專利名稱：全自動密閉式公路排水系統的制作方法
技術領域：
全自動密閉式公路排水系統技術領域[0001]本實用新型申請涉及一種公路排水系統，尤其是一種能夠根據雨水量的大小自動 控制排水工作狀態的、全密閉式結構，具有三級排水功能的、隱形密閉式排水的公路排水系統。
背景技術：
[0002]公路工程為了減少積水以及水損壞，排除路面結構內滲水，需要在公路邊緣設置 排水系統。但是目前的公路排水系統存在著多種問題[0003]1、國內多數的排水管網的設計排水能力不足，由于路面的設計要考慮美觀，不會 設有太多的雨水井，這又進一步的限制了排水能力。[0004]2、目前的雨水井屬于開放式結構，雨水井的入口為水篦子，灰塵和雜質可以隨意 進入雨水井內，灰塵和雜質在雨水的作用容易匯集在雨水管網中，使雨水管網內形成污積， 會降低了雨水管網的排水能力[0005]3、下雨時，雨水會將路面上的沙土一起帶進雨水管網，沙土會在管網中形成沉積， 一旦沉積便停留在管網內，更近一步降低了管網的排水能力。[0006]4、開放式的雨水系統提供了昆蟲、老鼠的生存空間，并且會散發出異味，成為城市 的死角。[0007]5、由于現有的排水系統存在排水能用不足的情況，在雨水量大時，公路路面會有 大量的積水，高速行駛的汽車通過時，使得雨水飛濺，影響視野，污染車輛，容易造成交通事 故，威脅了交通安全，同時積水也會嚴重的破壞路面結構，造成裂縫、塌陷等嚴重后果。[0008]以上在我國城市中普遍存在的問題，已經成為我國城市的頑疾，對整個城市的綜 合治理以及人居環境都造成了相當大的影響，而目前為止，仍然缺乏確實有效的治理方法。實用新型內容[0009]本實用新型申請即是針對目前公路排水系統中存在的上述問題，提供一種能夠根 據雨水量自動調節的密閉式排水系統。[0010]本實用新型的設計思路如下所述的排水器的在地表面具有外框和內芯，內芯蓋 采用滲水材質制成(與路面外觀相同)，能夠讓水緩慢的滲入內芯蓋下的內腔內，當水量 小時，積水進入蓄水腔，表現為一級排水；當水量增大時，水在蓄水腔內水量的集聚達到一 定程度時，蓄水腔的底面下降，引起一系列的連動反應，從而引起內芯蓋整體的下移，排水 器完全打開，積水可以由地表經下降的內芯蓋進入密閉的過濾室內然后排到排水管網中排 走，排水量大增，表現為二級排水；當積水量進一步增大時，大量的積水經過濾室流入中轉 室，當中轉室的水位達到一定高度時，中轉室內的水位開關將開啟水泵，積水通過水泵向雨 水管網注水，表現為三級排水。[0011]具體來說，本實用新型申請所述的全自動密閉式公路排水系統,包括主體,主體包 括位于地表的外框和位于外框之內的內芯蓋，外框下方直接連接位于地表以下的外壁，外壁圍成外腔，外腔底部連通排水管，內芯蓋下方為內芯壁，內芯蓋和內芯壁圍成內腔，內腔 底部開有導水管，其中[0012]1、內芯蓋為透水材料制成，內芯蓋底部設有若干個支撐柱，支撐柱分為不相連的 兩個部分，分別位于地表以下深層的底座上的固定部和位于固定部之上的滑動部，滑動部 可以在設置在地表以下的滑槽內上下滑動，固定部和滑動部位于同一直線上，且二者之間 不連續的部分內填有滑塊，滑塊為磁性材料制成，正對滑塊處的地表之下開有向水平方向 伸出的側槽，側槽的末端設有磁性材料制成的擋塊，擋塊與滑塊相對的一面磁性相同，滑塊 可以在側槽內滑動。