一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井的制作方法

1.本发明涉及市政、建筑及环保工程的排水技术领域，具体涉及一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井。


背景技术：

2.随着我国城市化进程的不断加快，电力、通信、给水、排水、燃气、热力、再生水、综合管廊及地下交通等大量线路布置在市政道路下，造成地下空间极度拥挤，排水(雨水、污水及雨污合流)管线一般要求有一定的坡度，为了躲避其他类型的管线，排水管线上需设置跌差，根据规范要求，管道跌水水头大于2m时应设置跌水井，以消除跌水的能量，避免对下游管道造成过度冲刷。
3.目前，排水管网中对于雨水、污水的消能方式一般有竖管式、竖槽式及阶梯式。竖管式和竖槽式消能方式一般应用于管径d＝150mm～600mm的排水管道，管径较小，进出水管落差一般为1m～6m；阶梯式消能方式进出水管径可达d＝2200mm，但进出水管落差一般为1m～2.5m，跌差较小且井室占地较大。故存在传统进出水管口径大落差小、或落差大口径小的问题。没有适合大口径、高落差的排水管道，故，亟需解决。


技术实现要素：

4.本发明提供一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井，其目的在于解决大口径、高落差排水管道、直线消能、且占地小的技术问题，本发明消能直线跌水井结构较为紧凑，特别适用于用地紧张区域，躲避其他类型的管线的同时实现大口径、高落差直线消能排水。
5.本发明采用以下的技术方案：
6.一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井，包括埋设于地下的跌水的井体2、进水管1、出水管9；其特征在于，所述进水管、出水管在所述井体内沿直线布置；所述进水管1从所述井体2一端的井壁一21上端水平穿入井内后弯折沿井壁向下布设，与其正前方相对着的井壁四24下端设置出水管9；
7.自所述井体内的所述进水管下部开始至所述出水管，呈直线排列式依次设置排水消能的上部消能水潭3、中部消能台阶8、底部消能水潭11并在井内自上向下呈阶梯设置；
8.所述上部消能水潭3位于所述进水管正下方为平台式结构承接进水管下水，所述上部消能水潭的平台与所述井壁一21、及其两侧的井壁二22、井壁三23连接构成消能水潭的三侧围墙，面朝着所述井壁四的一侧面为敞口端并设置低于所述进水管1底端的透水截水墙6，所述上部消能水潭的平台底部连接向所述井壁四24的方向下坡的所述中部消能台阶8泄水，所述中部消能台阶最底层台阶下方设置深槽式的所述底部消能水潭11储水排水，所述上部消能水潭、及底部消能水潭的潭底均设置砾石垫层4、所述底部消能水潭的潭底10在所述井体底部并位于所述出水管下方，所述出水管位于所述底部消能水潭内；
9.所述中部消能台阶8两侧设置挡墙81围成向下的台阶式排水导水通道；所述底部
消能水潭为由所述的井壁二22、井壁三23、井壁四24及最底层台阶边缘铅锤向下的侧壁82围成的矩形槽。
10.所述的一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井，其中，所述透水截水墙采用多孔砖砌筑，所采用的多孔砖孔洞率≥28％，砌筑时多孔砖孔洞方向沿水流方向布置。
11.所述的一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井，其中，所述进、出水管管径为d＝600mm～2200mm，跌水落差范围为2.5m～15m。
12.所述的一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井，其中，所述消能砾石4垫层填充0.5m厚、粒径d＝20mm～80mm的砾石。
13.所述的一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井，其中，所述井体的井室水平截面为矩形，所述井室顶部井口位置设置井筒15且顶端露出地面并安装透气井盖16。
14.所述的一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井，其中，所述中部消能台阶挡墙外侧设置与井壁二或井壁三连接的休息平台12并加装不锈钢栏杆13、不锈钢爬梯14；所述进水管通过进水管支架7固定在所述井壁一上。
15.本发明有以下积极有益的效果：
16.本发明可满足大口径排水管道高落差的排水需求，同时具有消能、降噪功能，减少了雨、污水对下游排水检查井及下游管道的冲刷。结构简单，使用寿命长且建设及维护成本较低。本发明由于采用竖管跌水+阶梯跌水+消能水潭的设计，相较于传统阶梯式跌水井占地较小，可有效减少跌水井对地下空间的占用，并降低跌水井与其它地下管线碰撞的几率(传统跌水井尺寸较大，与其他地下管线会有碰撞，本发明跌水井尺寸较小，可实现躲避其他地下管线的功能)。
附图说明
17.图1是本发明消能直线跌水井的平面示意图；
18.图2是图1的a-a剖面示意图；
19.附图编号说明：
20.1：进水管、2：井体、21：井壁一、22：井壁二、23：井壁三、24：井壁四、3：上部消能水潭、4：砾石、5：防水套管、6：透水截水墙、7：进水管支架、8：中部消能台阶、81:挡墙、82：侧壁、9：出水管、10：潭底、11：底部消能水潭、12：休息平台、13：不锈钢栏杆、14：不锈钢爬梯、15：井筒、16：透气井盖。
