本發(fā)明涉及水利水電工程領(lǐng)域，具體地，涉及一種防堵塞可更換的消力池排水體及安裝該排水體的消力池。

背景技術(shù)：

我國(guó)有上千座大中型水閘和難以計(jì)數(shù)的小型水閘。一般情況下，水閘運(yùn)行了一定時(shí)間后，水中細(xì)小顆粒會(huì)沉積在消力池護(hù)坦上，部分顆粒甚至滲入到排水孔中，阻塞了排水孔正常排水。計(jì)算分析表明，消力池護(hù)坦排水孔不能正常排水，將導(dǎo)致水閘及消力池的滲透壓力增大，降低了水閘抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，嚴(yán)重的將對(duì)水閘及消力池的正常運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。因此需要每隔一定時(shí)間對(duì)排水孔進(jìn)行檢查清洗，恢復(fù)排水孔的排水功能。

目前水閘護(hù)坦的排水孔多數(shù)是采用pvc管預(yù)埋在混凝土中，管口用土工布包扎，難以置換和清洗不便，進(jìn)而造成所需維護(hù)費(fèi)用較大。運(yùn)行一段時(shí)間后，管口包裹的土工布可能產(chǎn)生破損。一旦土工布破損，部分土石細(xì)顆粒就會(huì)順利進(jìn)入pvc管中，造成滲透破壞。因此，如何克服現(xiàn)有的混凝土中埋設(shè)pvc管的缺點(diǎn)或不足，提出一種既便于清洗又簡(jiǎn)單可行的消力池排水結(jié)構(gòu)是目前水工建筑物的導(dǎo)水、排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工中的一項(xiàng)重要技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種防堵塞可更換的消力池排水體，適用于消力池，可方便地清洗排水體，縮短清洗時(shí)間，提高清洗質(zhì)量，減少了清洗費(fèi)用，同時(shí)對(duì)水工建筑物的安全運(yùn)行更加有保證，有極大的應(yīng)用前景。

本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種消力池排水體，包括管體、固設(shè)于所述管體兩端的底板和蓋板，所述管體由升管段和反濾段組成，所述反濾段鄰近所述蓋板，所述管體的管壁和底板均設(shè)有進(jìn)水孔，所述蓋板設(shè)有排水孔。

進(jìn)一步地，所述升管段與所述反濾段通過(guò)一隔板相固定連接，所述隔板上設(shè)有進(jìn)水孔。

進(jìn)一步地，所述管體采用管壁厚為2～3mm、直徑為80～100mm的不銹鋼管。

進(jìn)一步地，所述管體的長(zhǎng)度根據(jù)消力池底板厚度及墊層厚度確定。

進(jìn)一步地，所述反濾段內(nèi)填充有反濾料。

進(jìn)一步地，所述反濾料的填充長(zhǎng)度為500～700mm。

進(jìn)一步地，所述反濾料的粒徑為5～20mm。

進(jìn)一步地，所述反濾料包括粒徑為5～10mm的反濾料層一和置于反濾料層一上部的粒徑為10～20mm的反濾料層二。

進(jìn)一步地，所述反濾料層一填充300～400mm的長(zhǎng)度，所述反濾料層二填充200～300mm的長(zhǎng)度。

進(jìn)一步地，所述升管段上的進(jìn)水孔距所述升管段的兩端面的最小距離均為100～200mm，所述反濾段上的進(jìn)水孔距所述反濾段的兩端面的最小距離均為100～200mm。

進(jìn)一步地，所述進(jìn)水孔采用激光成孔。

進(jìn)一步地，任一進(jìn)水孔的孔徑根據(jù)反濾料的粒徑確定。

進(jìn)一步地，任一進(jìn)水孔的孔徑應(yīng)小于或等于反濾料的最小粒徑。

進(jìn)一步地，所述管體、底板和隔板上的進(jìn)水孔的孔徑為5～10mm。

進(jìn)一步地，所述管體上的進(jìn)水孔以梅花形布置，間距為30mmx30mm。

進(jìn)一步地，所述底板和隔板選用與所述管體同厚度、同直徑的不銹鋼板制成。

進(jìn)一步地，所述底板和隔板上的進(jìn)水孔以梅花形布置，間距為15mmx15mm。

進(jìn)一步地，所述蓋板為正方形不銹鋼，在所述管體的管徑范圍內(nèi)布置排水孔，排水孔的布置形式和孔徑跟所述底板的進(jìn)水孔相同，所述蓋板上設(shè)有膨脹螺旋孔，一膨脹螺釘穿過(guò)對(duì)應(yīng)的膨脹螺旋孔后與消力池的混凝土結(jié)構(gòu)固定連接，從而將所述蓋板與所述混凝土結(jié)構(gòu)固定連接。

