防越流抗淤堵雨水篦的制作方法

1.本实用新型属于排水工程技术领域，特别涉及道路工程中的侧沟、横截沟的雨水篦子，亦适用于广场等各处雨水井口的雨水篦子。


背景技术：

2.越流现象的定义：越流指的是水流直接越过雨水篦子而不进入雨水井的现象。
3.越流现象的产生机制：其产生的原因有以下三点：
①
过量的水流入雨水篦；
②
道路坡度太陡等，水的流速降不下来；
③
雨水篦开口率小(包括淤堵)，排水不充分。
4.越流现象具有累积性，越是位于水流方向下方的雨水篦，越流越严重。
5.道路工程中，陡坡路段的侧沟和截水沟受到大坡度的影响，地表径流出现越流现象，雨水篦子收水效果差，造成路面积水。这种情况在城市下穿隧道路段中屡见不鲜，暴雨中，大量的地表径流越过侧沟和横截沟的雨水篦子，雨水篦子收水效率低，造成路面积水，更有甚者造成了生命和财产损失，城市内涝下道路交通安全越来越引起国家的重视。
6.尤其是，近些年，越来越多罕见的特大暴雨情况多次出现，在这种情况下，即便是非陡坡路段，在地表径流过快的流速下，路面侧沟和横截沟出现严重的越流现象，雨水篦子在这种工况下收水效果差，造成地表大量积水，需要市政工作人员不得不掀开雨水井盖，让雨水得以快速排放，但这又带来了极大的短时期内难以完成的工作量。此外，由于缺乏雨水篦子的保护，无盖雨水井成为道路上的杀手，过往车辆和行人可能陷入雨水井造成生命与财产的损失。
7.因此，采用经济且易于操作的方法，实现雨水篦子防越流，保证雨水篦子的收水，是急需研究解决的问题。
8.现有的雨水篦子，如“一种雨水篦子:cn202010067332.7”“一种雨水篦子(专利号：cn202010291998.0)”、“免焊接型雨水篦子(专利号： cn202110946311.7)”、“一种雨水篦子(专利号：cn201511011331.6)”、“一种侧排雨水篦子(专利号：cn201811448972.1)”、“一种复合树脂雨水篦子(专利号：cn202010883270.7)”、“一种截流型雨水篦子(专利号： cn201610206702.4)”、“一种便于清理的雨水篦子(专利号： cn201910298234.1)”、“一种流量自调节型雨水篦子(专利号： cn201910716328.6)”、“一种虹吸式雨水篦子排水系统(专利号： cn201710686788.x)”、“一种易于排水的大排水量雨水篦子(专利号： cn201610912653.6)”、“一种新型分离初期雨水径流的雨水篦子(专利号： cn201410254468.3)”、“雨水篦子(专利号：cn202020302119.5)”、“一种雨水篦子(专利号：cn202020901338.5)”、“一种适合海绵城市使用的新型雨水篦子(专利号：cn201720351011.3)”、“一种多功能装配式雨水口及其施工方法(专利号：cn202010896141.1)”，均未能考虑到雨水篦子防止越流的功能，在路面坡度较陡，或暴雨工况地表径流流速高的情况下，这类雨水篦子出现了严重的越流问题，实际收水效果很差，大量雨水越流，造成路面积水，带来极大的安全隐患。
9.目前，城市内涝问题越来越引起人们的重视，极端暴雨天气出现频率越来越高，以
极少的经济投入，通过改良地表径流的第一入口-传统的雨水篦子，实现雨水篦子自身防止越流的功能，保证极端暴雨天气或大纵坡道路路面不积水是非常必要的。此外，本研发改良后的雨水篦子，同时实现了防止落叶等堆积物堵塞进水口的功能。


