江水自消能淤沙管的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種江水自消能淤沙管，包括消能管和淤沙管兩部分，淤沙管與消能管為整體結構，消能管壁包括左右兩個管側壁、下方的管底壁和上方的管頂壁，消能管內前段設置左右兩塊對稱的L形分導流板，消能管內中段左右兩側設置擋流板，消能管內末段設置分流攔板，上、下兩塊固定板夾住并固定L形分導流板、擋流板和分流攔板，兩塊擋流板和分流攔板呈品字形，并以管軸為中心對稱分布；管側壁前端呈斜形，兩塊L形分導流板將消能管管口入水分成三股，L形分導流板與管側壁和擋流板之間形成兩側分流道，兩塊L形分導流板之間過水口形成漸放式流道。本發明充分利用天然資源，綠色環保，可大大節省建設投資成本，且其適應性強，結構簡單，施工制作方便。
【專利說明】
江水自消能淤沙管
技術領域
[0001]本發明屬于崩岸工程治理技術領域，具體涉及一種自動收集江河流水挾帶的泥沙的江水自消能淤沙管。
【背景技術】
[0002]崩岸是長江中下游沿江相當普遍和突出的地質災害，嚴重威脅沿江堤防和大中城市的安全。目前對于長江崩岸的治理雖然采取了許多積極的護岸措施，但是隨著工程經驗的驗證，很多護岸方法仍然存在一定的缺陷，比如拋石護岸，很難形成整體，塊石容易被大洪水沖帶流失，需要定期甚至年復一年維護，成本費用較高，即使形成石堆，水流遇塊石后因能量的轉換而形成螺旋流和回流等，容易淘蝕基礎造成塊石整體的不穩定，影響護岸效果O
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對上述問題，提供一種江水自消能淤沙管，自動收集江河流水挾帶的泥沙的混凝土或鋼制長管形構件。當管內集聚滿沙土后，重力增加，起著類似塊石作用。同時管形成構件比較長，整體性比較好，不容易產生翻滾現象，有利于集合護岸。
[0004]為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案:
江水自消能淤沙管，包括消能管和淤沙管兩部分，淤沙管與消能管為整體結構，其特征在于，消能管壁包括左右兩個管側壁、下方的管底壁和上方的管頂壁，消能管內前段設置左右兩塊對稱的L形分導流板，消能管內中段左右兩側設置各設置一塊擋流板，消能管內末段設置一塊分流攔板，上、下兩塊固定板夾住并固定L形分導流板、擋流板和分流攔板，兩塊擋流板和分流攔板呈品字形，并以管軸為中心對稱分布;管側壁前端呈斜形，且管口處左右管側壁間距小于管后段左右管側壁間距;兩塊L形分導流板將消能管管口入水分成三股，L形分導流板與管側壁和擋流板之間形成兩側分流道，兩塊L形分導流板之間過水口形成漸放式流道通向淤沙管;擋流板與管側壁設置止水件。
[0005]江水自消能淤沙管，還包括淤沙管節與消能管節采用分段連接結構。
[0006]江水自消能淤沙管，還包括消能管管內的構件用固定件固定形成整體，與外面的管形構件形成套筒式結構。
[0007]消能管節入口小于淤沙管節內徑和出口，設置恰當比例可以確保降低江河流水流速的同時要有足夠的流量。具體是:上述的消能管在管口處L形分導流板與管側壁之間為側流通道，寬度為BI，L形分導流板之間形成主流通道，寬度為B2;主流出口寬度B3，L形分導流板的短邊寬度B4，L形分導流板的短邊寬度與擋流板間距B5，兩塊擋流板之間間距B6，擋流板與分流攔板間距B7，分流攔板與管側壁間距B8，左右管側壁間距B9;其中要求2B1+Β2<Β9，Β3^ΞΒ2<Β6，Β5<Β7，其他寬度要求設置合理，整個消能淤沙管要求與管軸線對稱;L形分導流板的長板與短板之間夾角為0^45° <Θ1〈90 °;斜形管側壁內部夾角為Θ2，120°<Θ2
〈180。ο
[0008]本發明的原理:
(I)水流處于低速至小于某個臨界流速時，水中沙土顆粒由懸浮狀態轉變為沉降凝靜狀態，從而在管內集聚。
[0009](2)消能原理包括流體自沖撞、摩擦、回旋消能，形成水涌消能，流量守衡原理消會K。
[0010]與現有技術相比，本發明具有以下優點及有益效果:
一是消能管短，節省工程投資;二是充分利用天然資源，綠色環保，可大大節省建設投資成本;三是在江河水流流速I?3m/s情況下有效運用，適應性強；四是該管結構簡單，施工制作方便。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是本發明的結構示意圖。
[0012]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0013]圖3是圖1的局部放大圖。
[0014]在圖中，1、管側壁21、管底壁22、管頂壁3、L形分導流板4、擋流板5、分流攔板6、固定板7、止水件。
