专利名称：房屋下水管道防堵方法及构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑工艺及器材，即一种房屋下水管道防堵方法及构件。
背景技术：
目前，我国北方房屋的下水管道很容易发生堵塞，需要频繁疏通或更换，严重干扰居民的正常生活。研究表明，造成下水管道堵塞的原因是多方面的，但主要原因有两个一是室内向室外输送污水的管道比降太小，水流不畅。二是室内各管道的倾斜角度太小，阻力太大，水能大量消耗，难以形成足够的冲力。那么，为什么不能加大管道的倾斜角度呢？原因如下房屋的下水管道包括主排管、支排管和外排管。主排管竖立贯通各层房屋，支排管一端接座便器、洗手盆等用水器，另一端接主排管，外排管一端接在主排管下端连，另一端接室外的污水井，污水井距楼房墙体外表面5m左右，污水井下面有排污管道，排污管道接化粪池，化粪池通过管道接城镇排水系统。我国北部冬季气温很低，土地冻层很厚，在北纬 40°以北地区冬季土地冻层达1.5米以上，为了避免冰冻，污水井里面的排污管道必须设在冻土层以下，一般距地面1.5-1. 6m。同样，外排管也是在冻土层下面接出室外，与排污管道的高度相差不多，所以外排管没有足够的倾斜空间。如果要加大外排管的倾斜角度，就要加大排污管道的深度，那么，整个城镇排水系统的位置都要下移。这不仅要改变现有建筑标准，而且还要耗费巨资，因而难以实行。此外，现有室内向主排管延伸的支排管的大多都是水平安装。可是，这种结构虽然便于管线布局和便于施工，但管道内阻很大，水流的冲力大幅度消耗，特别是高层楼房的水能也得不到有效的利用，不利于管路的冲刷。主排管竖直安装，支排管和外排管水平安装，各种连接部件也必然是直角结构。支排管之间、支排管与主排管之间、主排管与外排管之间，所用的弯头或三通均属于直角接头。考虑到直角接头的阻力太大，有人在接头的进口和出口之间设置了倒角状管段。可是， 由于管路布局不变，接头进口和出口的轴线仍要相互垂直，倒角的降阻作用十分有限。
发明内容
本发明的目的是提供一种不需改变现有城镇排水设施的现状，就能防止房屋下水管道堵塞的方法，并且提供实施这种方法所需要的构件。上述目的是由以下技术方案实现的一种房屋下水管道的防堵方法，这种下水管道包括主排管，主排管下端接外排管，外排管的另一端到达室外地下排污管道，排污管道位于冻土层下面，其特点是所说的外排管从房屋接出后即进入冻土层，并向下倾斜通过冻土层抵达排污管道上方主排管(3)与外排管(9)的轴线夹角>90°。所说的主排管与外排管的轴线夹角=90° +a，sin a = H:L，其中H为排污管道与地面距离，L为排污管道与房屋外墙面的水平距离。所说的外排管过房屋外墙面处与地面的距离< 80cm，再向下倾斜延伸到地下排污管道的上方。 所说的外排管过房屋外墙面处与地面的距离< 10cm，再向下倾斜延伸到地下排污管道的上方。 一种房屋防堵下水管道，这种下水管道包括主排管，主排管下端接外排管，其特点是所说的主排管与外排管的轴线夹角>90°。所说的主排管(3)与外排管(9)的轴线夹角> 90° = 90° +a，其a = 2-5°或 5-10° 或 10-20° 或 20-30°。所说的主排管上接有支排管，支排管上端接室内用水器，向下通过弯头向一侧弯折而连接主排管，支排管上所用弯头的进口轴线与出口轴线的夹角β >90°。所说的主排管下端与外排管由弯头相接，其弯头的进口轴线与出口轴线的夹角 β ‘ ^ 92°。所说的支排管与主排管之间通过三通相接，其三通由侧口、上口和下口构成，其侧口轴线与上口下口的轴线夹角Y <90°。所说的主排管下端与外排管之间采用外接三通相连接，外接三通的侧口接支排管，外接三通的上口接主排管，外接三通的下口接外排管，其中，侧口与上口之间的夹角S =90°，侧口与下口的轴线夹角ε <180°。