[0013]2、內腔底部開有若干個導水管，導水管直通下方的蓄水腔，蓄水腔的底壁緊靠蓄 水腔的側壁但與側壁分離，為互相獨立的結構，導水管內插有封閉閥，封閉閥位于內腔之上 的一端膨大，可以封閉導水管入口，另一端與蓄水腔底端空腔上方連接，蓄水腔的底端空 腔上方設有貫穿蓄水腔的導向柱，底壁位于支撐柱滑塊的水平之上，蓄水腔底端空腔的兩 側設有磁性材料制成的推動塊，推動塊與滑塊相對的一面極性相同，導向柱的頂端和蓄水 腔頂壁內側相對的位置分別設有位置相對的第一組磁性件，第一組磁性件的磁性材料的數 目為兩個，且兩個磁性件相對一面的極性相反。[0014]內腔和蓄水腔之間隔有一定的間隙，在內腔底面和蓄水腔頂面之間設有彈簧組 件，彈簧組件的兩端分別固定于內腔底面和蓄水腔頂面。[0015]3、外腔的側壁上還設有出水管，出水管直通雨水過濾室，過濾室的一側設有中轉 室，雨水中轉室的底部設有用于將積水泵入排水管的水泵。[0016]進一步的，外腔與排水管之間還設有過濾室，設置過濾室的目的是為了對流向排 水管網內的積水進行過濾，防止污物及雜物對排水管網的阻塞。[0017]更進一步的，所述過濾室內設置為密閉式結構，為下層過濾和上層過濾，下層過 濾為沙子和透水混凝土相結合的方式進行過濾，過濾室內的雨水達到一定高度時，雨水也 會通過上層過濾的透水混凝土結構進行側壁過濾排水，將雨水中的泥沙或雜物全部進行過 濾，過濾后的雨水流入導水渠。[0018]更進一步的，所述的過濾室的上方地表平面設有蓋板，打開可以進行過濾室的清潔。[0019]進一步的，所述雨水中轉室的水泵設有水位開關，當雨水中轉室內積水的水位達 到水位開關的高度時，水位開關開啟，排水總管與排水支管的交接處設有水壓開關，當排水 總管有大量雨水時，水壓開關斷開水泵電路，中轉室水泵不能進行供電工作，雨水會在中轉 室進行存儲，當排水總管雨水量較少時，水壓開關閉合，中轉室內的水會通過水泵輸送到排 水支管，然后進入排水總管內。[0020]進一步的，所述的雨水排水系統中的雨水管均設有逆止閥，防止出現雨水倒灌現象。[0021]進一步的，所述雨水中轉室的側壁上還設有梯子，供工作人員進入雨水中轉室進 行維護。[0022]進一步的，所述的彈簧組件可以通過設置兩個極性相同的磁性件來替代，內腔底 壁的外下方和蓄水腔頂壁的外上方分別設有位置相對的兩個第二組磁性件，磁性材料的數 目為兩個，且兩個磁性件相對一面的極性相同，利用磁性件同性相斥的原理，同樣可以實現彈簧的作用。[0023]進一步的，所述內芯蓋的材質為透水水泥、透水混凝土或透水磚的透水性材質，為 具有一定孔隙的材質，能夠允許雨水透過。[0024]本實用新型申請所述的全自動密閉式公路排水系統，具有以下的優點[0025]1、此排水系統主要應用在原有排水系統的管網均存在設計排水能力不足，原有管 網老化，如果要改進城市排水系統，采用將原有管網全部挖開再更換管路，其成本巨大，全 自動密閉式排水系統只是在路面的積水點進行改造，改造后可以實現原有城市管網不動， 而增加原有管網的排水能力，具有投入小、施工工期短的優點，能夠大幅度的提升原有老城 的排水能力，防止在大雨時積水過多交通擁堵的情況；[0026]2、排水過程中，實現自動控制，通過一系列的連動機構實現該功能，無需過多的人工干預；[0027]3、全封閉的設計，使雨水井在常態下處于封閉狀態，各種泥沙及雜物不能進入到 