[發明專利]明渠深挖方段防揚壓破壞的渠底升降式排水裝置

有效

• 申請號: 202011122500.4
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112302134B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 王維平;孫秀秀;王兵;孫佑光;李文良;趙偉東;曲士松
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: E03F1/00
• 分類號: E03F1/00;E03F5/14
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 紀艷艷

1.一種明渠深挖方段防揚壓破壞的渠底升降式排水裝置，其特征在于：包括集水箱（1）、升降機構（5）和導向機構；

集水箱（1）內部為中空結構，側面下半部分和底部設有多個小孔（104），且集水箱（1）設有小孔（104）的部分外側包有一層第一濾網（6）；

升降機構（5）包括自上而下依次設置的頂蓋（501）、柱體（502）和浮板（503），柱體（502）上部分設有多個排水孔（505），柱體（502）與浮板（503）間含有一層第二濾網（504）；

導向機構包括導軌（2）、套管（3）和固定支架（4），導軌（2）位于集水箱（1）內側，一端設置在集水箱（1）底部，另一端延伸至頂蓋（501）處，套管（3）通過固定支架（4）固定在升降機構（5）內壁，固定支架（4）分別位于頂蓋（501）和第二濾網（504）處，套管（3）能夠隨升降機構（5）沿導軌（2）上下移動；

升降機構的柱體（502）的上半部分開有兩排排水孔（505），迎水面和背水面的孔徑相同，迎水面小孔的間距大于背水面；整個柱體（502）表面布滿凹痕；

集水箱（1）包括由上往下依次設置的上部（101）、過渡部（102）和下部（103），整體構成凸字形結構，上部（101）和下部（103）為圓柱結構，且上部直徑小于下部直徑，過渡部（102）為圓臺結構；集水箱（1）周圍填埋粒徑比所在位置巖土平均粒徑大的礫石，第一濾網（6）濾網目數60-100目；

集水箱（1）各部分尺寸關系如下：d₂=2d₁，d₃=d₁，d₄=d₂，其中，d₁為上部（101）的底面直徑，d₂為下部（103）的底面直徑，d₃為過渡部（102）上表面圓的直徑，d₄為過渡部（102）下表面圓的直徑；h₁與l₁的夾角為120°，h₂=h₁，h₃=（2-3）h₁，其中，h₁為上部（101）的高度，l₁為過渡部（102）的母線，h₂為過渡部（102）的高度，h₃為下部（103）的高度；

升降機構（5）各部分尺寸關系如下： d₆=（1.2-1.3）d₅，d₇=d₅，d₈=2d₅，d₅小于d₁，其中，d₅為柱體（502）的直徑，d₆為頂蓋（501）的直徑，d₇為浮板（503）上表面圓的直徑，d₈為浮板（503）下表面圓的直徑；

頂蓋（501）具有一定的厚度，h₄=2h₅，h₄與l₂的夾角為120°，h₄為柱體（502）的高，h₅為浮板（503）的高，l₂為圓臺形狀浮板（503）的母線。

2.根據權利要求1所述明渠深挖方段防揚壓破壞的渠底升降式排水裝置，其特征在于：升降機構（5）能夠在地下水揚壓力下自動抬升，依靠自身重力及明渠水壓力自動回落，該裝置的開啟和閉合符合以下力學公式，

開啟：，閉合：

即地下水位差時，升降機構（5）抬升，地下水從排水孔（ 505） 內排出，地下水位差時，升降機構（5）回落，避免渠道內水的損失；

其中，ρ為地下水及明渠水的密度，kg/m3；g為重力加速度，m/s²；H₁為地下水位，m；H₂為明渠內水位，m；G為升降機構的重力。

3.根據權利要求1所述的渠底升降式排水裝置，其特征在于：升降機構（5）的頂蓋（501）為一平面圓形，柱體（502）為圓柱形狀，浮板（503）為圓臺形狀，柱體（502）與浮板（503）內部為空心；升降機構（5）抬升后，浮板（503）與過渡部（102）貼合。

4.根據權利要求1所述的渠底升降式排水裝置，其特征在于：垂向套管（3）高度h₆=柱體（502）的高度h₄，頂部和底部各連接四根固定支架（4），固定支架（4）焊接在升降機構柱體（502）的內壁，頂部的固定支架（4）固定在頂蓋（501）上，底部的固定在第二濾網（504）處。