本发明涉及水库铺膜防渗后排水排气技术领域，具体地说是一种水库土工膜底的排气出口装置。
背景技术：
在新建平原水库工程中，库区多采用土工膜水平防渗方式；而在岩溶区山区水库中，过去一般采用垂直帷幕防渗方案，随着土工织物的发展与土工膜防渗技术在平原水库运用成功，为节省投资及增加工程可靠性，也可以采用土工膜水平防渗方式。土工膜水平防渗是指通过开挖、清理，或将库底清淤后整平、压实后，在库底铺设两布一膜进行防渗；为使土工膜不被破坏，沿土工膜底设纵、横排水排气沟，沟槽尺寸一般350×350mm，槽内敷设软式透水管，并用粗砂回填，沟槽、软式透水管通至库区两侧护岸底部，然后沿岸坡在护岸底部铺设至岸顶。由于两岸高程一般为兴利水位加安全超高，高程较低，当遇小洪水时，排气口可能高于来水库水位，排气口无需防护；但当大中洪水来临时，此时库水位高于排气口，有可能发生水体倒灌进入库底的现象，危及土工膜及库岸安全。在这种情况下，为保证防渗工程的可靠性，提出了一种土工膜底排气出口装置。
技术实现要素：
本发明目的是为了克服水库气体无法排除的问题。本发明是通过如下技术方案实现的：一种土工膜底排气出口装置,包括钢套筒，钢套筒的下端与膜底排气道连通，其特征在于：钢套筒内的上部设有箱体，箱体1的第一外沿延伸在钢套筒端口外，箱体的第二外沿处在钢套筒的端口内，箱体内设置隔板，隔板下面形成空腔，空腔内插装充气管，充气管的端口设有开关，钢套筒的上部开有排气孔，排气孔的下面钢套筒上焊接钢环，箱体1第二外沿的下面设置第一橡胶皮垫，钢环的上面设置第二橡胶皮垫,箱体上开有箱体孔，钢套筒上开有钢套筒孔，利用排水管经箱体孔、钢套筒孔与钢筒外部连通，箱体底部设有半球形橡胶体及导向轴，相对箱体下面钢套筒内设有块体，块体上相对导向轴开有导向孔，块体开有排气通孔，排气通孔与膜底排气道连通。导向孔的深度在块体高度的1/2到2/3之间，排气通孔底部与膜底排气道连通。充气管的开关位于箱体上面。
本发明优点是：结构新颖，工作可靠，便于施工，较好解决水库排气的问题；在水利工程施工中应用，施工简单工期短。
附图说明
图1是本发明结构示意图的剖面图。
图中，1、箱体，2、空腔，3、第一橡胶皮垫，4、排气孔，5、第二橡胶皮垫,6、钢环，7、半球形橡胶体，8、排水孔，9、导向轴，10、导向孔，11、排气通孔，12、钢套筒，13、充气管，14、块体，15、膜底排气道，16、第一外沿，17、第二外沿，18、隔板，19、开关，20、箱体孔，21、钢套筒孔。
具体实施方式
参照附图，一种土工膜底排气出口装置,包括钢套筒12，钢套筒12的下端与膜底排气道15连通，其特征在于：钢套筒12内的上部设有箱体1，箱体1的第一外沿16延伸在钢套筒12的端口外，箱体1的第二外沿17处在钢套筒12的端口内，箱体1内设置隔板18，隔板18下面形成空腔2，空腔2内插装充气管13，充气管13的端口设有开关19，钢套筒12的上部开有排气孔4，排气孔4的下面钢套筒12上焊接钢环6，箱体1第二外沿17的下面设置第一橡胶皮垫3，钢环6的上面设置第二橡胶皮垫5,箱体1上开有箱体孔20，钢套筒12上开有钢套筒孔21，利用排水管8经箱体孔20、钢套筒孔21与钢筒12外部连通，箱体1底部设有半球形橡胶体7及导向轴9，相对箱体1下面钢套筒12内设有块体14，块体14上相对导向轴9开有导向孔10，块体14开有排气通孔11，排气孔通11与膜底排气道15连通。导向孔10的深度在块体14高度的1/2到2/3之间，排气通孔11底部与膜底排气道连通。充气管13的开关19位于箱体上面。所述的箱体1外部可为硬塑料等轻型材料，内部可包塑料泡沫板、木材等，箱体1顶部伸展部分可以阻止低水位时雨水进入空隙。导向轴9沿导向孔10上下移动，可保证上部半箱体1垂直移动；充气管13采用软硬管均可；块体14可采用钢筋混凝土、木结构。
本发明的工作过程如下：
首先通过开关19向空腔2内充滿氢气，当水位低于水位2时，由于空腔2内充满氢气气体，箱体1与块体14分离，处于平衡状态，排气孔4前面的橡胶皮垫3、5分离，箱体1与钢套筒12间的空隙与排气通孔11连通，通过排气孔4将气体排出。当水位由水位2升到水位1时，箱体1内的水深增加，其重量相应加大，则箱体1逐渐下移，直到半球形橡胶体7与块体14完全接触，将排气通孔11完全封闭，排气孔4前面的第一橡胶皮垫3、第二橡胶皮垫5结合紧密，排气孔4前完全封闭此时，箱体1与块体14紧密接触，箱体1与钢套筒12上的钢环6密闭，停止排气。当水位高于水位1时，箱体1的水重量达到最大，半球形橡胶体与下部块体14完全接触，并将排气通孔11完全封闭，箱体1与钢套筒12上的钢环6密闭，不再排气。当水位由水位1下降到水位2时，箱体1的水深减少，其重量相应减轻，则箱体1逐渐上移，直到半球形橡胶体7与块体14完全分离，将排气通孔11完全开启，并且箱体1与钢套筒12上的钢环6分离，排气孔4前面的第一橡胶皮垫3和第二橡胶皮垫5分离，此时，正常排气。
本发明的工作条件如下：
通气条件为：排气通孔11与排气孔4同时开通，且第一橡胶皮垫3和第二橡胶皮垫5分离方可，否则不能排出气体。当箱体1自重+水重的重量之和大于空腔2的浮力及底部气体托力时，箱体1下移后气体无法排出；当该合力小于空腔2的浮力及底部气体托力时，箱体1上移后气体排出。当该合力与空腔2的浮力及底部气体托力相等时，箱体1处于平衡状态，不升不降。水位1、水位2为通过计算取得的相应临界水位，取决于箱体1的材料、空腔浮力、运行条件及不同条件允许的气压压力值。