技术实现要素：

10.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种防越流抗淤堵雨水篦。
11.本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
12.防越流抗淤堵雨水篦，由以下两部分组成：经、纬向蓖条体系和导流斜坡；
13.所述经、纬向蓖条体系为经、纬向相互垂直的蓖条构成的镂空雨水篦子体系；
14.所述导流斜坡为起始于经、纬向蓖条体系进水侧的蓖条之间，向下折线形板或弧形板，所述导流斜坡整体线型与水平面间夹角从进水端起由小至大。
15.本实用新型的进一步技术：
16.优选的，其中，经向蓖条垂直于进水口、沿水流方向设置，纬向蓖条垂直于经向蓖条；
17.所述导流斜坡设置在经向蓖条间，且两端与经向蓖条满粘向下折线形板或弧形板，导流斜坡与纬向蓖条空间上无接触。
18.优选的，经向蓖条采用板状，纬向蓖条采用条状。
19.优选的，所述导流斜坡上部1条至多条纬向蓖条间距拉大。
20.优选的，进水侧首道纬向蓖条设置为，向下投影在导流斜坡平面内的总长度三分之二以外。
21.优选的，对于双向进水的雨水篦子，所述纬向蓖条间设有与经向蓖条间相同的导流斜坡，纬向蓖条的导流斜坡结构与经向蓖条结构的导流斜坡相同，所述导流斜坡上部1条至多条经向蓖条间距拉大。
22.优选的，进水侧首道纬向蓖条设置为，向下投影在导流斜坡平面内的总长度三分之二以外，进水另一侧首道经向蓖条设置为，向下投影在导流斜坡平面内的总长度三分之二以外。
23.优选的，所述导流斜坡起始端至端部分为导流斜坡起始线和导流斜坡第二级线，导流斜坡起始线与水平面间夹角为10
°‑
25
°
，导流斜坡第二级线与水平面间夹角为25
°‑
45
°
。
24.优选的，导流斜坡起始线和导流斜坡第二级线中的线为直线或者圆弧切线。
25.本实用新型的有益效果是：
26.本实用新型的防越流抗淤堵雨水篦在水流量或纵坡越大条件下，防越流效果越好，非常适合用于暴雨期城市内涝雨水篦收水和大纵坡道路雨水篦收水，达到了意向不到的防越流效果。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图
获得其他的附图；
28.图1为矩形防越流抗淤堵雨水篦平面示意图；
29.图2为图1中
ⅰ‑
i视图；
30.图3为图1中
ⅱ‑ⅱ
视图；
31.图4为圆形防越流抗淤堵雨水篦平面示意图；
32.图5为图4中
ⅰ‑
i视图；
33.图6为图4中
ⅱ‑ⅱ
视图；
34.图7为防越流抗淤堵雨水篦工作机制示意图(形成空气层)；
35.图8为图7中
ⅰ‑
i视图；
36.图9为防越流抗淤堵雨水篦工作机制示意图(真空状态)；
37.图10为图9中
ⅰ‑
i视图；
38.图11为防越流抗淤堵雨水篦工作机制示意图(形成负压状态)；
39.图12为图11中
ⅰ‑
i视图；
40.图中：1—经向蓖条，2—纬向蓖条，3—导流斜坡，3-1—导流斜坡起始线，3-2—导流斜坡第二级线。
具体实施方式
41.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，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于工作机制中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。
42.下面结合附图描述本实用新型的具体实施例。
43.如图1-3，一种防越流抗淤堵雨水篦，结构为方形结构，一侧进水，由以下两部分组成：经、纬向蓖条体系和导流斜坡。
44.防越流抗淤堵雨水篦，由以下两部分组成：经、纬向蓖条体系和导流斜坡；
45.所述经、纬向蓖条体系为经、纬向相互垂直的蓖条构成的镂空雨水篦子体系；其中，经向蓖条1垂直于进水口、沿水流方向设置，纬向蓖条3垂直于经向蓖条；经向蓖条采用板状，纬向蓖条采用条状。其中径向蓖条优选为承载扁钢，间距优选为3cm，钢板高度优选范围为3.8-7.5cm，纬向蓖条优选为扭绞方钢、圆钢或扁钢横杆，间距优选为5cm，导流斜坡平面投影长度优选为 10cm。
46.所述导流斜坡3为起始于雨水篦进水的蓖条之间，所述导流斜坡设置在经向蓖条间，且两端与经向蓖条满粘向下折线形板或弧形板，其整体线型与水平面间夹角从进水端起由小至大，导流斜坡与纬向蓖条空间上无接触，所述导流斜坡上部1条至多条纬向蓖条间距拉大。
