一种挡土墙排水口防倒灌装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开的一种挡土墙排水口防倒灌装置，包括：L型管道，所述L型管道的竖直管道段为一漏斗型阀座，所述漏斗型阀座的管壁上开设有若干排水孔，所述L型管道的水平管道段穿过挡土墙；以及放置在所述漏斗型阀座内且利用自身重力和水的压力控制所述L型管道启闭的球形阀。球形阀与漏斗型阀座组成逆止阀，利用内外水压力差，自动完成球形阀的启闭。
【专利说明】一种挡土墙排水口防倒灌装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及水工排水【技术领域】，具体地，涉及一种挡土墙排水口防倒灌装置。
【背景技术】
[0002]挡土墙是水利工程中常见的构筑物，其作用是用来支撑天然或人工填土边坡以保持土体稳定。在水利工程中它广泛应用于泵站、水闸、船闸等建筑物上下游的翼墙和岸墙，也常作为城市中的河道、海堤的护岸结构。
[0003]为了防止挡土墙墙后填土中积水形成的静水压力、减少寒冷地区回填土的冻胀压力或者消除粘性土填料浸水后的膨胀压力，挡土墙应设置排水设施。参见图1，图中给出的了一种现有的挡土墙排水设施，为了降低挡土墙10墙后的地下水水位20，在挡土墙10上按照一定距离设置排水孔11，排水孔11的底部高程与设计排水水位30相一致，排水孔11由挡土墙10内预埋排水管40，墙后管口处设置反滤料，用以引排挡土墙10墙后的地下水。
[0004]目前在水利工程中，挡土墙普遍采用上述的排水方式，显然这样排水方式存在一些问题，当墙前水位高于排水孔11时，外河水体会向墙内倒灌，使墙后地下水水位20上升。而当墙外河水水位下降后，填土内的水又难于及时排出，导致墙后静水压力增大，填土抗剪强度降低，因此，影响挡土墙的结构安全。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题:针对现有技术的不足而提供一种挡土墙排水口防倒灌装置，该装置利用流体作用力实现自动开启和关闭，达到自动排水和防倒灌的目的。
[0006]本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0007]一种挡土墙排水口防倒灌装置，包括:
[0008]L型管道，所述L型管道的竖直管道段为一漏斗型阀座，所述漏斗型阀座的管壁上开设有若干排水孔，所述L型管道的水平管道段穿过挡土墙；以及
[0009]放置在所述漏斗型阀座内且利用自身重力和水的压力控制所述L型管道启闭的球形阀。
[0010]在本实用新型的一个优选实施例中，所述L型管道的水平管道段、弯头连接段以及漏斗型阀座分别单独制作，再拼接成所述L型管道。
[0011]在本实用新型的一个优选实施例中，所述水平管道段、弯头连接段以及漏斗型阀座之间采用插接方式或者胶粘结方式连接，其中，所述插接方式的插接长度不小于50mm。
[0012]在本实用新型的一个优选实施例中，所述水平管道段、弯头连接段以及漏斗型阀座均采用聚氯乙烯材料制作。
[0013]在本实用新型的一个优选实施例中，所述漏斗型阀座的管壁上的排水孔位于所述漏斗型阀座与球形阀的球面所形成的密封线的上方，所述排水孔的总面积不小于所述漏斗型阀座的台体表面积的50%。
[0014]在本实用新型的一个优选实施例中，所述漏斗型阀座的上开口直径和台体的高为所述水平管道段的直径的两倍。
[0015]在本实用新型的一个优选实施例中，所述球形阀为一中空球体，所述球形阀的外径为所述水平管道段的直径的1.42倍，所述球形阀的比重略大于水的比重。
[0016]在本实用新型的一个优选实施例中，所述球形阀的外周面包覆有一密封橡胶层。