所说的主排管下端与外排管之间采用外接三通相连接，外接三通的侧口接支排管，外接三通的上口接主排管，外接三通的下口接外排管，其中，外接三通的侧口与上口之间的夹角δ <90°，侧口与下口同轴线，上口与下口之间的轴线夹角θ >90°。本发明的有益效果是外排管通过冻土层，即可在不改变现有城镇排污系统现状的前提下，加大倾斜度。实验证明受室温和地下温度的影响，处于冻层的外排管内不会结冰，加之管道内阻降低，水的冲力增强，因而在足够长的时间内，甚至在房屋的寿命期内，下水管道都不会堵塞。实施这一技术，可以彻底解决我国北方房屋下水管道频繁堵塞的难题， 必将产生巨大的经济效益和社会效益。
图1是第一种实施例的主视图；图2是第一种实施例的部件用水器、支排管、弯头的放大装配图；图3是第一种实施例的部件弯头的放大主视图；图4是第一种实施例的部件变径弯头的主视图；图5是第一种实施例的下水管道装配图；图6是第一种实施例的部件三通的放大主视图；图7是第一种实施例的部件外接三通的放大主视图；图8是第二种实施例的部件外接三通的放大主视图。图中可见房屋1，地板2，主排管3，支排管4，用水器5，弯头6，三通7，外接三通 8，外排管9，污水井10，排污管道11，地面12，冻土层13，进口 14，出口 15，变径弯头16，侧口 17，上口 18，下口 19。
具体实施方式
本发明总的构思是楼房下水管道下端的外排管倾斜通过冻土层到达污水井，与目前外排管从冻土层下通过的方式相比，倾斜角度大幅增加，致使水流通畅，避免堵塞。下面结合附图介绍两种实施例第一种实施例图1例举的房屋⑴是由五层地板(2)隔成的五层楼房，楼内的下水管道包括主排管⑶和支排管G)。主排管⑶竖立安装，贯穿五层楼。支排管⑷接在便池或洗脸盆等用水器( 与主排管C3)之间。在主排管(3)的下端，通过外接三通(8) 接一支外排管(9)，外排管(9)从房屋外面的地下通过，接入污水井(10)，污水井(10)设在楼房外面，污水井(10)里面设有排污管道(11)，排污管道(11)的位置低于当地冬季的冻土层，排污管道(11)连接其他排污设施，而将污水排放出去。其特殊之处是外排管(9)从室内接出后即进入冻土层(13)，并且向下倾斜穿过冻土层(1 进入污水井(10)，抵达排污管 (11)的上方。由此可推算主排管⑶与外排管(9)的轴线夹角=90° +α，其中，α是外排管(9)与地面(12)的夹角，设冻土层(13)的厚度=排污管道(11)与地面的距离=H，排污管道(11)与房屋外墙面的水平距离=L，则有sin α =H:L，假定冻土层(13)1. 5m，污水井(10)与楼房外墙的距离为5m，代入上式得sin α = 1. 5/5 = 0. 3，查得α = 17. 5°。假设外排管进入室内5m，且与主排管( 的连接点仍与地面持平，或者外排管(9) 从地面以下70-80cm进入房外冻土层(13)，那么sin α = 1. 5/10 = 0. 15, α =8.7°。实验证明这样的倾斜角度也可以获得显著的防堵效果。为了更好的利用冻土层的空间，外排管(9)过外墙面的断面与地面的距离以不超过10cm，且外排管(9)过冻土层(1 处抵达污水井(10)内的排污管道(11)上方为优选。 当然，这种方式须注意楼房的外墙附近不准通过重物，以免压坏外排管(9)。观察证明，墙根附近一般没有车辆通行，使用效果是最好的。外排管(9)处于冻土层(13)中，管内温度是否可以保持在冰点以上，是解决问题的关键。为此，2002年以来，发明人做了大量的实验观察，实验为内蒙古自治区通辽市开鲁县境内，北纬43°，冬季取暖期6个月，最低气温-30°C，平均冻土层达1. 45m,采用包修的方式选择受试楼房30户，在保密的情况下施工，所使用的构件均为标准下水管道PVC配件， 其中外排管(9)内径11cm，弯头和三通均用现有标准件修改而成。因污水井(10)与楼房的距离不同，外排管(9)倾斜角度2-30°，以4-18°为多，最短观察期为五年。