具体实施方式
21.为了更清楚的理解本发明的技术方案，下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
22.参见图1、2所示，本发明的一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井，包括埋设于地下的跌水的井体2、进水管1、出水管9；所述进水管、出水管在所述井体内沿直线布置见图1；所述进水管1从所述井体2一端的井壁一21上端水平穿入井内后弯折沿井壁向下布设，与其正前方相对着的井壁四24下端设置出水管9并安装在该井壁上见图2；
23.参见图1、2所示，自所述井体内的所述进水管下部开始至所述出水管，呈直线排列式依次设置排水消能的上部消能水潭3、中部消能台阶8、底部消能水潭11并在井内自上向下呈阶梯设置；
24.所述上部消能水潭3位于所述进水管1正下方为平台式结构承接进水管流出的下水，所述上部消能水潭的平台与所述井壁一21、及其两侧的井壁二22、井壁三23连接构成消能水潭的三侧围墙，面朝着所述井壁四的一侧面为敞口端并设置低于所述进水管1底端的透水截水墙6，透水截水墙6两侧连接井壁二22、井壁三23，所述上部消能水潭的平台底部连接向所述井壁四24的方向下坡的所述中部消能台阶8泄水，所述中部消能台阶最底层台阶下方设置深槽式的所述底部消能水潭11储水、排水，所述上部消能水潭、及底部消能水潭的潭底均设置砾石垫层4消能、所述底部消能水潭的潭底10在所述井体底部并位于所述出水管下方，所述出水管位于所述底部消能水潭内；中部消能台阶8为在上部消能水潭的平台下施做的钢筋混凝土结构；
25.所述中部消能台阶8两侧设置挡墙81围成向下的台阶式排水导水通道；所述底部消能水潭为由所述的井壁二22、井壁三23、井壁四24及最底层台阶边缘铅锤向下的侧壁82围成的矩形槽。
26.所述的一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井，其中，所述透水截水墙采用多孔砖砌筑，所采用的多孔砖孔洞率≥28％，砌筑时多孔砖孔洞方向沿水流方向布置。
27.所述的一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井，其中，所述进、出水管管径为d＝600mm～2200mm，跌水落差范围为2.5m～15m。
28.优选，所述进、出水管管径为d＝1000mm～2200mm，跌水落差范围为10～15m。
29.优选，所述进、出水管管径为d＝1000mm～2200mm，跌水落差范围为11～13m。
30.所述的一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井，其中，所述消能砾石4垫层填充0.5m厚、粒径d＝20mm～80mm的砾石。
31.所述的一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井，其中，所述井体的井室水平截面为矩形，所述井室顶部井口位置设置井筒15且顶端露出地面并安装透气井盖16。
32.所述的一种大口径高落差紧凑型复合式排水消能直线跌水井，其中，所述中部消能台阶挡墙外侧设置与井壁二或井壁三连接的休息平台12并加装不锈钢栏杆13、不锈钢爬梯14方便检修人员爬出井筒15；所述进水管通过进水管支架7固定在所述井壁一上。休息平台可以在高低位置不同处设置多个，并通过不锈钢爬梯连接通过。对应井筒下方设置休息平台并通过不锈钢爬梯方便检修人员爬出井筒。
33.本发明的工作原理：
34.本发明跌水井的跌水由三个阶段完成，第一阶段为竖管跌水段设置了消能水潭3、第二阶段为阶梯跌水段设置了中部消能台阶8、第三阶段为消能水潭跌水段设置了底部消能水潭11。进水管排出的水依次经过三个阶段跌水消能、降噪经出水管排出，减少了雨、污水对下游排水检查井及下游管道的冲刷。
35.实施例
36.以本发明所述复合式排水消能直线跌水井具体实施项目为例，该项目厂区雨水总
排出管管径为d＝1000mm，雨水总排出管与现状待接入的雨水排水箱涵落差较大，雨水需设置消能井进行消能后方可接入市政雨水排水箱涵内，由于传统竖管式和竖槽式消能井无法适用于大口径排水管道，传统阶梯式跌水井无法满足超高落差的跌水需求，本工程雨水总排除管与现状市政雨水排水箱涵的水平距离仅有16m左右，若采用阶梯式跌水，跌水井长度至少为20m，不满足现场狭小空间的布置需求，故采用本发明所述复合式排水消能直线跌水井。
37.采用本发明消能直线井平面净尺寸长
×
宽＝7m
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3.5m，跌水高差为11.5m，进水管为q235b钢管，出水管为钢筋混凝土管，井体采用钢筋混凝土结构，井室内设有本发明的竖管跌水+阶梯跌水+消能水潭三个阶段完成，其中竖管跌水段即上部消能水潭3水平长度2m，跌水高度4.5m；阶梯跌水段即中部消能台阶8水平长度3m，跌水高度2m；消能水潭段即底部消能水潭11水平长度2m，跌水高度5m(即上部消能水潭3、中部消能台阶8、底部消能水潭11水平长度之和为直线井长7m，跌水高度之和为跌水高差为11.5m)。雨水依次经过竖管跌水、跌水台阶及水潭消能，有效减少了雨水对排水检查井及下游管道的冲刷，井室内设置两级休息平台，休息平台上设置不锈钢栏杆，以确保检修人员的安全。采用本发明所述复合式排水消能直线井长度仅为7m，可满足现场狭小空间的布置需求。