[實(shí)用新型]排洪管道氣體泄壓井噴減緩結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022166966.6
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN213477078U
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏佳芳;王曉玉;王立榮;蘆三強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號: E03F1/00
• 分類號: E03F1/00;E03F3/04;E03F5/08
• 代理公司: 南京行高知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32404
• 代理人: 李曉

本實(shí)用新型公開了一種排洪管道氣體泄壓井噴減緩結(jié)構(gòu)，包括：上游跌流井、下游跌流井及連接管，所述上游跌流井的底端和下游跌流井的底端通過所述連接管連接，所述連接管的上管壁與所述下游跌流井向上傾斜連接，傾斜角度為20?45°。本實(shí)用新型采用結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計，具有足夠空間能夠有效分離水氣混合物，且適應(yīng)嚴(yán)峻環(huán)境，不易磨損，即使存在結(jié)構(gòu)磨損也不影響原有效果，維護(hù)成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及市政工程技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種排洪管道氣體泄壓井噴減緩結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在城鎮(zhèn)地區(qū)，當(dāng)暴雨發(fā)生時，大量雨水急劇匯流至市政排洪管道，氣流隨著垂直跌流井被帶入下游干管內(nèi)形成較多的水氣混合物，這些水氣混摻物密度很小，占據(jù)較多的原管道尺寸，當(dāng)豎井內(nèi)壓力劇烈波動時，這些水氣混合物就有可能形成向上的射流，壓力過大時，甚至頂起井蓋，產(chǎn)生嚴(yán)重的井噴現(xiàn)象。

造成井噴產(chǎn)生的原因有很多，其一是短時集中的暴雨導(dǎo)致即時的雨量增多；其二是由于城鎮(zhèn)化水平的日益提高，城鎮(zhèn)居民密度增大，建筑用地占用多，且市政路面的硬化程度高，雨水下滲程度低，使得大量雨水急劇匯流至市政排洪管道中，加重市政管道系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)；其三是市政管道系統(tǒng)中，大量的垂直輸水結(jié)構(gòu)，(如豎井)，可隨著水流向下傾斜而卷吸大量氣體進(jìn)入系統(tǒng)下游，形成系統(tǒng)干管內(nèi)的截留氣囊，使得市政管道內(nèi)存在大量的水氣混合物，氣體無法及時分離排出，導(dǎo)致市政管道內(nèi)壓力極大。

為減緩或避免井噴現(xiàn)象發(fā)生，大量學(xué)者進(jìn)行了井噴機(jī)理研究及減免方法研究。一方面可優(yōu)化垂直結(jié)構(gòu)，減少進(jìn)入系統(tǒng)的氣流量；另一方面，可在管道系統(tǒng)內(nèi)部或井噴發(fā)生外部進(jìn)行水氣混合物的水氣分離和穩(wěn)步減壓泄氣，這也是井噴減免方法的主要研究點(diǎn)。目前在預(yù)防井噴中多采用針對井蓋的治理方法，如：給井蓋添加井蓋防護(hù)網(wǎng)，井蓋固定口，給井蓋添加鉸鏈等方法。這樣的方法只能起到被動的處理作用，并不能從根源上直接降低井噴發(fā)生的可能性。

公布號為CN108316940A的中國專利文獻(xiàn)公開了一種用于緩解深邃滯留氣團(tuán)排出的管道與入流豎井銜接結(jié)構(gòu)，是在深隧與豎井連接處設(shè)置相互銜接的隔板通道，該隔板通道具有直線型與曲線型間隔。通過設(shè)置隔板通道，將深隧管道中由于豎井快速入流而產(chǎn)生的有壓大氣團(tuán)分割為小氣團(tuán)從豎井排出，有效減少管道內(nèi)有壓大氣團(tuán)從豎井排出時對豎井內(nèi)部消能結(jié)構(gòu)的破壞現(xiàn)象，以及減緩氣體劇烈排出的過程。但這種結(jié)構(gòu)中的小隔板存在影響過流量的問題，且在遇到劇烈翻涌的水氣混合物時，水氣混合物容易占據(jù)隔板分槽位置，這種結(jié)構(gòu)對水氣混合物中的氣體分離作用非常有限，從而對暴雨時豎井的井噴問題作用亦有限；此外，該結(jié)構(gòu)處于地下40m～60m深，其管道內(nèi)環(huán)境在暴雨時較為嚴(yán)峻，長期處在在這種嚴(yán)峻的環(huán)境下，該結(jié)構(gòu)存在易被摧毀、腐蝕、損壞等情況，而使結(jié)構(gòu)無法達(dá)到原有目的，需要消耗人力和財力來修復(fù)該結(jié)構(gòu)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種排洪管道氣體泄壓井噴減緩結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計，具有足夠空間能夠有效分離水氣混合物，且適應(yīng)嚴(yán)峻環(huán)境，不易磨損，即使存在結(jié)構(gòu)磨損也不影響原有效果，維護(hù)成本低。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：

一種排洪管道氣體泄壓井噴減緩結(jié)構(gòu)，包括縱向布置的上游跌流井和下游跌流井，以及橫向布置的連接管，所述上游跌流井的底端和下游跌流井的底端通過所述連接管連通，所述連接管具有向上傾斜的上管壁，所述上管壁與與所述下游跌流井的側(cè)壁連接，所述上管壁的傾斜角度為20-45°，使之在提供足夠的水氣分離空間時，又能保證管道周圍的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

優(yōu)選的，所述連接管的上管壁包括第一連接段和第二連接段，所述第一連接段的一端與所述上游跌流井連接，所述第一連接段的另一端與所述第二連接段的底端連接，第二連接段的頂端與所述下游跌流的側(cè)壁連接。

優(yōu)選的，所述第二連接段的長度為所述連接管總長的1/3以上，保證留有足夠空間確保水氣的分離效果。

優(yōu)選的，所述第二連接段與下游跌流井的連接界面為曲面，通過曲面過渡，有利流體通行，避免凸起處的局部沖刷。