实验结果未发现冻堵现象。而同地区居民楼房下水管道五年外排管堵塞率高达90%，两次以上疏通率达60%，更换率达40%。说明本技术是切实可行的。分析本技术的防堵原因是由于室内气温和污水井内的地下气温与外排管(9)内的空气不断进行热交换，使管内形成了高于冰点的小气候，加之高层水能的冲刷作用，管内无法出现结冰条件。在实施上述技术方案的基础上，还对部分室内排水管路进行了改进，将室内水平安装的支排管(4)改为倾斜安装。如图1、2、3所示，用水器(5)下面有一段竖直的支排管 G)，然后通过一个弯头(6)向一侧弯折，再接入主排管(3)。这里的弯头(6)的进口(14) 的轴线和出口(15)的轴线的夹角β大于90°，可按91-95°，每1° 一种产品，形成系列连接件。由于支排管的外径多小于主排管(3)的外径，需要制造图4所介绍的变径弯头 (16)，能更好的满足需要。这样的管路，内阻力显著降低，水能损失大幅减少，高层水能的冲刷作用尤为突出，对整个下水管道的畅通起到了一定的作用。图5进一步介绍了下水管道的装配情况主排管(3)竖立安装贯通各层房屋，每一层均通过三通(7)与支排管(4)相接，主排管( 最下端通过外接三通(8)分别接一楼支排管(4)和外排管(9)。这里的三通(7)和外接三通(8)的构造均有别于现有同类构件。如图 6所示，三通(7)是由侧口(17)、上口(18)、下口(19)构成，其中，上口(18)和下口(19)上下直通，而侧口则向上倾斜，侧口(17)的轴线与上下口的轴线夹角Y <90°，γ角度应与支排管⑷的倾斜角度相适应。如图7所示，外接三通⑶也是由侧口(17)、上口(18)和下口(19)组成，其侧口(17)轴线为水平线，上口(18)与侧口(17)的轴线夹角δ <90°， 在使用时，这个上口(18)还要插接一段弯管，最后的接口仍然是上下垂直的。重要的是，外接三通(8)的下口轴线向下倾斜，即与侧口(17)轴线之夹角ε < 180°，所差角度就是外排管(9)向下倾斜的角度α。采用上述接头和连接方式，即可完成本下水管道的安装。第二种实施例图8所示的外接三通(8)与前例有所不同，其侧口(17)与下口 (19)直通，其轴线与上口(18)的竖直轴线所成夹角θ >90°。采用这种外接三通(8)，外接管(9)与一楼内与主排管C3)相接的支排管的倾斜角度相同。第三种实施例如图9所示，外接三通(8)的侧口(17)轴线与下口(19)轴线有一夹角ε <180°，而侧口(17)的轴线与上口(18)的竖立轴线的夹角δ <90°。上口(18) 的轴线与下口(19)的轴线夹角θ >90°。安装后，一楼的支排管⑷和外排管(9)都有倾斜，但支排管的倾斜角度小于外排管(9)的倾斜角度，这样可能便于室内的安装。第四种实施例如图10所示，主排管(3)仅与外排管(9)相接，不需要向室内接支排管，这时，主排管⑶与外排管(9)之间最好用弯头(6)连接，弯头(6)的进口和出口之间的轴线夹角β ’ > 92°，且须符合外排管(9)的倾斜要求。如果外排管(9)与主排管 (3)的口径不同，弯头(6)则应是变径弯头。第五种实施例在没有标准接头的情况下，利用现有接头进行改制或在施工过程中采用强制变形，或以粘合剂补充造型等方式进行连接，也可以达到相同的效果，也应属于与本技术等同的技术方案。
权利要求
1.一种房屋下水管道的防堵方法，这种下水管道包括安装在房屋(1)内的主排管(3)， 主排管C3)下端接外排管(9)，外排管(9)的另一端到达室外地下排污管道(11)，排污管道 (11)位于冻土层(13)下面，其特征在于所说的外排管(9)从房屋(1)内接出后即进入冻土层(13)，并向下倾斜通过冻土层(1 抵达排污管道(11)上方。
2.根据权利要求1所述的房屋下水管道的防堵方法，其特征在于所说的主排管(3) 与外排管(9)的轴线夹角=90° +a，sin a = H:L，其中H为排污管道(11)与地面(12) 的距离，L为排污管道(11)与房屋⑴外墙面的水平距离。