雨水排水管道中，使用管道的維護成本降低，提升了管道的排水能力；[0028]4、全密閉式過濾室的設計，有效的降低了雨水中泥沙和其他雜物對排水系統的堵 塞，并且便于清洗；[0029]5、全封閉的設計，使雨水管道與地面的接觸被切斷，消滅了各種昆蟲和老鼠的生 存空間，有效的控制了城市的死角；[0030]6、表面的透水材料可以實現與路面外觀相同的隱形效果，美化路面；[0031]7、由于開啟排水口時，單位面積內可以實現全額開啟，雨水井占用的馬路面積較 小，安裝位置靈活；[0032]8、當車輛經過雨水排水器，排水器不會下移，只有雨水才能使排水開啟，保證了車 輛了行駛的安全。
[0033]圖1為本實用新型實施例雨量小時，主體的剖面結構示意圖[0034]圖2為圖1實施例雨量增大時，蓄水腔底壁下移的剖面結構示意圖[0035]圖3為圖1實施例雨量進一步增大時，內芯蓋下降的剖面結構示意圖[0036]圖4為本實用新型實施的密閉式過濾系統[0037]其中，I為內芯蓋、10為內腔、11為支撐柱、110為滑動部、111為固定部、112為支 承柱滑動腔、12為封閉閥、13為導水管、14為彈簧組件、15為排水閥、16為內芯壁、17為主 排水口、18為排水閥排水口、20為外腔、3為排水管、30過濾室排水口、31、為排水器排水支 管、32為排水器排水支管逆止閥、33過濾室排水支管逆止閥、34、水泵排水管逆止閥、35為 濾室排水支管、4為蓄水腔、40為底壁、41為導向柱、42為第一組磁性件、43為蓄水腔底端 空腔、44為蓄水腔排水口、410為推動塊、5為側槽、51為擋塊、52為滑動塊、6為主體、7為 過濾室、71為透水壁、72為沙石層、73為透水混凝土、74、支承、75為排水腔、76為過濾室檢 查蓋、8為導水渠、9為主排水管道、100為中轉室、101為水泵、102為水位傳感器、103為中 轉室檢修口、104為梯子、105為水泵排水管、106為中轉室阻水臺、107為中轉室入水口、108 為壓力傳感器具體實施方式
[0038]
以下結合附圖，對本實用新型申請所述的全自動密閉式公路排水系統的結構和功 能實現進行描述，目的是為了公眾更好的理解本實用新型申請的技術內容，而不是對所述 技術內容的限制，事實上，在以相同或近似的原理，對所述排水器進行的改進，包括其形狀、 尺寸、材質的改變，以及相應元件的等同替換，以實現基本相同效果為目的，則都在本實用 新型申請所要求保護的技術方案之內。[0039]如圖1所示，本實用新型申請所述的全自動密閉式公路排水系統，包括主體，主體 包括位于地表的外框2和位于外框2之內的內芯蓋1，外框2下方直接連接位于地表以下 的外壁，外壁圍成外腔20，外腔20底部連通排水管3，內芯蓋I下方為內芯壁16，內芯蓋I 和內芯壁16圍成內腔10，其中，內芯蓋I為透水材料制成，為透水水泥、透水混凝土或透水 磚，內芯蓋I底部設有若干個支撐柱U，支撐柱11位于內腔內側，支撐柱11分為不相連的 兩個部分，分別為坐在位于地表以下深層的底座上的固定部111和位于固定部111之上的 滑動部110，滑動部110設置在支承柱滑動腔112內，固定部111和滑動部110位于同一直 線上，且二者之間不連續的部分內填有滑塊52，滑塊52為磁性材料制成，正對滑塊52處的 