一种用于山区城镇污水压力管与重力管互相转换的构造的制作方法

1.本实用新型涉及市政排水工程污水管道领域，尤其是一种用于山区城镇污水压力管与重力管互相转换的构造。
技术背景
2.在市政管道工程中污水管一般为重力管，顺地势由上而下输送污水，但对于地势高低起伏的山区城镇来说，高程的限制使得污水重力管道无法传输城市的全部污水至污水处理厂，因此，对于需要穿越山地、跨越河道、翻越障碍物等难以实现重力自流输送污水的特殊情况，污水压力管道将成为输送污水的一项重要技术补充措施。但污水压力管存在不便于支管接入和检修困难的局限性，因此当穿越复杂地段后进入平缓及顺坡地段需转换回污水重力管。针对以上问题，需寻求一种污水压力管与重力管之间互相转换的构造系统，互相弥补污水压力管与重力管各自短板和局限性，确保安全、顺利输送污水至污水处理厂。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于山区城镇污水压力管与重力管互相转换的构造，保障污水管道在高低起伏的山区城镇顺利输送污水至污水处理厂。
4.本实用新型通过如下技术方案予以实现：一种用于山区城镇污水压力管与重力管互相转换的构造，包括重力流进水管、污水压力管和重力流出水管，所述污水压力管包括大口径污水压力流出水管、小口径污水压力管和异径管，大口径污水压力流出水管采用异径管转换为小口径污水压力管，在重力流进水管和大口径污水压力流出水管之间设置压力流转换格栅井，在小口径污水压力管和重力流出水管之间设置压力流出水消能井。
5.进一步的，所述大口径污水压力流出水管上设置通气管，通气管顶部为通气弯头，通气管采用固定角钢固定于压力流转换格栅井上。
6.进一步的，所述通气管管径为大口径污水压力流出水管管径的1/4，通气管高出地面2m。
7.进一步的，所述压力流转换格栅井内的格栅设置于大口径污水压力流出水管的出水口前端，倾斜角度60
°
~90
°
，格栅由不锈钢栅条焊接而成。
8.进一步的，所述大口径污水压力流出水管的出水口前端设置一座手摇式圆形闸门，所述压力流转换格栅井井体中上部设置溢流管。
9.进一步的，所述大口径污水压力流出水管长度设置为10米。
10.进一步的，所述异径管上设置排气阀，排气阀安装于排气阀井内。
11.进一步的，所述压力流出水消能井内部于重力流出水管出水口前端设置一挡水矮堰，将井体分为进水室与出水室，所述进水室底部进行加厚处理。
12.进一步的，所述小口径污水压力管在压力流出水消能井内设置90
°
弯头的污水压力管出水口，污水压力管出水口连接进水室。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
14.（1）本实用新型提供了一种污水重力管与压力管之间互相转换的构造系统，实现了污水重力管与压力管的有机结合，使得污水压力管能在山区城镇污水管道工程中合理应用。
15.（2）本实用新型解决了山区地势起伏无法完全依靠重力流转输污水的问题。
16.（3）本实用新型为污水压力管道穿越野外山地、跨越河道、翻越障碍物等提供了安全有效的转换系统技术措施。
17.（4）本实用新型构造简单，施工方便。
附图说明
18.图1为本实用新型的使用状态构造示意图；
19.图2为本实用新型的平面布置示意图。
20.图中：1-压力流转换格栅井、2-重力流进水管、3-大口径污水压力流出水管、4-小口径污水压力管、5-异径管、6-压力流出水消能井、7-重力流出水管、8-通气管、9-通气弯头、10-固定角钢、11-格栅、12-手摇式圆形闸门、13-溢流管、14-排气阀、15-排气阀井、16-挡水矮堰、17-进水室、18-出水室、19-污水压力管出水口、20-地面线。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实例，而不是全部的实例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.如图1-2所示，本实用新型一种用于山区城镇污水压力管与重力管互相转换的构造，包括重力流进水管2、污水压力管和重力流出水管7，为防止重力流与压力流转换时进水口无法瞬时吞咽污水，压力出流管口径维持原重力管大口径进行过渡后再采用异径管5转换为小口径，具体结构为将污水压力管设置为三段，包括大口径污水压力流出水管3、小口径污水压力管4和异径管5，大口径污水压力流出水管3采用异径管5转换为小口径污水压力管4，由于同流量下的压力管管径比重力管管径小，污水压力管存在容易堵塞，疏通不便的缺点，而污水中杂质较多，因此在重力流进水管2和大口径污水压力流出水管3之间设置压力流转换格栅井1，采用格栅11对污水中的杂质进行拦截；污水压力管顺利穿过难以重力自流的复杂地势进入平缓或顺坡地段后转换为重力流，出流时动能较大，为防止水流飞溅及冲刷，设置压力流出水消能井6进行消能，并转换成污水重力流出水管7继续输送污水。
