[发明专利]地质裂隙虹吸排水装置

说明书

技术领域

本发明涉及地质领域，特别涉及一种地质裂隙虹吸排水装置。

背景技术

将虹吸应用于滑坡排水，至今近30年发展历史，而且其间参与研究的人员不多。国际上对滑坡虹吸排水方法进行系统研究的有法国学者gress jc团队，他们认识到溶于水的空气在虹吸过程中会析出，形成的气泡在浮力作用下会在虹吸管的顶部积累，如果任其发展就会导致虹吸断流。经过几十年的发展，张永防研究团队在我国最早开展了滑坡虹吸排水方法研究，采用井距12m的竖直虹吸排水井，降低浅层滑坡滑动面以上粉砂类以及砂岩类岩层的地下水。在集排水井的虹吸管出口处安装高压手动水泵，用于定期虹吸启动。在2005年姚爱军等将虹吸排水方法应用于港口岸坡排水，主要是解决岸坡地下水位与港口江水位同步降落的问题。在潜在滑坡区的虹吸排水管顶部设置排气阀，在需要启动虹吸时，打开排气阀，从而实现人为的抽真空，使得虹吸顺利启动。陈野鹰等对三峡水库港口岸坡排水方案进行了优化，提出了以网络盲沟虹吸排水技术为代表的排水技术措施，创建多级串联虹吸排水技术，首次应用于库区港口岸坡稳定性方案设计，解决库水位陡降条件下的岸坡同步排水降压和稳定安全的难题。上述研究，虽然探讨了初始虹吸的形成方法、虹吸可实现的最大扬程高度、虹吸流量计算方法、虹吸系统布置方案、虹吸管理维护要求、虹吸恢复方法等问题。但没有解决保障虹吸过程长期持续有效问题，需要经常性启动和管理维护，导致滑坡排水的安全性得不到保证，使人们失去了对滑坡虹吸排水方法的信心。滑坡虹吸排水虽经30多年的应用探索，至今仍没有得到推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种可在强降雨中自动实现虹吸排水的地质裂隙虹吸排水装置，以解决现有技术中滑坡虹吸排水技术自动化程度低的问题。

本发明提供了一种地质裂隙虹吸排水装置，包括地下集水管、虹吸管、第一储水箱、第二储水箱、排水管、浮子机构和第一水阀，所述虹吸管的下端置于所述地下集水管内，所述虹吸管的上端与所述第一储水箱连通，所述排水管的一端与所述第一储水箱连通，所述第二储水箱通过所述第一水阀与所述第一储水箱的补水口连接，所述浮子机构的至少一部分置于所述地下集水管内，且所述浮子机构在所述地下集水管内的水位上升时驱动所述第一水阀打开，从而使所述第二储水箱内的水进入并充满所述第一储水箱以开始虹吸排水。

优选地，所述虹吸管的下端设置有单向进水阀，所述虹吸管的旁通管路上还设置有第一单向排气阀。

优选地，所述浮子机构包括第一浮子、第一拉绳、第一杠杆和第一定滑轮；所述第一浮子置于所述地下集水管内，所述第一杠杆可枢转地安装在所述第二储水箱内的第一支撑杆上，所述第一定滑轮可枢转地安装在所述地下集水管内；所述第一浮子通过所述第一拉绳与所述第一杠杆的一端连接，所述第一杠杆的另一端驱动所述第一水阀动作，所述第一拉绳绕过所述第一定滑轮。

优选地，所述地质裂隙虹吸排水装置还包括拉力补偿锤，所述拉力补偿锤与所述第一拉绳连接。

优选地，所述地质裂隙虹吸排水装置还包括导向部和用于驱动所述第一水阀的钩子，所述导向部与所述第一支撑杆固定连接，所述钩子的钩柄沿竖直方向活动地设置在所述导向部的导向孔内，所述第一杠杆的另一端通过第二拉绳与所述钩柄连接。

优选地，所述第一水阀包括上管体、下管体、活塞、支撑部和L形的折叠杆，所述上管体的下端与所述下管体的上端连接，所述上管体的周壁上开设有进水孔，所述活塞活动地设置在所述上管体内，所述活塞的上端与所述折叠杆的一端可枢转地连接，所述支撑部的下端与所述上管体固定连接，所述折叠杆的另一端活动地支撑在所述支撑部上；所述钩子的钩体采用可折叠结构。

优选地，所述第一水阀还包括两个设置在所述活塞的运动路径上的第二定滑轮，所述活塞的活塞杆夹持在所述两个第二定滑轮之间。

优选地，所述钩子的用于驱动所述第一水阀的一端具有变窄的延伸臂，所述延伸臂的自由端的两侧分别设置有一个可转动的滚轴；所述折叠杆的与所述钩子配合的一端形成有用于与所述滚轴配合的滑槽，所述滑槽具有C形截面。

优选地，所述地质裂隙虹吸排水装置还包括第二浮子、第二杠杆、第二水阀、第二支撑杆和补水管，所述第二支撑杆沿竖直方向安装在所述第二储水箱内，所述第二杠杆可枢转地安装在所述第二支撑杆的顶端，所述第二浮子安装在所述第二杠杆的一端，所述第二杠杆的另一端与所述第二水阀连接，所述第二水阀安装在所述补水管的出口处。

优选地，所述第一储水箱上还设置有第二单向排气阀。