固定位，所述收集桶的橫截面為圓柱形，所述收集桶的高度為15cm，所述收集桶背向所述豎直杆的一側的側壁包括一個向上凹形的開口，該開口的深度為5cm，該凹形開口分別包括側邊緣31、側邊緣32和底邊緣33，凹形開口的三個邊緣的內側均為刀刃結構，如圖4所示及圖7所示。

當深入井內採樣時，水平方向的泥土在凹形開口的側邊緣31和側邊緣32點刀刃結構切削作用下順利進入收集桶內，當收集桶縮回時，樣本在慣性作用下反向收集桶縮回方向運動，此時，凹形開口的底邊緣將樣本擋在收集桶內，保證取樣成功，尤其是適度較大的井內，泥土軟弱，該凹形開口避免了所採集樣品在收縮裝置時丟失。

所述收集桶採用合金材料製成，所述卡死裝置固裝在所述水平杆上，所述卡死裝置包括卡簧和操作杆，所述卡簧套裝於所述收集桶的卡銷上，所述操作杆反向卡簧扣下，從而使所述卡簧與所述卡銷的連接卡死。

實施例3.2: 用於城市排水管道沉積物採集的裝置，其包括豎直杆，該豎直杆連接水平杆的一端，該水平杆包括卡死裝置，所述水平杆的另一端連接收集桶，該收集桶通過卡死裝置固裝於所述水平杆上，所述水平杆與所述豎直杆之間採用軸承連接，所述水平杆包括收集桶卡槽，所述收集桶底部包括底座，該底座嵌入所述水平杆的收集桶卡槽內，從而連接於所述水平杆上，所述收集桶安裝後朝向所述豎直杆的一側包括卡銷，以便與所述卡死裝置配合，並將所述收集桶緊固定位，所述收集桶的橫截面為圓柱形，所述收集桶的高度為15cm，所述收集桶背向所述豎直杆的一側的側壁包括一個向上凹形的開口，該開口的深度為5cm，該凹形開口分別包括側邊緣31、側邊緣32和底邊緣33，凹形開口的三個邊緣的內側均為刀刃結構，如圖8所示的底邊緣剖面，底邊緣包括外刃332和內刃331，外刃332和內刃331的邊緣均削尖，內刃331朝向採集桶內側彎曲，當用於城市排水管道沉積物採集的裝置取樣完畢縮回時能有效攔截土樣不流失。

實施例3.3: 用於城市排水管道沉積物採集的裝置，其包括豎直杆，該豎直杆連接水平杆的一端，該水平杆包括卡死裝置，所述水平杆的另一端連接收集桶，該收集桶通過卡死裝置固裝於所述水平杆上，所述水平杆與所述豎直杆之間採用軸承連接，所述水平杆包括收集桶卡槽，所述收集桶底部包括底座，該底座嵌入所述水平杆的收集桶卡槽內，從而連接於所述水平杆上，所述收集桶安裝後朝向所述豎直杆的一側包括卡銷，以便與所述卡死裝置配合，並將所述收集桶緊固定位，所述收集桶的橫截面為圓柱形，所述收集桶的高度為15cm，所述收集桶背向所述豎直杆的一側的側壁包括一個向上凹形的開口，該開口的深度為5cm，該凹形開口分別包括側邊緣31、側邊緣32和底邊緣33，凹形開口的三個邊緣的內側均為刀刃結構，如圖9所示的底邊緣剖面，底邊緣包括外刃332』和內刃331』，外刃332』和內刃331』的邊緣均削尖，外刃332』朝向採集桶外側彎曲，利於採集樣本，尤其便於對溼度較低的樣本取樣，內刃331』朝向採集桶內側彎曲，當用於城市排水管道沉積物採集的裝置取樣完畢縮回時能有效攔截土樣不流失。

實施例3.4: 用於城市排水管道沉積物採集的裝置，其包括豎直杆，該豎直杆連接水平杆的一端，該水平杆包括卡死裝置，所述水平杆的另一端連接收集桶，該收集桶通過卡死裝置固裝於所述水平杆上，所述水平杆與所述豎直杆之間採用軸承連接，所述水平杆包括收集桶卡槽，所述收集桶底部包括底座，該底座嵌入所述水平杆的收集桶卡槽內，從而連接於所述水平杆上，所述收集桶安裝後朝向所述豎直杆的一側包括卡銷，以便與所述卡死裝置配合，並將所述收集桶緊固定位，所述收集桶的橫截面為圓柱形，所述收集桶的高度為15cm，所述收集桶背向所述豎直杆的一側的側壁包括一個向上凹形的開口，安裝後，該開口處的豎直邊的頂邊緣（即不包括彎曲的刃口處）高出水平杆處的高度為2cm，該凹形開口分別包括側邊緣31、側邊緣32和底邊緣33，凹形開口的三個邊緣的內側均為刀刃結構，同實施例3.2所述的底邊緣剖面，底邊緣包括外刃332和內刃331，外刃332和內刃331的邊緣均削尖，內刃331朝向採集桶內側彎曲。

實施例3.5: 用於城市排水管道沉積物採集的裝置，其包括豎直杆，該豎直杆連接水平杆的一端，該水平杆包括卡死裝置，所述水平杆的另一端連接收集桶，該收集桶通過卡死裝置固裝於所述水平杆上，所述水平杆與所述豎直杆之間採用軸承連接，所述水平杆包括收集桶卡槽，所述收集桶底部包括底座，該底座嵌入所述水平杆的收集桶卡槽內，從而連接於所述水平杆上，所述收集桶安裝後朝向所述豎直杆的一側包括卡銷，以便與所述卡死裝置配合，並將所述收集桶緊固定位，所述收集桶的橫截面為圓柱形，所述收集桶的高度為15cm，所述收集桶背向所述豎直杆的一側的側壁包括一個向上凹形的開口，安裝後，該開口的豎直邊的頂邊緣（即不包括彎曲的刃口處）高出水平杆的高度為3cm，該凹形開口分別包括側邊緣31、側邊緣32和底邊緣33，凹形開口的三個邊緣的內側均為刀刃結構，其與實施例3.3所示的底邊緣剖面相同，底邊緣包括外刃332』和內刃331』，外刃332』和內刃331』的邊緣均削尖，外刃332』朝向採集桶外側彎曲，利於採集樣本，尤其便於對溼度較低的樣本取樣，內刃331』朝向採集桶內側彎曲。

上述實施例的特點：

1. 裝置安裝方便，一個人即可完成裝置的安裝工作；

2. 水平杆中間部位鏤空，重量輕，便於攜帶；

3. 豎直杆配備有延長杆，最深可適用於2.5米檢查井；

4. 收集桶配備卡死裝置，保證採樣位置精確；

5. 豎直杆設置手柄，便於進入管道後平推發力；

6. 攜帶方便可摺疊，運輸過程中可節省空間。