23.实际应用时，于需要管道穿越难以实现重力自流输送污水的特殊节点处设置压力流转换格栅井1进行压力管的转换，具体位置选择需结合水压分析结果，确保有足够的水压输送污水到顺坡地段；此外，井内格栅11的设置需充分考虑手摇式圆形闸门12的操作空间。
24.实际应用时，各管段管径应按现行《室外排水设计标准》要求进行分段水力计算，各管段设计流量应保持一致。水力计算公式如下：
25.（1）重力流进水管2和重力流出水管7水力计算公式：
26.水流有效断面计算公式：a =q/v
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
m227.式中：q
‑‑‑‑‑
设计流量
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
m3/s
[0028]v‑‑‑‑‑
过水断面平均流速
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
m/s
[0029]
流速计算公式：v=1/n
×r2/3
×i1/2
[0030]
式中：r
‑‑‑‑
水力半径，m；r=a/p，p为湿周
[0031]i‑‑‑‑‑
水力坡降
[0032]n‑‑‑
粗糙系数
[0033]
（2）污水压力管水头损失复核计算公式如下：
[0034]
沿程水头损失计算公式：h=il=αlq2=sq2[0035]
式中：i——管道单位长度水头损失
[0036]
q——流量，m3/s
[0037]
α——比阻，查阅给排水设计手册获得比阻值
[0038]
l——管段长度，m；
[0039]
s=αl——水管摩阻，s2/m5。
[0040][0041]
式中：
ϵ
——局部水头损失系数
[0042]
v——断面平均流速
[0043]
g——重力加速度，m/s2[0044]
实际应用时，污水重力流转换为压力流时产生气体多，为平稳顺畅地排出管道中的气体，于大口径污水压力流出水管3上设置通气管8，通气管8顶部为通气弯头9，通气管8采用固定角钢10固定于压力流转换格栅井1上。压力流转换格栅井1的污水压力管出井后设置通气管8，通气管8管径宜为大口径污水压力流出水管3管径的1/4，通气管8宜高出地面2m。
[0045]
实际应用时，所述压力流转换格栅井1内的格栅11设置于大口径污水压力流出水管3的出水口前端，倾斜角度60
°
~90
°
，格栅11由不锈钢栅条焊接而成。
[0046]
实际应用时，所述大口径污水压力流出水管3的出水口前端设置一座手摇式圆形闸门12，用于检修时关闭闸阀，所述压力流转换格栅井1井体中上部设置溢流管13，用于闸阀关闭时溢流污水至附近检查井或采用吸污车进行抽排。
[0047]
实际应用时，压力流转换格栅井1的污水压力管维持原管径不变约10米后，采用异径管5进行逐段变径，异径管5规格、数量则根据工程中管径差进行选择调整；变径过渡段加设排气阀14，排出残余气体。
[0048]
实际应用时，所述异径管5上设置排气阀14，排气阀14安装于排气阀井15内，排气阀14和排气阀井15设置于异径管5过渡变径段，排出管道内残余气体。
[0049]
实际应用时，所述压力流出水消能井6内部于重力流出水管7出水口前端设置一70cm的挡水矮堰16，将井体分为进水室17与出水室18，所述进水室17底部进行加厚20cm处理，增加出水口底部的抗冲刷能力。
[0050]
实际应用时，所述小口径污水压力管4在压力流出水消能井6内设置90
°
弯头的污水压力管出水口19，通过污水压力管出水口19连通到进水室17，防止水流飞溅。
[0051]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，凡在本实用新型的精神和原则之内，其对上述具体实施例
所记载的技术方案或部分技术特征进行的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。