3.根据权利要求1所述的房屋下水管道的防堵方法，其特征在于所说的外排管(9) 过房屋(1)外墙面处与地面(12)的距离< 80cm，再向下倾斜延伸到地下排污管道(11)的上方。
4.根据权利要求1所述的房屋下水管道的防堵方法，其特征在于所说的外排管(9) 过房屋(1)外墙面处与地面(12)的距离< 10cm，再向下倾斜延伸到地下排污管道(11)的上方。
5.一种房屋防堵下水管道，这种下水管道包括主排管(3)，主排管C3)下端接外排管 (9)，其特征在于所说的主排管(3)与外排管(9)的轴线夹角> 90°。
6.根据权利要求5所述的房屋防堵下水管道，其特征在于所说的主排管(3)与外排管(9)的轴线夹角 >90° =90° +a，其 a = 2-5° 或 5-10° 或 10-20° 或 20-30°。
7.根据权利要求5所述的房屋防堵下水管道，所说的主排管C3)上接有支排管，支排管(4)上端接室内用水器(5)，向下通过弯头(6)向一侧弯折而连接主排管(3)，其特征在于所说的弯头(6)有进口(14)和出口(15)，进口(14)轴线与出口(15)轴线的夹角β > 90°。
8.根据权利要求5所述的防堵房屋下水管道，其特征在于所说的支排管(4)与主排管(3)之间通过三通(7)相接，其三通(7)有侧口(17)、上口 (18)和下口(19)，其上口 (18) 和下口(19)同轴线，侧口(17)轴线与上口(18)下口(19)的轴线夹角γ <90°。
9.根据权利要求5所述的防堵房屋下水管道，其特征在于所说的主排管(3)下端与外排管(9)之间采用外接三通(8)相连接，外接三通(8)的侧口 (17)接支排管(4)，外接三通(8)的上口 (18)接主排管(3)，外接三通(8)的下口 (19)接外排管(9)，其中，侧口 (17) 轴线与上口(18)轴线的夹角δ = 90°，侧口(17)与下口(19)的轴线夹角ε < 180°。
10.根据权利要求5所述的防堵房屋下水管道，其特征在于所说的主排管(3)下端与外排管(9)采用外接三通(8)相连接，外接三通(8)的侧口 (17)接支排管(4)，外接三通 (8)的上口 (18)接主排管(3)，外接三通(8)的下口 (19)接外排管(9)，其中，外接三通(8) 侧口(17)轴线与上口(18)轴线的夹角δ <90°，侧口(17)轴线与下口(19)轴线的ε <或=180°，上口(18)轴线与下口(19)轴线的夹角θ >90°。
11.根据权利要求5所述的防堵房屋下水管道，其特征在于所说的主排管(3)下端与外排管(9)之间采用弯头(6)相接，弯头(6)的进口(14)轴线与出口(15)轴线的夹角 β ‘ ^ 92°。
全文摘要
本发明涉及一种建筑工艺及器材，即一种房屋下水管道防堵方法及构件。这种下水管道包括安装在房屋(1)内的主排管(3)，主排管(3)下端接外排管(9)，外排管(9)的另一端到达室外地下排污管道(11)，排污管道(11)位于冻土层(13)下面，其特征在于所说的外排管(9)从房屋(1)内接出后即进入冻土层(13)，并向下倾斜通过冻土层(13)抵达排污管道(11)上方。其有益效果是外排管通过冻土层，即可在不改变现有城镇排污系统现状的前提下，加大倾斜度。实验证明受室温和地下温度的影响，处于冻层的外排管内不会结冰，加之管道内阻降低，水的冲力增强，因而在足够长的时间内，甚至在房屋的寿命期内，下水管道都不会堵塞。实施这一技术，可以彻底解决我国北方房屋下水管道频繁堵塞的难题，必将产生巨大的经济效益和社会效益。
文档编号E03F3/02GK102251556SQ20111011811
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者孟宪军 申请人:孟宪军