[0017]在本实用新型的一个优选实施例中，，所述密封橡胶层的厚度为10mm。
[0018]在本实用新型的一个优选实施例中，还包括一固定安装在所述漏斗型阀座顶部的圆锥型阀帽。
[0019]在本实用新型的一个优选实施例中，所述圆锥型阀帽上设置有若干用以减少所述圆锥型阀帽浮力的圆形小孔。
[0020]在本实用新型的一个优选实施例中，所述漏斗型阀座的上开口的侧壁至少对称设置有一对第一预留螺栓孔，所述圆锥型阀帽的开口的顶缘延伸出一向内倾斜的翻边，所述翻边上开设有与所述第一预留螺栓孔相对应且孔径相同的第二预留螺栓孔；安装时，采用螺栓分别穿过所述第一预留螺栓孔和所述第二预留螺栓孔，用以将所述圆锥型阀帽固定在所述漏斗型阀座的顶部。
[0021]在本实用新型的一个优选实施例中，每一第一预留螺栓孔的下方的所述漏斗型阀座的上开口的侧壁均设置有一螺栓操作孔。
[0022]在本实用新型的一个优选实施例中，所述圆锥型阀帽的高度与所述水平管道段的直径相等，所述圆锥型阀帽的开口的直径略大于所述漏斗型阀座的上开口的外径。
[0023]本实用新型挡土墙排水口防倒灌装置的球形阀与漏斗型阀座组成逆止阀，利用内外水压力差，自动完成球形阀的启闭。当地下水位高于外河水位时，在水压力的作用下，球形阀被顶开，阀门处于开启状态，从而排出地下水。当地下水位低于外河水位时，球形阀在自重的作用下沉至漏斗型阀座的底部，球形阀压紧在漏斗型阀座的管壁上而形成球面密封，切断L型管道通水，防止外河水倒灌渗入墙后。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0025]图1是一种现有的挡土墙排水设施的结构示意图。
[0026]图2是本实用新型的拆分结构示意图。
[0027]图3是本实用新型的组装结构示意图。
[0028]图4是本实用新型的L型管道的结构示意图。
[0029]图5是本实用新型的L型管道的水平管道段的结构示意图。
[0030]图6是本实用新型的L型管道的弯头连接段的结构示意图。
[0031]图7是本实用新型的L型管道的漏斗型阀座的结构示意图。
[0032]图8是本实用新型的圆锥型阀帽的结构示意图。
[0033]图9是本实用新型的球形阀的结构示意图。
[0034]图10是本实用新型的排水状态示意图。
[0035]图11是本实用新型的防倒灌状态示意图。
【具体实施方式】
[0036]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0037]参见图2和图3，图中给出的一种挡土墙排水口防倒灌装置，包括L型管道100、球形阀200以及圆锥型阀帽300。
[0038]参见图4，L型管道100包括水平管道段110、竖直管道段以及用以将水平管道段110和竖直管道段连接的弯头连接段120，其中，该竖直管道段为一漏斗型阀座130。水平管道段110、弯头连接段120以及漏斗型阀座130分别采用聚氯乙烯材料单独制作，再采用插接方式或者胶粘结方式拼接成L型管道100。其中，采用插接方式进行拼接的插接长度应与承接深度一致，插接长度不小于50mm，满足各段的固定要求。弯头连接段120与水平管道段110之间的连接更宜采用插接方式，以便于维修更换。
[0039]参见图5，水平管道段110密封穿过挡土墙，承接地下水，其长度L由挡土墙墙厚确定，其直径D由排水量确定。
[0040]参见图6，弯头连接端120是用以连接水平管道段110和漏斗型阀座130的过渡段，其两端的开口的直径应与水平管道段110的管口和漏斗型阀座130的下开口相匹配，一般其两端的开口的直径为D。