地表之下開有向水平方向伸出的側槽5，側槽5的末端設有磁性材料制成的擋塊51，擋塊51 與滑塊52相對的一面磁性相同，滑塊52可以在側槽5內滑動；內腔10底部開有若干個導 水管13，導水管13直通下方的蓄水腔4，蓄水腔4的底壁40緊靠蓄水腔4的側壁但與側壁 分離，為互相獨立的結構，導水管13內插有封閉閥12，封閉閥12位于內腔10之上的一端膨 大，可以封閉導水管13入口，另一端與蓄水腔4的底端空腔的頂端連接，蓄水腔4的底面設 有貫穿蓄水腔4底面的導向柱41，導向柱41的底端位于滑塊52的水平之上，導向柱41底 端的兩側設有磁性材料制成的推動塊410，推動塊410與滑塊52相對的一面極性相同，導 向柱41的頂端和蓄水腔4頂壁內側相對的位置分別設有位置相對的第一組磁性件42，第 一組磁性件42的磁性材料的數目為兩個，且兩個磁性件相對一面的極性相反；內腔10和蓄 水腔4之間隔有一定的間隙，內腔10底壁的外下方和蓄水腔4頂壁的外上方設有彈簧組件 14，結合圖4所示，主體6外腔20的側壁上還設有出水管3，主體6底部設有出水口 31，出 水管3連接過濾室7，過濾室7側壁設有透水壁71，過濾室7底部設有砂石層72，砂石層下 方設有透水混凝土 73，透水混凝土下方設有支承座74，透水壁外側為透水腔75，透水腔75 下方為過濾室排水口 30，過濾室排水口下方為導水渠8，導水渠8連通過濾室排水支管35， 過濾室排水支管35內設有過濾室排水支管逆止閥33，過濾室排水支管逆止閥33與排水總 管9連通。[0040]進一步的，排水渠8還與中轉室阻水臺106相連通，中轉室阻水臺106與為中轉室 入水口 107相連通，中轉室100設有為水位傳感器102，水位傳感器102控制水泵101，水泵 101連接水泵排水管105，中轉室排水支管105里設有水泵排水管逆止閥，中轉室內100還 設有檢查口 103，梯子104。[0041]在沒有雨的時候，由于支承柱11的固定部111、滑動部110、滑動塊52都在同一支 線上，支承柱起到支承的作用，人或汽車壓在內芯蓋I上時內芯蓋不會向下移動，保證了汽 車和行人的安全。[0042]當雨水量小時，如圖1，雨水會從內芯蓋I漏下，經過內芯蓋過濾的雨水會流入內 腔10，從內腔10流入導水管13，雨水從導水管13流入蓄水腔4，雨水在蓄水腔4進行匯集，當雨水的容量達到設定的容量時,水的重量產生的向下的重力大于第一組磁性件42的吸 力時，底壁40延導向柱的方向向下移動，導向柱停留在設定的位置，推動塊410安裝在底壁 上，與底壁一起向下移動，推動塊410時將停留在設定的位置上，剛好停留在與滑塊52相對 稱的位置上，滑塊52與推動塊410極性相同，在斥力的作用下滑塊52延側槽5的方向移動， 停留在設定的位置上，同時封閉閥12也將下移，并關閉導水管13，如圖2所示，由于蓄水腔 排水口 44的排水流量是按照底壁40停留在設定位置所需要的設定時間而設計蓄水腔排水 口 44的排水量，所以底壁會在設定位置有一個停留時間，以確保滑塊52被推動塊410推到 設定的位置而停留設定的時間，為內芯蓋I整體下移，打開主排水口 17做好準備。如果雨 水很少時，不足夠打開主排水口時，雨水會從蓄水腔排水口 44流入排水器排水支管31，經 排水器排水支管逆止閥32流入主排水管道。