【具體實施方式】
[0015]下面結合實施和附圖對本發明做進一步具體說明。
[0016]如圖所示，江水自消能淤沙管，包括消能管和淤沙管兩部分，消能管由消能構件和外套管組合形成，消能構件用固定件固定，可在管形構件制作后將消能構件設置于其內部形成套筒式結構。消能管壁包括左右兩個管側壁(I)、下方的管底壁(21)和上方的管頂壁
(22)，消能管內前段設置左右兩塊對稱的L形分導流板(3)，消能管內中段左右兩側設置各設置一塊擋流板(4)，消能管內末段設置一塊分流攔板(5)，上、下兩塊固定板(6)夾住并固定兩塊L形分導流板(3)、兩塊擋流板(4)和一塊分流攔板(5)，兩塊擋流板(4)和一塊分流攔板(5)在管內呈品字形分布，并以管軸為中心對稱分布;管側壁(I)前端呈斜形，且管口處左右管側壁(I)間距小于管后段左右管側壁(I)間距;兩塊L形分導流板(3)將消能管管口入水分成三股，L形分導流板(3)與管側壁(I)和擋流板(4)之間形成兩側分流道;兩塊L形分導流板(3)之間過水口形成漸放式流道通向淤沙管，并且為主流道，然后與分流又匯聚一處，形成水流對沖、切割，充分利用水的自身沖撞、摩擦來消耗其動能。合流下泄沖撞分流攔板(5)形成水涌消能，產生緩流，并分流進入淤沙管。分流攔板(5)后形成負壓回流區域產生回流消能，同時利用流量守衡原理，由于流量恒定，水流截面積的擴大會使流速得到進一步降低。擋流板(4)與管側壁(I)設置止水件(7)。
[0017]在消能管管口處L形分導流板(3)與管側壁(I)之間為側流通道，寬度為BI設置為27.5cm，L形分導流板(3)之間形成主流通道，寬度為B2設置為17cm;主流出口寬度B3設置為15cm，L形分導流板(3)的短邊寬度B4設置為19cm，L形分導流板(3)的短邊寬度與擋流板(4)間距為B5設置為30cm，兩塊擋流板(4)之間間距B6設置為30cm，擋流板(4)與分流攔板(5)間距B7設置為40cm，分流攔板(5)與管側壁(I)間距B8設置為26.5cm，左右管側壁(I)間距B9設置為150cm;L形分導流板(3)的長板與短板之間夾角為Θ1設置為80° ;斜形管側壁(I)內部夾角為Θ2設置為160°。
[0018]本發明江水自消能淤沙管現場的施工安裝過程為:
第一步:預先制作消能構件，由固定件固定住左右兩個L形分導流板，左右二塊擋流板，以及分攔流板，形成整體預制件。
[0019]第二步:現場制作或預制消能管節外套管與淤沙管節混凝土。
[0020]第三步:將消能構件安裝進消能管節內。
[0021]本發明不限于以上實施例，對于本技術領域的技術人員來說，在不脫離本發明構思和原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.江水自消能淤沙管，包括消能管和淤沙管兩部分，淤沙管與消能管為整體結構，其特征在于，消能管壁包括左右兩個管側壁、下方的管底壁和上方的管頂壁，消能管內前段設置左右兩塊對稱的L形分導流板，消能管內中段左右兩側設置各設置一塊擋流板，消能管內末段設置一塊分流攔板，上、下兩塊固定板夾住并固定L形分導流板、擋流板和分流攔板，兩塊擋流板和分流攔板呈品字形，并以管軸為中心對稱分布;管側壁前端呈斜形，且管口處左右管側壁間距小于管后段左右管側壁間距;兩塊L形分導流板將消能管管口入水分成三股，L形分導流板與管側壁和擋流板之間形成兩側分流道，兩塊L形分導流板之間過水口形成漸放式流道通向淤沙管;擋流板與管側壁設置止水件。2.根據權利要求1所述的江水自消能淤沙管，其特征在于，還包括淤沙管節與消能管節采用分段連接結構。3.根據權利要求1所述的江水自消能淤沙管，其特征在于，還包括消能管管內的構件用固定件固定形成整體，與外面的管形構件形成套筒式結構。4.根據權利要求1所述的江水自消能淤沙管，其特征在于，所述的消能管在管口處L形分導流板與管側壁之間為側流通道，寬度為BI，L形分導流板之間形成主流通道，寬度為B2;主流出口寬度B3，L形分導流板的短邊寬度B4，L形分導流板的短邊寬度與擋流板間距B5，兩塊擋流板之間間距B6，擋流板與分流攔板間距B7，分流攔板與管側壁間距B8，左右管側壁間距B9;其中要求2B1+B2〈B9，B3<B2〈B6，B5〈B7，其他寬度要求設置合理，整個消能淤沙管要求與管軸線對稱;L形分導流板的長板與短板之間夾角為0^45° <Θ1〈90 ° ;斜形管側壁內部夾角為02，120°<02〈180°。
【文檔編號】E02B8/06GK105908684SQ201610371593
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】趙撫民, 曾丹, 齊偉, 劉星
【申請人】南昌大學