[0041]参见图7，漏斗型阀座130为一中空圆锥型台体，其下开口的直径与水平管道段110的直径D相等，其上开口的直径和台体为水平管道段110的直径D的两倍。漏斗型阀座130的管壁上开设有若干排水孔131，排水孔131均位于漏斗型阀座130与球形阀200的球面所形成的密封线132的上方，且排水孔131的总面积不小于漏斗型阀座130的台体表面积的50%。
[0042]参见图8，圆锥型阀帽300固定安装在漏斗型阀座130的顶部，其作用是一方面是防止漂流物进入管道，另一方面是防止球形阀200逃逸。圆锥型阀帽300的高度H与水平管道段的直径D相等，圆锥型阀帽300的开口的直径略大于漏斗型阀座130的上开口的外径，一般设置为2D+2.1h (h为漏斗型阀座130的壁厚)。为了减少圆锥型阀帽130在水中的浮力，圆锥型阀帽130上设置有少量圆形小孔310，该圆形小孔310的孔径不宜过大，避免污物落入其中。
[0043]参见图9，球形阀200放置在漏斗型阀座130内且利用自身重力和水的压力控制L型管道启闭，从而切断水流倒灌。球形阀200为一中空球体，球形阀200的外径应与漏斗型阀座130相协调，其外径一般设置为1.42D，球形阀的内径d则由球形阀200的比重通过计算确定，球形阀200的比重略大于水的比重。为了增加止水效果，球形阀200的外周面包覆一密封橡胶层(图中未示出)，该密封橡胶层的厚度为10mm，密封橡胶层采用无毒天然橡胶制成，不会污染水源。
[0044]为了方便将圆锥型阀帽300安装在漏斗型阀座130的顶部，漏斗型阀座130的上开口的侧壁对称设置有两对预留螺栓孔133，圆锥型阀帽300的开口的顶缘延伸出一向内倾斜的翻边320，翻边320上开设有与漏斗型阀座130上的预留螺栓孔133相对应且孔径相同的预留螺栓孔321 ;安装时，先将圆锥型阀帽300放置在漏斗型阀座130的顶部，并将漏斗型阀座130上的预留螺栓孔133对准圆锥型阀帽300上的预留螺栓孔321，采用螺栓分别穿过预留螺栓孔133和预留螺栓孔321进行固定。为了方便螺栓操作，每一预留螺栓孔133的下方的漏斗型阀座130的上开口的侧壁均设置有一螺栓操作孔134，该螺栓操作孔134 为 150mmX 150mm 的方孔。
[0045]下面介绍本实用新型的挡土墙排水口防倒灌装置的工作原理:
[0046]球形阀200与漏斗状阀座130组成逆止阀，利用内外水压力差，完成球形阀200的启闭。这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的水体压力作用下，球形阀200打开；水体反方向流动时，由水体压力和球形阀200自重的作用下，形成球面密封从而切断水流。
[0047](I)排水
[0048]参见图10，当地下水位高于外河水位时，在水压力的作用下，球形阀200被顶开，阀门处于开启状态，从而排出地下水，地下水位与外河水位差越大，排水量越大。
[0049](2)关闭
[0050]参见图11，当地下水位低于外河水位时，此时，河水位的压力大于地下水的压力时，球形阀200在自重的作用下沉至漏斗型阀座130的底部，球形阀200压紧在漏斗型阀座130的管壁上而形成球面密封，即两个密封面紧密接触而达到密封，外河水压力越大，球形阀200与漏斗型阀座130压得越紧，切断L型管道100通水，防止外河水倒灌渗入墙后。
[0051]下面介绍本实用新型的挡土墙排水口防倒灌装置的施工方法:
[0052](I)参见图2，按设计尺寸，在工厂分别制作L型管道100、球形阀200和圆锥形阀帽300，其中，L型管道100的水平管道段110、弯头连接段120、漏斗形阀座130独立制作后再进行拼接，完成单件L型管道。
[0053](2)参见图3，人工将球形200放入漏斗形阀座130中，随后装上圆锥形阀帽300，并做好螺栓连接，从而完成单件防倒灌装置的组装。
