[发明专利]用于雨水管道入口的沉砂冲刷装置及方法

权利要求书

1.一种用于雨水管道入口的沉砂冲刷装置，其特征是：它包括框体（1）、消能格栅（2）、连通座（3）、冲排管路（4）、进水管（5）和开闭机构（6）；所述消能格栅（2）位于框体（1）内，连通座（3）与框体（1）上端的水平框（11）连接固定，冲排管路（4）位于框体（1）下端一侧，连通座（3）的连通管（31）一端和冲排管路（4）的一端皆位于消能格栅（2）内；进水管（5）位于连通座（3）上部，开闭机构（6）与冲排管路（4）配合，框体（1）升降时控制开闭机构（6）开闭；

所述连通座（3）为双腔筒体，连通管（31）一端从双腔筒体上部穿过深入内筒（32）内，双腔筒体底部设置多个环绕在内筒（32）周围的进水孔（33），进水孔（33）和连通管（31）与双腔筒体连通；连通座（3）上端为封闭端，内筒（32）穿过连通座（3）底部连接固定，内筒（32）为两端开口的筒体，连通座（3）下端设置的进水孔（33）环绕在内筒（32）周围，连通管（31）从连通座（3）上端深入到内筒（32）内；

所述冲排管路（4）包括和冲砂管（41）连通的排水管（42），冲砂管（41）的一端与连通座（3）的内筒（32）连接；冲砂管（41）的一端与连通座（3）的内筒（32）连接；冲砂管（41）与内筒（32）连接处形成弯折部分，排水管（42）的两端与冲砂管（41）连通，排水管（42）位于冲砂管（41）上侧；

所述冲排管路（4）为分段的组合结构，一部分的冲砂管（41）和排水管（42）位于框体（1）内，另一部分的冲砂管（41）和排水管（42）位于框体（1）外。

2.根据权利要求1所述的用于雨水管道入口的沉砂冲刷装置，其特征是：所述框体（1）为底部开口的矩形中空框体，位于上端的水平框（11）的四角上设置提拉环（12）。

3.根据权利要求2所述的用于雨水管道入口的沉砂冲刷装置，其特征是：所述框体（1）底部一侧设置与其滑动配合的收集盘（13）。

4.根据权利要求1所述的用于雨水管道入口的沉砂冲刷装置，其特征是：所述消能格栅（2）为中空网格结构的矩形体，矩形体底部与收集盘（13）接触，上部位于水平框（11）下侧。

5.根据权利要求1所述的用于雨水管道入口的沉砂冲刷装置，其特征是：所述开闭机构（6）位于排水管（42）两端与冲砂管（41）连通点之间的冲砂管（41）内，它包括贯穿封板（61）的销轴（62），支板（63）两端分别与封板（61）和弹簧（64）连接，销轴（62）与冲砂管（41）连接。

6.根据权利要求5所述的用于雨水管道入口的沉砂冲刷装置，其特征是：所述支板（63）的一端位于收集盘（13）底部，收集盘（13）压住支板（63）使弹簧（64）压缩，封板（61）与冲砂管（41）配合封闭。

7.根据权利要求1~6任一项所述的用于雨水管道入口的沉砂冲刷装置的冲砂方法，其特征是，它包括如下步骤：

S1，预埋，在沉砂井施工过程中，将组合结构的冲排管路（4）位于框体（1）外的一部分预埋在沉砂井基础内靠近底部，冲砂管（41）和排水管（42）的端头与沉砂井内壁平齐；

S2，安装，采用起吊设备将该装置吊入沉砂井，起吊时，以提拉环（12）为起吊点；在框体（1）逐渐下降的过程中，框体（1）底部的收集盘（13）逐渐向下推动支板（63），最终压住支板（63）使封板（61）与冲砂管（41）配合封闭；此时，位于沉砂井内的一部分冲砂管（41）和排水管（42），与预埋的另一部分冲砂管（41）和排水管（42）相互接触连通，组成一个整体结构的冲排管路（4）；

S3，充水阶段，雨水裹挟砂粒沿进水管（5）流入到沉砂井内，沉砂井内的水位逐渐抬升，与此同时，雨水和砂粒冲击消能格栅（2）促进了砂粒沉降；此过程中，沉砂井内的水位低于连通座（3）下侧面，冲排管路（4）中积水的水位保持不变；

S4，启动阶段，沉砂井内的水位不断升高，当沉砂井内的水位高于连通座（3）下侧面和连通管（31）时，连通座（3）内的空气不断被压缩，随水位上升空气压强不断增加，推动冲排管路（4）中积水沿排水管（42）流入到冲砂管（41）内，形成虹吸启动条件；

S5，冲刷阶段，沉砂井内的水位逐渐漫过该装置，沉砂井内的雨水从连通座（3）底部的进水孔（33）进入到其腔体内，漫过内筒（32）上端后沿内筒（32）、排水管（42）进入冲砂管（41）内，连通座（3）内的空气随积水进入冲砂管（41）；当连通座（3）内的空气与大气连通后，沉砂井内的水压和冲砂管（41）内的水压瞬间形成较大的压强差，沉砂井内的雨水同时从连通座（3）底部的进水孔（33）和连通管（31）进入到内筒（32）后，再沿排水管（42）进入冲砂管（41）内，对冲砂管（41）下游的沉积层进行冲刷；

S6，停止阶段，沉砂井内的水位逐渐回落，当沉砂井内的水位低于连通座（3）下侧面后，空气沿连通座（3）底部的进水孔（33）进入到其腔体内后，再沿内筒（32）进入到冲排管路（4）中，打破虹吸启动条件，停止冲刷，沉砂井内积水中的砂粒逐渐沉积于收集盘（13）内；

S7，维护阶段，采用起吊设备将该装置吊出沉砂井，吊出时，框体（1）底部的收集盘（13）逐渐脱离支板（63），弹簧（64）伸展，推动支板（63）向上运动使封板（61）转动，打开冲砂管（41）将积水排出；当该装置完全吊出后，抽出收集盘（13）进行清理，清理后再将收集盘（13）插入框体（1）底部；重复S2完成复位，等待再次使用。