一种用于深隧排水系统的新型消能折板式竖井

1.本实用新型属于排水领域，特别设计一种用于深隧排水系统的新型消能折板式竖井。


背景技术：

2.近年来由于城市化进程的不断推进，地面硬化率提高，雨水下渗受阻，使城市洪涝灾害频发。现有的排水基础设施已经建成，对其改建无法解决问题，有人提出在地面以下更深的地方建立深隧排水系统来解决城市排水难题。深隧排水系统由深隧管道、入流竖井、排水泵组、通风设施和排泥设施五大基本部分组成。其中，入流竖井作为将水流从浅层排水管网输送至深层排水隧道的承接部分，对深隧排水系统的安全具有非常重要的影响。
3.目前，用于深隧排水系统的竖井有：跌水式竖井、消能折板式竖井、旋流式竖井和螺旋坡道式竖井。其中，消能折板式竖井对地基适应性强，现已被广泛应用。传统消能折板式竖井一般是由一块平面竖向隔板将竖井井身平均分成干室和湿室两个部分，干室用于通气，湿室用于过流，湿室设置有水平平面扇形消能折板，用以削减水流能量。
4.然而，传统消能折板式竖井存在一些问题：干室占据空间较大，竖井空间利用率低；在入流流量较大时，井内水流易形成s型贴壁的不利流态，对竖井的结构安全及消能效果不利；不合理的消能折板设计易引起竖井泄流不畅的问题；井内水流主要是通过与消能折板碰撞并形成水跃的方式消能，消能效果易受入流流量的影响。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本实用新型提出一种用于深隧排水系统的新型消能折板式竖井，具有过流能力大、下泄流量大且具有消能能力的优点。
6.为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种用于深隧排水系统的新型消能折板式竖井，包括：
8.竖井井体；
9.竖向隔板，沿所述竖井高度方向布置在竖井内，将所述竖井井体内腔分为干室和湿室两部分，所述竖向隔板包括两块，分别是第一竖向隔板和第二竖向隔板，第一竖向隔板一端与竖井一侧井壁连接，另一端延伸至竖井中心线处，第二竖向隔板一端与竖井另一侧井壁连接，另一端延伸至竖井中心线处并与第一隔板相交，第一竖向隔板所在平面与第二竖向隔板所在平面之间呈90
°
~180
°
相交；
10.消能折板，沿所述湿室高度方向交错布置于所述湿室中；
11.进水管，布置在所述竖井井体顶部，与所述竖井井体的湿室相连；
12.出水管，布置在所述竖井井体底部，与所述竖井井体的干室相连。
13.所述竖井井体的顶部设有盖板，盖板上设置有第一通气孔；
14.所述竖向隔板上临近井壁的位置开设有第二通气孔，所述第二通气孔包括多个，多个第二通气孔沿竖向隔板高度方向均匀间隔布置。
15.所述竖向隔板上位于每块所述消能折板的下方设有一个所述第二通气孔。
16.所述竖井井体为圆柱形结构；
17.若干块消能折板分两排相间横置于竖井湿室，所述消能折板为扇形结构，中心角在90
°
~135
°
之间，每块消能折板的弧边连接于竖井井体内壁一侧，消能折板的一直边连接于竖向隔板，消能折板的另一直边为过水边，两排消能折板分别设置于竖井湿区的左半部和右半部，过水边位于竖井湿区中部位置，过水边末端连接有底砍。
18.所述消能折板的过水边向下倾斜设置，倾斜角为10
°
~15
°
，所述消能折板的过水边末端设有排水小孔。
19.所述排水小孔内填充透水材料。
20.所述竖井井体底部设有底板。
21.与现有技术相比，本实用新型具有如下的优点和积极效果：
22.第一， 本实用新型竖井采用的隔板折角在90
°
~180
°
之间，将所述竖井井体分为干室和湿室，相较于传统消能折板式竖井，扩大了湿室的范围，增大了竖井的过流面积，使竖井可以承接更多的来流，有利于竖井的安全稳定，延长了水流的流动路径，有利于避免s型贴壁的不利流态。
