一種智能排水減壓裝置的製造方法

2023-05-25 13:33:46 1

一種智能排水減壓裝置的製造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種智能排水減壓裝置，屬於水利水電工程施工技術領域。
【背景技術】
[0002]在水利工程建築中，外水壓的處理一直是個棘手的問題，尤其體現在水電站的地下有壓引水系統中，地下埋管的外壓穩定問題較為突顯。而實際工程經驗表明，管道放空時，地下水壓力往往是造成地下埋管外壓失穩的主要因素。國內外較多的工程採用了增設排水廊道、管壁或巖壁排水系統等措施來降低埋管外的地下水壓力，水均從管外排放，排水效果與施工難度的協調問題始終未得到很好的解決。
[0003]工程常見的地下埋管的外排水系統主要為壓力鋼管外圍排水廊道及圍巖排水孔系統。
[0004](I)巖壁排水系統。巖壁排水系統是一種緊貼巖壁(及開挖面)布置的管網狀排水系統。壓力鋼管的排水系統沿開挖的洞壁布置，沿高壓管走向設四根外排水管分別位於高壓管道橫斷面的45°、135°、225°、和315°，每隔一段設一排水孔，四根排水管均與自流排水洞相連，將滲入管內的滲水排入自流排水洞。目前工程較多採用巖壁系統來排水，如錦屏二級水電站壓力鋼管豎井段採用巖壁排水系統來降低該段壓力鋼管外水壓力。巖壁排水系統中的排水廊道系統可根據工程建築物實際情況來布置，一般在壓力鋼管附近布置排水廊道及圍巖排水孔。布置在壓力鋼管上方的排水廊道，在工程上較為常見，當然也可與壓力鋼管近乎同一平面上布置。而與壓力鋼管布置近乎同一平面的排水廊道採用斜豎井圍巖排水系統的措施，但前提是壓力鋼管不能開孔固結灌漿，否則，排水孔容易堵塞失效。且此項排水方式需要對排水廊道等進行系統性的清理，且因距離埋管比較遠，排水效果尚有疑問，造成灌漿困難，費用大，同時削弱了圍巖的強度，且外壓分布難以確定。
[0005](2)鋼管管壁排水系統。鋼管管壁鋼管外設置環向集水管和縱向集水管，以縱向集水管為主，一般在壓力鋼管起始管節開始每隔一段設置環向集水管。一般實際工程中有兩種方法，方法一:在壓力鋼管管壁上預留排水孔，預留排水孔做法同管壁上預留灌漿孔，要求預留排水孔位置與管壁集水管對正，待灌漿結束後通過預留排水孔打穿縱向集水管，再封焊管壁上的預留排水孔。方法二:環向集水管與縱向集水管連通，環向集水管貼於鋼管外壁，集水管與鋼管外壁採用固體多脂肥皂密封，待水浸泡後可形成滲水通道。但其缺點是需在鋼管開很多孔，開孔補強質量不易保證，容易引起內水外滲。且大多數工程裡面鋼管需要灌漿，施工麻煩，維修困難，細部施工易造成不當，且排水效果不能保證。
[0006](3)排水洞。在鋼管範圍內布置專用排水洞，洞壁設置深排水孔，以降低鋼管範圍內的地下水，鋼管前為鋼筋混凝土高壓管道或岔管時，應注意排水洞和混凝土管道之間的距離應該滿足水力劈裂的要求。此項排水方式施工複雜，破壞了圍巖的整體性，工程量大，一般與其他排水方式綜合使用。
[0007]以上現有的排水方式，施工程序複雜，投資大，主要是在一定程度上延長了工期，且安全並不能得到有效的保障，這對於水利工程建設將質量與進度放在第一位的原則有衝突，所以我們在現實工程中需要找到一種能在減排地下水同時減少施工難度的方法。
[0008]在地下埋管施工過程中，會在平洞、豎井或斜井等不同管身部位，結合具體的設計要求而進行固結、回填或接觸灌漿，不可避免地會在管身上預留灌漿孔，同時施工結束後灌漿孔的封堵在工程上也是一個棘手的問題，如質量控制不好，會造成埋管內水外漏問題。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型裝置所要解決的技術問題是提供一種智能排水減壓裝置，可以解決現有地下排水工程施工程序複雜、投資大、工期長、安全無法得到有效保障的問題。在充分利用水利樞紐原預設的灌漿孔上進行改造，使管外水能在管內放空時，自動通過本智能排水減壓裝置進入管內排放;而當管內充水時，裝置自動關閉，管外水此時則無法流進管內，從而達到一管兩用、有效排水，提高安全性。