本發(fā)明還提供一種安裝有若干上述排水體的消力池，該消力池還包括設(shè)有若干安裝孔的混凝土結(jié)構(gòu)，所述排水體一一對(duì)應(yīng)地可拆卸地安裝于對(duì)應(yīng)安裝孔內(nèi)。

進(jìn)一步地，任一安裝孔的孔徑均大于所述管體的管徑且小于所述蓋板的尺寸，優(yōu)選地，任一安裝孔的孔徑比所述管體的管徑大10～20mm。

進(jìn)一步地，所述混凝土結(jié)構(gòu)包括素混凝土墊層以及位于所述素混凝土墊層上方的消力池底板，所述蓋板與所述消力池底板相固定連接。

綜上，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述的排水體，穿過(guò)消力池底板以及素混凝土墊層后，可拆卸式地安裝于所述消力池內(nèi)，便于更換和重復(fù)使用，能有效解決消力池底板常規(guī)排水體堵塞的問(wèn)題，且所述排水體可在工廠內(nèi)完成加工，便于批量生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例所示的安裝有排水體的消力池的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，a表示消力池尾坎高程；

圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施例所示的消力池排水體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中的不銹鋼管展開(kāi)示意圖；

圖4是圖2中的隔板和底板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖2中的蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱(chēng)：升管段1、反濾段2、隔板3、底板4、蓋板5、進(jìn)水孔6、消力池底板7、素混凝土墊層8、膨脹螺釘9、膨脹螺旋孔10、排水體11、排水孔12。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1

請(qǐng)參閱圖1-5，本發(fā)明較佳實(shí)施例所示的一種防堵塞可更換的消力池排水體11，包括升管段1、反濾段2、隔板3、底板4和蓋板5。

所述升管段1的一端與所述底板4固定連接，另一端通過(guò)所述隔板3與所述反濾段2固定連接。所述蓋板5固設(shè)于所述反濾段2遠(yuǎn)離所述升管段1的一端。

本實(shí)施例中所稱(chēng)的固定連接主要為滿(mǎn)焊連接，焊縫高度為3mm。

所述升管段1和所述反濾段2均為中空的不銹鋼管，所述升管段1和所述反濾段2的長(zhǎng)度之和根據(jù)消力池底板7厚度及墊層厚度確定，即，所述升管段1與所述反濾段2的長(zhǎng)度之和等于消力池底板7與墊層的厚度之和，本實(shí)施例中，所述升管段1和所述反濾段2均優(yōu)選管壁厚為2～3mm、直徑為80～100mm的304不銹鋼鋼管，不易腐蝕，適用于水工建筑物。

所述反濾段2內(nèi)填充有反濾料。所述反濾料的填充長(zhǎng)度一般可取500～700mm。所述反濾料的粒徑是根據(jù)消力池底板土層的顆粒級(jí)配確定，以防止土層的細(xì)沙大量排走，維持土層穩(wěn)定。本實(shí)施例中，所述反濾料的粒徑為5～20mm，進(jìn)一步地優(yōu)選，所述反濾料包括粒徑為5～10mm的反濾料層一和置于反濾料層一上部的粒徑為10～20mm的反濾料層二，其中，粒徑為5～10mm的反濾料層一填充300～400mm的長(zhǎng)度，粒徑為10～20mm的反濾料層二填充200～300mm的長(zhǎng)度。所述反濾料可以選用塊石、礫石等常用建筑粒料。

所述升管段1和所述反濾段2的管壁上均設(shè)有若干進(jìn)水孔6，所述升管段1上的進(jìn)水孔6距所述升管段1的兩端面的最小距離均為100～200mm。所述反濾段2上的進(jìn)水孔6距所述反濾段2的兩端面的最小距離均為100～200mm，如此設(shè)置主要有以下兩方面的作用：(1)避免過(guò)度開(kāi)孔減少管體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；(2)保證從土層過(guò)來(lái)的滲透水有一個(gè)最少的滲徑(約100～200m)。任一進(jìn)水孔6的孔徑根據(jù)反濾料的粒徑確定，一般應(yīng)小于或等于反濾料的最小粒徑，以避免堵塞進(jìn)水孔6。本實(shí)施例中，所述進(jìn)水孔6的孔徑為5～10mm。所述升管段1和反濾段2上的進(jìn)水孔6以梅花形布置，間距為30mmx30mm。所述進(jìn)水孔6采用激光成孔，孔壁光滑不留倒刺，不易堵塞。