23.第二， 本实用新型竖井设置所述消能折板与水平面的角度为10
°
左右，有利于竖井的泄流和消能效果达到一个相对较优的状态。
24.第三， 本实用新型竖井在所述消能折板末端设置一个底坎，底坎与所述消能折板的夹角根据实际情况调整，其可加强消能折板上底部水流的掺混，并且在入流流量较小时，可在消能折板上形成较厚的水垫层，并有利于消能折板末端形成水跃，提高竖井消能效率。
25.第四，本实用新型竖井在所述底坎前缘中部布置排水小孔，孔内填充透水材料，有利于消能折板上积水排出。
附图说明
26.图1为实用新型竖井俯视图。
27.图2为实用新型竖井正视图。
28.图3为实用新型竖井侧视图。
29.图4为实用新型竖井消能折板立体图。
30.具体部分：1为进水管，2为出水管，3为第一通气孔，4为消能折板，5为消能折板底坎，6为消能折板排水小孔，7为竖向隔板，8为第二通气孔，9为井壁，10为干室，11为湿室，12为竖井井体。
具体实施方式
31.下面结合说明书附图以及具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
32.本实用新型的一种用于深隧排水系统的新型消能折板式竖井，如图1~图4所示，主要包括：进水管1，出水管2，带有折角的竖向隔板7，干室10，湿室11，竖井井体12。
33.所述进水管1设置在所述竖井井体12的顶部，连接于所述湿室11；
34.所述出水管设置在所述竖井井体12的底部，连接于所述干室10。
35.所述进水管1采用圆形断面，连接于所述湿室11，将收集的雨水、污水输送至所述
湿室11内。
36.所述出水管2采用圆形断面，连接于所述干室10，将水流输送至深隧管道中。
37.所述竖井井体12顶部设置有盖板，盖板上设置有第一通气孔3，主要用于竖井内气体排出，保持竖井内压强稳定。所述竖井井体12底部设置底板。
38.所述竖向隔板7中间具有一定折角，角度范围在90
°
~180
°
之间，将所述竖井井体12分为干室10和湿室11，具有一定折角的隔板扩大了湿室空间，使竖井过流面积增大，与传统消能折板式竖井相比，在相同的占地空间下，增大了竖井的过流能力。
39.所述消能折板4形状为扇形，中心角在90
°
~135
°
之间，与传统消能折板式竖井相比，延长了水流在消能折板上的路径，能够有效的防止水流直接冲击所述竖井井壁9，在入流流量较大时，减少s型贴壁流的发生。
40.所述底坎5设置在所述消能折板4过水边的末端，可加强消能折板上底部水流的掺混，并且在入流流量较小时，可在消能折板上形成较厚的水垫层，并有利于消能折板末端形成水跃，提高竖井消能效率。另外，所述消能折板4倾斜放置，与水平面成10
°
角左右，有利于在保证水流消能效果较高的同时下泄更顺畅。
41.所述消能折板排水小孔6设置在所述消能折板4上，位于所述消能折板底坎5前缘中部，孔内填充透水材料，便于消能折板上积水的排出。
42.所述第二通气孔8为方形结构，设置在所述消能折板5下方，并靠近井壁9的位置。所述第二通气孔8满足进气的要求。
43.本实用新型采用具有一定折角的竖向隔板，增大了湿室空间，有效提高了消能折板式竖井的过流能力；消能折板角度在90
°
~135
°
之间，延长了水流流动路径，可有效减少s型贴壁流产生；消能折板末端设置底坎，提高了消能折板式竖井的消能效率；消能折板与水平面设置10
°
角左右，在保证消能效果良好的同时，利于竖井水流下泄，消能折板上的底坎前缘中部设置排水小孔，能有效防止井内消能折板积水发臭。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。