47.本实施例中，进水侧首道纬向蓖条设置为，向下投影在导流斜坡端部。
48.所述导流斜坡同时能够带来水力学上对漂浮物向外推移的效应，增强对落叶等漂浮物的推挤和上浮作用，实现落叶等杂物远离导流斜坡进而堆积在蓖条上，防止进水口淤堵。
49.所述导流斜坡起始端至端部分为导流斜坡起始线3-1和导流斜坡第二级线3-2，导
流斜坡起始线与水平面间夹角为10
°‑
25
°
，导流斜坡第二级线与水平面间夹角为25
°‑
45
°
。
50.导流斜坡起始线和导流斜坡第二级线中的线为直线。
51.如图7-12，工作机制，具体如下：
52.(1)防越流雨水篦区别于现有技术的雨水篦子的典型特征为，其增加设置了导流斜坡，提供向下倾斜的导水面，当水流流入雨水篦子，本该自由落体(速度越快、水量越大抛水距离越远)的水流撞击至导流斜坡上。撞击线与水流自由落体起始线间，形成空气层(空气囊-考虑两侧蓖条的围合作用)。
53.(2)空气层(空气囊)封闭的空气，在水流的引导下向下移动，空气层 (空气囊)变成真空状态。
54.(3)真空状态形成负压，负压下表现为导流斜坡对水流产生巨大的引力，使导流斜坡高度黏水。
55.(4)水流的持续不断保持了该真空状态，导流斜坡始终保持高度黏水状态，防止了雨水篦子的越流。
56.如图4-6，一种防越流抗淤堵雨水篦，结构为圆形结构，边缘进水，与图 1原理相同。
57.本实用新型还可以用于双向进水的雨水篦子，其结构特征与单向进水的雨水篦子的结构类似，所述纬向蓖条间设有与经向蓖条间相同的导流斜坡，纬向蓖条的导流斜坡结构与经向蓖条结构的导流斜坡相同，所述导流斜坡上部1条至多条经向蓖条间距拉大。
58.实施例1：400mm
×
500mm防越流抗淤堵雨水篦，通过室内水力学试验，在不同纵坡和水流量下，收水百分比数据如下表所示。
[0059][0060]
同等条件下，400mm
×
500mm不设置导流斜坡的雨水篦，通过室内水力学试验，在不同纵坡和水流量下，收水百分比数据如下表所示。此外，防越流型雨水篦导流斜坡增加用材量仅占该传统雨水篦的7.3％。
[0061][0062][0063]
400mm
×
500mm防越流抗淤堵雨水篦，通过室内水力学试验，在不同纵坡和水流量下，收水百分比较同等条件下不设置导流斜坡传统雨水篦收水量大大增加。
[0064]
实施例2：400mm
×
700mm防越流抗淤堵雨水篦，通过室内水力学试验，在不同纵坡和水流量下，收水百分比数据如下表所示。
[0065][0066]
同等条件下，400mm
×
700mm不设置导流斜坡的雨水篦，通过室内水力学试验，在不同纵坡和水流量下，收水百分比数据如下表所示。此外，防越流型雨水篦导流斜坡增加用材量仅占该传统雨水篦的4.9％。
[0067][0068][0069]
400mm
×
700mm防越流抗淤堵雨水篦，通过室内水力学试验，在不同纵坡和水流量下，收水百分比较同等条件下不设置导流斜坡传统雨水篦收水量大大增加。
[0070]
本实用新型提出的防越流抗淤堵雨水篦，有非常好的防越流效果，以 400mm
×
500mm的雨水篦为例，即便水流量为20l/s，纵坡为20％的条件下，也能达到90％的收水量，而相对比的是，同等条件下未设导流斜坡的篦子收水量仅为40.17％，本实用新型雨水篦较传统雨水篦收水量增加49.83％。以 400mm
×
700mm的雨水篦为例，即便水流量为20l/s，纵坡为20％的条件下，也能达到94.69％的收水量，而相对比的是，同等条件下未设导流斜坡的篦子收水量仅为48.87％，本实用新型雨水篦较传统雨水篦收水量增加45.82％。本实用新型的防越流抗淤堵雨水篦在水流量或纵坡越大条件下，防越流效果越好，非常适合用于暴雨期城市内涝雨水篦收水和大纵坡道路雨水篦收水，达到了意向不到的防越流效果。
[0071]
综合可见，本实用新型提出的防越流抗淤堵雨水篦，通过增设导流斜坡，仅增加4.9％-7.3％的用材量，即可实现接近50％的收水量增加，防越流效果显著，达到了意向不到的技术效果。
[0072]
事实上，本实用新型实施例中的导流斜坡，可应用于雨水井盖、各种进水盖板等，均属于本实用新型的保护范围。
[0073]
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。