[0054](3)参见图10和图11，挡土墙400施工时，按照设计要求，按一定的间距和高程，并在挡土墙400上预留排水孔410。
[0055](4)参见图10和图11，现场将本实用新型的挡土墙排水口防倒灌装置的L型管道100的水平管道段110穿过排水孔410，同时，挡土墙400墙后填土侧的管道口布置好反滤材料(图中未示出)。挡土墙400墙内管道四周按柔性穿墙嵌入止水材料，避免产生新的渗漏通道。L型管道100的水平管道段110在穿墙时也可以采用焊接止水环来刚性止水的效果，但止水环必须要设置牢靠，便于施工。
【权利要求】
1.一种挡土墙排水口防倒灌装置，其特征在于，包括: L型管道，所述L型管道的竖直管道段为一漏斗型阀座，所述漏斗型阀座的管壁上开设有若干排水孔，所述L型管道的水平管道段穿过挡土墙；以及 放置在所述漏斗型阀座内且利用自身重力和水的压力控制所述L型管道启闭的球形阀。
2.如权利要求1所述的挡土墙排水口防倒灌装置，其特征在于，所述L型管道的水平管道段、弯头连接段以及漏斗型阀座分别单独制作，再拼接成所述L型管道。
3.如权利要求2所述的挡土墙排水口防倒灌装置，其特征在于，所述水平管道段、弯头连接段以及漏斗型阀座之间采用插接方式或者胶粘结方式连接，其中，所述插接方式的插接长度不小于50mm。
4.如权利要求3所述的挡土墙排水口防倒灌装置，其特征在于，所述水平管道段、弯头连接段以及漏斗型阀座均采用聚氯乙烯材料制作。
5.如权利要求1所述的挡土墙排水口防倒灌装置，其特征在于，所述漏斗型阀座的管壁上的排水孔位于所述漏斗型阀座与球形阀的球面所形成的密封线的上方，所述排水孔的总面积不小于所述漏斗型阀座的台体表面积的50%。
6.如权利要求5所述的挡土墙排水口防倒灌装置，其特征在于，所述漏斗型阀座的上开口直径和台体的高为所述水平管道段的直径的两倍。
7.如权利要求1所述的挡土墙排水口防倒灌装置，其特征在于，所述球形阀为一中空球体，所述球形阀的外径为所述水平管道段的直径的1.42倍，所述球形阀的比重略大于水的比重。
8.如权利要求7所述的挡土墙排水口防倒灌装置，其特征在于，所述球形阀的外周面包覆有一密封橡胶层。
9.如权利要求8所述的挡土墙排水口防倒灌装置，其特征在于，所述密封橡胶层的厚度为10_。
10.如权利要求1至9中任一项所述的挡土墙排水口防倒灌装置，其特征在于，还包括一固定安装在所述漏斗型阀座顶部的圆锥型阀帽。
11.如权利要求10所述的挡土墙排水口防倒灌装置，其特征在于，所述圆锥型阀帽上设置有若干用以减少所述圆锥型阀帽浮力的圆形小孔。
12.如权利要求11所述的挡土墙排水口防倒灌装置，其特征在于，所述漏斗型阀座的上开口的侧壁至少对称设置有一对第一预留螺栓孔，所述圆锥型阀帽的开口的顶缘延伸出一向内倾斜的翻边，所述翻边上开设有与所述第一预留螺栓孔相对应且孔径相同的第二预留螺栓孔；安装时，采用螺栓分别穿过所述第一预留螺栓孔和所述第二预留螺栓孔，用以将所述圆锥型阀帽固定在所述漏斗型阀座的顶部。
13.如权利要求12所述的挡土墙排水口防倒灌装置，其特征在于，每一第一预留螺栓孔的下方的所述漏斗型阀座的上开口的侧壁均设置有一螺栓操作孔。
14.如权利要求13所述的挡土墙排水口防倒灌装置，其特征在于，所述圆锥型阀帽的高度与所述水平管道段的直径相等，所述圆锥型阀帽的开口的直径略大于所述漏斗型阀座的上开口的外径。
【文档编号】E02D3/10GK203947462SQ201420289422
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】唐金忠, 何刚强 申请人:上海市水利工程设计研究院有限公司