[0043]當雨水繼續流入內芯蓋I時，內腔10的水位將繼續上升，當內腔的雨水重量超過 彈簧組件的斥力時，內芯蓋I和支承柱的滑部110，將一起下移到設定的位置，主排水口 17 將開啟，雨水將從主排水口 17排出，大量的雨水將流入排水管3內。[0044]雨水從排水管3進入過濾室7,過濾室7只有進入管,沒有設排水管,過濾室的墻壁 為透水混凝土或透水磚砌成，形成透水壁71，過濾室下方為砂石層72，目的是為了過濾雨 水中的雜質，砂石層72下方為透水混凝土或透水磚73，透水混凝土或透水磚73下方設有四 個支承座74，設計支承座的目的是為了建立一個排水的渠道，支承座之間的空間可以進行 排水。[0045]進一步，大量的雨水在過濾室7內經過砂石層72和透水混凝土或透水磚73過濾 后進入排水腔75，然后流入過濾室排水口。[0046]更進一步，當過濾室內有大量的雜物時，砂石層72的透水能力將受到限制，雨水 在過濾室7內水位將升高，雨水將從透水壁71流入到排水腔75，確保了過濾室雜物過多時， 仍然可以有效的進行排水。[0047]進一步，在日常保養雨水排水系統時，需要將過濾室檢查蓋76打開，將里面的雜 物清理，以確保排水系統的排水能力。全封閉式過濾室7可以確保雨水都是過濾后才流入 雨水管網，使雨水管網內不會出現雜質的淤積，降低了雨水管網的維護成本。[0048]大量的雨水由過濾室排水口 30排出，經過導水渠8流入過濾室排水支管35，經過 過濾室排水支管逆止閥33流入主排水管道9。[0049]進一步，當主排水管道9處于滿徑排水時，從過濾室排水口 30排出的水將形成不 能完全排水，將形成匯集，當水位超過中轉室阻水臺106時，雨水將經過中轉室入水口 107 流入中轉室100，雨水將在中轉室100進行匯集，確保了雨水網管滿徑排水時，路面上的雨 水仍然可以排走，保證了行車的安全。[0050]更進一步，當雨水達到設計的高度時，水位傳感器102將閉合水泵電路中一個觸 點，壓力傳感器108在主排水管9與排水三通36交接口處，水壓沒有達到設計的水壓時，電 路處于閉合狀態，水泵101開始工作，中轉室100的積水將通過水泵排水管105和水泵排水 管逆止閥34流入主排水管9。[0051]進一步，當壓力傳感器108在主排水管9中測得水壓超過了設計的水壓時，傳感器 將切斷電路觸點，此時水位傳感器102的觸點雖然已經閉合，但是水泵仍然不能工作，當排 水管9中的水壓低于設計的水壓時，觸點閉合，水泵開始工作。[0052]更進一步中轉室100設有中轉室檢修口 103，可以對中轉室內的設備進行檢查，所 述雨水中轉室側壁上還設有梯子104，供工作人員進入雨水中轉室100進行檢修維護。[0053]本實用新型中請所述的全自動密閉式公路排水系統，在路面的積水點進行改造， 改造后可以實現原有城市管網不動，而增加原有管網的排水能力，具有投入小、施工工期短 的優點，能夠大幅度的提升原有老城的排水能力，防止在大雨時積水過多交通擁堵的情況， 應用前景廣闊。