所述隔板3用于分隔所述反濾段2和升管段1。所述底板4和隔板3選用與不銹鋼管同厚度、同直徑的不銹鋼板制成，所述底板4和隔板3上均設(shè)有梅花形布置的進(jìn)水孔6，孔徑與不銹鋼管管壁進(jìn)水孔6的孔徑一致，間距為15mmx15mm。

所述蓋板5為正方形不銹鋼，邊長(zhǎng)250mm，厚4mm，在不銹鋼鋼管管徑范圍內(nèi)布置排水孔12，排水孔12的布置形式和孔徑跟底板4、隔板3的進(jìn)水孔6相同，即，孔徑為5～10mm、梅花形布置、間距為15mmx15mm。所述蓋板5上設(shè)有與膨脹螺釘9相配合的膨脹螺旋孔10，分別布設(shè)在所述蓋板5的四角，四個(gè)膨脹螺釘9分別穿過(guò)對(duì)應(yīng)的膨脹螺旋孔10后與消力池的混凝土結(jié)構(gòu)固定連接，從而將所述蓋板5與所述混凝土結(jié)構(gòu)固定連接，需要更換排水體11時(shí)可通過(guò)拆裝膨脹螺釘9進(jìn)行更換。更換出來(lái)的舊排水體11清洗干凈后可做備件再次使用。

所述升管段1用于進(jìn)水和輸送水，即：讓地下水通過(guò)升管段1的孔洞進(jìn)入升管段1內(nèi)，然后沿著管內(nèi)上升到反濾段2。所述反濾段2通過(guò)反濾料阻止水中的細(xì)小顆粒(主要是指從消力池底板土層中帶上來(lái)的沙粒)大量排走，維持土層穩(wěn)定。

本發(fā)明所述的排水體11既可在新建水閘時(shí)使用，也可在已建水閘除險(xiǎn)加固時(shí)使用。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明還提供一種安裝有若干上述排水體11的消力池，該消力池還包括設(shè)有若干安裝孔的混凝土結(jié)構(gòu)，所述排水體11一一對(duì)應(yīng)地可拆卸地安裝于對(duì)應(yīng)安裝孔內(nèi)。任一安裝孔的孔徑均大于所述不銹鋼管的管徑且小于所述蓋板5的尺寸，優(yōu)選地，任一安裝孔的孔徑比所述不銹鋼管的管徑大10～20mm。所述混凝土結(jié)構(gòu)包括素混凝土墊層8以及位于所述素混凝土墊層8上方的消力池底板7。

施工時(shí)，首先，在澆筑消力池底板7時(shí)按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谂潘w11位置預(yù)先留孔，或者對(duì)已建成的消力池采用潛孔鉆進(jìn)行鉆孔，孔徑比不銹鋼管管徑大10～20mm，預(yù)留孔或鉆孔要求垂直度小于1％，以確保排水體11能正常安放。其次，把排水體11放置于混凝土預(yù)留孔或鉆孔內(nèi)，并通過(guò)不銹鋼膨脹螺釘9固定在消力池底板7上，其中，膨脹螺釘9單長(zhǎng)125mm，伸入混凝土長(zhǎng)度不得少于70mm。這樣，消力池底板7就有通暢的排水通道。施工工序簡(jiǎn)單。需要時(shí)可通過(guò)拆裝膨脹螺釘9進(jìn)行更換。

綜上，本申請(qǐng)所示的排水體11具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)不銹鋼排水管上的進(jìn)水孔6及中間隔板3均可在工廠內(nèi)加工完成，其中進(jìn)水孔6采用激光成孔，孔壁光滑不留倒刺，不易堵塞。

(2)排水體11通過(guò)膨脹螺釘9與消力池底板7連接，有需要時(shí)可通過(guò)拆裝螺釘取出排水體11進(jìn)行更換清洗。

(3)排水體11可在場(chǎng)外制作好作為備件，有需要時(shí)備件直接更換排水體11，更換下來(lái)的排水體11可另外安排時(shí)間清洗備用，可滿(mǎn)足水閘運(yùn)行后短時(shí)間內(nèi)快速恢復(fù)排水功能的需要。

(4)拆卸下來(lái)的排水體11，清洗方便容易，清洗干凈后可作為備件重復(fù)使用。

如上所述，可較好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、等同替換與改進(jìn)等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。