[0010]為解決上述問題，本實用新型裝置所採用的技術方案是:一種智能排水減壓裝置，它包括井體鋼管，井體鋼管的側壁設置有加強板，井體鋼管的側壁上設置有排水孔，排水孔上連接有埋管，埋管通過混凝土澆築固定，埋管與井體鋼管相配合的連接處設置有環氧樹脂橡膠圈，埋管與井體鋼管相連通的一端設置有一號逆止閥，埋管內部為空腔，埋管的另一端設置有小鋼片，小鋼片的右端面通過彈簧連接在固定塊上，彈簧內部套有伸縮杆，埋管的左側外壁上安裝有一號水壓監測器，空腔內部設置有二號水壓監測器。
[0011 ]所述小鋼片靠近埋管的內側壁設置有過濾裝置。
[0012]—種智能排水減壓裝置，它包括井體鋼管，井體鋼管的側壁通過螺栓固定安裝有止水材料，井體鋼管的側壁上設置有排水孔，排水孔上連接有錐形埋管，其特徵在於:錐形埋管小錐形端與錐形頂杆相配合，錐形頂杆的右端與壓縮塊相連並通過滑動配合安裝在頂杆套筒內部，壓縮塊和頂杆套筒的右端都固定在固定件上，固定件設置在錐形埋管內部，錐形埋管與井體鋼管性連通的一端設置有二號逆止閥。
[0013]所述錐形埋管與井體鋼管相配合的連接處設置有二號環氧樹脂橡膠圈。
[0014]所述錐形頂杆上設置有三號水壓檢測器。
[0015]本實用新型有如下有益效果:
[0016]上述的排水減壓裝置承壓能力強，排水高效，運行安全，維護簡單，此實用新型裝置更適用於高水頭情況。經過理論分析與試驗表明本實用新型裝置也可以應用到存在共性問題的相關工程，如各類隧洞與涵洞、各類渠系建築等。
【附圖說明】

[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0018]圖1為本實用新型的排水裝置方案一縱剖圖。
[0019]圖2為本實用新型的排水裝置方案二縱剖圖。
[0020]圖中:混凝土1、一號水壓監測器2、彈簧3、伸縮杆4、小鋼片5、二號水壓監測器6、過濾裝置7、埋管8、固定塊9、井體鋼管10、環氧樹脂橡膠圈11、一號逆止閥12、空腔13、加強板14、錐形埋管15、錐形頂杆16、止水材料17、螺栓18、二號環氧樹脂橡膠圈20、二號逆止閥21、固定件22、壓縮塊23、頂杆套筒24、三號水壓檢測器25。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。
[0022]實施例1:
[0023]如圖1所示，一種智能排水減壓裝置，它包括井體鋼管10，井體鋼管10的側壁設置有加強板14，井體鋼管10的側壁上設置有排水孔，排水孔上連接有埋管8，埋管8通過混凝土I澆築固定，埋管8與井體鋼管10相配合的連接處設置有環氧樹脂橡膠圈11，埋管8與井體鋼管10相連通的一端設置有一號逆止閥12，埋管8內部為空腔13，埋管8的另一端設置有小鋼片5，小鋼片5的右端面通過彈簧3連接在固定塊9上，彈簧3內部套有伸縮杆4，埋管8的左側外壁上安裝有一號水壓監測器2，空腔13內部設置有二號水壓監測器6。
[0024]進一步的，所述小鋼片5靠近埋管8的內側壁設置有過濾裝置7。
[0025]本實用新型的具體工作原理和工作過程為:
[0026]當埋管8內部為空腔沒有水時，通過外水壓作用下壓縮彈簧3打開排水裝置管外小鋼片5，然後外部水流入到埋管8內部，然後流經逆止閥12進入到井體鋼管10內部，進而實現地下水排放過程。當需要井體鋼管10保持單向過水時，通過一號逆止閥12能夠保證其單向過水，避免井體鋼管10內部的水流出，進而實現其自密封性，阻隔井體鋼管10內的水流向管外流出。
[0027]同時當井體鋼管10內部進行通水發電時，由於埋管內壁的一號逆止閥12配套設置了二號水壓監測器6，如若管內水部分流入中部空腔13，可以達到預測監控的作用。此外，本裝置為了防止水流通道的堵塞，需設置多層過濾裝置7，確保從集水井接來的輸水管道讓地下水雜質充分過濾沉澱，防止發生堵塞而使裝置失效。在平洞、豎井或斜井處，使集水井接來的井體鋼管10與埋管8相協調，保證水能自流入管內。考慮到管道內可能出現很大的水錘壓力，在某些位置灌漿孔鋼塞上設置爆破膜，進一步保證管道安全。經過理論分析與實驗驗證，由於該裝置構造簡單，造價及維護成本極低，因此，該裝置在低水頭運用往往既高效又安全。經過理論分析與試驗表明本實用新型裝置也可以應用到存在共性問題的相關工程，如各類隧洞與涵洞、各類渠系建築等。
[0028]實施例2:
[0029]如圖2所示，一種智能排水減壓裝置，它包括井體鋼管10，井體鋼管10的側壁通過螺栓18固定安裝有止水材料17，井體鋼管10的側壁上設置有排水孔，排水孔上連接有錐形埋管15，其特徵在於:錐形埋管15小錐形端與錐形頂杆16相配合，錐形頂杆16的右端與壓縮塊23相連並通過滑動配合安裝在頂杆套筒24內部，壓縮塊23和頂杆套筒24的右端都固定在固定件22上，固定件22設置在錐形埋管15內部，錐形埋管15與井體鋼管10性連通的一端設置有二號逆止閥21。
[0030]進一步的，所述錐形埋管15與井體鋼管10相配合的連接處設置有二號環氧樹脂橡膠圈20。
[0031]進一步的，所述錐形頂杆16上設置有三號水壓檢測器25。
[0032]本實用新型的具體工作過程和工作原理為:
[0033]當管內沒水時，在地下水的壓力作用下，壓縮塊23被壓縮，錐形頂杆16向右移動，地下水從錐形頂杆16周圍進入，流經二號逆止閥21以進入錐形埋管15內；當錐形埋管15內有水時，由於二號逆止閥21其單向過水性，錐形埋管15內水無法進入裝置，裝置就自動密封;此項方案與方案一相比，更為有效的防止了內水外漏。
[0034]依據理論分析與實驗驗證，該裝置承壓能力強，排水高效，運行安全，維護簡單，此實用新型裝置更適用於高水頭情況。經過理論分析與試驗表明本實用新型裝置也可以應用到存在共性問題的相關工程，如各類隧洞與涵洞、各類渠系建築等。
[0035]上述實施例用來解釋說明本實用新型，而不是對本實用新型進行限制，在本實用新型的精神和權利要求的保護範圍內，對本實用新型做出的任何修改和改變，都落入本實用新型的保護範圍。
【主權項】
1.一種智能排水減壓裝置，它包括井體鋼管(10)，井體鋼管(10)的側壁設置有加強板(14)，井體鋼管(10)的側壁上設置有排水孔，排水孔上連接有埋管(8)，其特徵在於:埋管(8)通過混凝土(I)澆築固定，埋管(8)與井體鋼管(10)相配合的連接處設置有環氧樹脂橡膠圈(11)，埋管(8)與井體鋼管(10)相連通的一端設置有一號逆止閥(12)，埋管(8)內部為空腔(13)，埋管(8)的另一端設置有小鋼片(5)，小鋼片(5)的右端面通過彈簧(3)連接在固定塊(9)上，彈簧(3)內部套有伸縮杆(4)，埋管(8)的左側外壁上安裝有一號水壓監測器(2)，空腔(13)內部設置有二號水壓監測器(6)。2.根據權利要求1所述的一種智能排水減壓裝置，其特徵在於:所述小鋼片(5)靠近埋管(8 )的內側壁設置有過濾裝置(7 )。3.—種智能排水減壓裝置，它包括井體鋼管(10)，井體鋼管(10)的側壁通過螺栓(18)固定安裝有止水材料(17)，井體鋼管(10)的側壁上設置有排水孔，排水孔上連接有錐形埋管(15)，其特徵在於:錐形埋管(15)小錐形端與錐形頂杆(16)相配合，錐形頂杆(16)的右端與壓縮塊(23)相連並通過滑動配合安裝在頂杆套筒(24)內部，壓縮塊(23)和頂杆套筒(24)的右端都固定在固定件(22)上，固定件(22)設置在錐形埋管(15)內部，錐形埋管(15)與井體鋼管(10)性連通的一端設置有二號逆止閥(21)。4.根據權利要求3所述的一種智能排水減壓裝置，其特徵在於:所述錐形埋管(15)與井體鋼管(10)相配合的連接處設置有二號環氧樹脂橡膠圈(20)。5.根據權利要求3所述的一種智能排水減壓裝置，其特徵在於:所述錐形頂杆(16)上設置有三號水壓檢測器(25)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能排水減壓裝置，它包括井體鋼管，井體鋼管的側壁設置有加強板，井體鋼管的側壁上設置有排水孔，排水孔上連接有埋管，埋管通過混凝土澆築固定，埋管與井體鋼管相配合的連接處設置有環氧樹脂橡膠圈，埋管與井體鋼管相連通的一端設置有一號逆止閥，埋管內部為空腔，埋管的另一端設置有小鋼片，小鋼片的右端面通過彈簧連接在固定塊上，彈簧內部套有伸縮杆，埋管的左側外壁上安裝有一號水壓監測器，空腔內部設置有二號水壓監測器。可以解決現有地下排水工程施工程序複雜、投資大、工期長、安全無法得到有效保障的問題。
【IPC分類】E02B9/06
【公開號】CN205382471
【申請號】CN201620109278
【發明人】喬娟, 張書華, 劉洋, 吳厚發, 張偉, 鍾榮彩, 趙凡, 姚朗, 張立仁, 曾娟
【申請人】三峽大學科技學院
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年2月3日