權利要求1.一種全自動密閉式公路排水系統，包括主體，主體包括位于地表的外框和位于外框之內的內芯蓋，外框下方直接連接位于地表以下的外壁，外壁圍成外腔，外腔底部連通排水管，內芯蓋下方為內芯壁，內芯蓋和內芯壁圍成內腔，其特征在于1)內芯蓋為透水材料制成，內芯蓋底部設有若干個支撐柱，支撐柱分為不相連的兩個部分，分別為坐在位于地表以下深層的底座上的固定部和位于固定部之上的滑動部，滑動部可以在設置在地表以下的滑槽內上下滑動，固定部和滑動部位于同一直線上，且二者之間不連續的部分內填有滑塊，滑塊為磁性材料制成，正對滑塊處的地表之下開有向水平方向伸出的側槽，側槽的末端設有磁性材料制成的擋塊，擋塊與滑塊相對的一面磁性相同，滑塊可以在側槽內滑動；2)內腔底部開有若干個導水管，導水管直通下方的蓄水腔，蓄水腔的底壁緊靠蓄水腔的側壁但與側壁分離，為互相獨立的結構，導水管內插有封閉閥，封閉閥位于內腔之上的一端膨大，可以封閉導水管入口，另一端與蓄水腔底端空腔上方連接，蓄水腔底端空腔上方設有貫穿蓄水腔底面的導向柱，底壁位于支撐柱滑塊的水平之上，蓄水腔底端空腔的兩側設有磁性材料制成的推動塊，推動塊與滑塊相對的一面極性相同，導向柱的頂端和蓄水腔頂壁內側相對的位置分別設有位置相對的第一組磁性件，第一組磁性件的磁性材料的數目為兩個，且兩個磁性件相對一面的極性相反；3)內腔和蓄水腔之間隔有一定的間隙，在內腔底面和蓄水腔頂面之間設有彈簧組件， 彈簧組件的兩端分別固定于內腔底面和蓄水腔頂面；4)外腔的側壁上還設有出水管，出水管直通雨水過濾室，過濾室的一側設有中轉室，雨水中轉室的底部設有用于將積水泵入排水管的水泵。
2.根據權利要求1所述的全自動密閉式公路排水系統，其特征在于所述過濾室內設置為密閉式結構，為下層過濾和上層過濾，下層過濾為沙子和透水混凝土相結合的方式進行過濾，過濾室內的雨水達到一定高度時，雨水也會通過上層過濾的透水混凝土結構進行側壁過濾排水，將雨水中的泥沙或雜物全部進行過濾，過濾后的雨水流入導水渠。
3.根據權利要求1所述的全自動密閉式公路排水系統，其特征在于所述的所述雨水中轉室的水泵設有水位開關和水壓開關，當雨水中轉室內積水的水位達到水位開關的高度時，水位開關開啟，排水總管與排水支管的交接處設有水壓開關，當排水總管有大量雨水時，水壓開關斷開水泵電路，中轉室水泵不能進行供電工作，雨水會在中轉室進行存儲，當排水總管雨水量較少時，水壓開關閉合，中轉室內的水會通過水泵輸送到排水支管，然后進入排水總管內。
4.根據權利要求1所述的全自動密閉式公路排水系統,其特征在于所述內芯蓋的材質為透水水泥、透水混凝土或透水磚。
5.根據權利要求1所述的全自動密閉式公路排水系統，其特征在于雨水管中均設有逆止閥，防止出現雨水倒灌現象。
專利摘要本實用新型申請提供一種全自動密閉式公路排水系統，包括位于地表的邊框和位于邊框內的內芯蓋，邊框下方直接連接地表以下的外壁，外壁圍成外腔，外腔底部通過排水管連通排水系統，內芯蓋下方為地表以下的內芯壁，內芯蓋和內芯壁圍成內腔，內芯蓋采用滲水材質制成，當水量小時，水流緩緩的進入排水道排走；當水量增大時，蓄水腔內水量的積聚達到一定程度時，引起一系列的連動反應，使得排水井完全打開，排水量大增，進一步的，設有密閉式過濾室，確保了雨水被過濾后方可流入雨水管網，更進一步，還設有雨水中轉室，實現三級排水。所述的全自動公路排水系統，能夠大幅度的提升原有老城的排水能力，應用前景廣闊。
文檔編號E03F5/04GK202831173SQ20122045704
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月10日 優先權日2012年9月10日
發明者韓昆 申請人:韓昆