有壓輸水管道倒虹吸管水力自動沖淤裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種輸水工程中的管道清淤裝置，具體涉及一種有壓輸水管道倒虹吸管水力自動沖淤裝置。
【背景技術】
[0002]有壓輸水工程特別是長距離有壓輸水工程，在跨越河谷水系地帶常采用倒虹吸管結構以減少對地面工程的影響，輸水管道在長久運行后，容易在倒虹吸管底部形成淤積，影響管道輸水能力。針對有壓輸水管道內的淤積，目前尚無良好的技術及工程解決方案，往往借鑒市政工程管道清淤方法，采用人工清淤的方式，在管道檢修期安排清淤人員及設備進入管道清除淤積沉淀物。由于檢修所需的排水、通風、清淤及充水時間較長，容易影響供水效益；人員頻繁進入埋深較大的地下管道，每次除配備清淤裝置外，還需配備氧氣設備、照明裝置等，工作環境較差；另外，管道清淤時還需引入大量的外加水源進行沖洗，消耗較多的電能和水量，不利節能。
[0003]在城市污水管道，通常采用卷揚機絞盤拉動鋼絲繩，并在鋼絲繩上安裝特制刮刀，在鄰近的兩個下水道的檢修井之間往返拉動，將淤泥清理干凈，這一方法被稱為緩車清淤法，可用于管徑小，進人困難的管道，但清淤不徹底、效率低下，且容易對輸水管道管壁造成破壞。中國專利CN10348513A公布了一種城市污水管道中沖淤吸附裝置，對上述特制刮刀進行改進，采用上部開口的清淤小車，車體的底部和四壁設有孔洞，前端設噴嘴，尾部設泥漿擋板，內部設泥漿栗，清淤小車具有清淤速度快、效果好、保護襯砌的特點，但由于每次清淤都需隧洞放空、從洞外接入高壓水、絞車拉動鋼絲繩以及泥漿栗排淤，一方面影響正常運行，另一方面，結構復雜且自動化程度不高。
[0004]中國專利CN203049650U公布了一種沖淤清淤裝置，由清淤頭、噴嘴、高壓水管、吸泥口和輸泥管組成，利用高壓水進入環形管狀清淤頭、由噴嘴噴出攪動沖散淤泥為泥漿后，從清淤頭中心的吸泥口吸出泥漿達到清淤的目的，該裝置結構簡單、成本低、在農村小河及小溝渠使用較為方便，用于有壓輸水管道清淤仍需隧洞放空、人工下井，耗時耗電且自動化程度不高。
[0005]中國專利CN102720266A公布了一種用于城市防汛的虹吸式蓄排水隧道清淤裝置，蓄排水隧道傾斜貫通并設沖淤溝，在隧道的豎井底部設消力井，消力井之間設虹吸管，利用虹吸作用對消力井內淤泥進行傳輸，直到最末端的排淤池內，通過排污栗排出，這一裝置既解決了豎井入流消能問題，也達到了節能的目的，然而，區間隧道清淤僅依靠底坡縱坡傾斜及沖淤溝，清淤效果仍較差。
[0006]現有的清淤方案或清淤設施大多需隧洞放空、人工清淤或動力清淤，普遍存在自動化水平不高的特點；虹吸式蓄排水隧道清淤裝置雖然自動化程度相對較高，但仍需利用排污栗，且對區間隧洞清淤效果較差；總體上，上述技術主要為市政工程無壓管道清淤技術，用于有壓輸水管道倒虹吸管，未能充分利用輸水管道中的壓力水頭，針對性不強。【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種有壓輸水管道倒虹吸管水力自動沖淤裝置，在無需隧洞放空、人工清淤或動力清淤的情況下，利用有壓管道的壓力水頭將倒虹吸管管底淤泥排出，實現對有壓輸水管道倒虹吸管的水力自動沖淤，具有安全節能、沖淤效果好、運行影響小、施工方便的特點。
[0008]本實用新型所采用的技術方案是:一種有壓輸水管道倒虹吸管水力自動沖淤裝置，包括水平吸淤管、豎向輸泥管和地表排泥管；水平吸淤管設置于有壓輸水管道的倒虹吸管內的底部，水平吸淤管兩端封閉，管壁四周設吸淤孔，吸淤孔開孔總面積小于水平吸淤管的橫截面面積，使得通過各吸淤孔的總流量小于水平吸淤管管道內的流量，以維持管道內一定的負壓，保證水平吸淤管范圍內各點均具有吸泥的效果。水平吸淤管采用固定件固定在倒虹吸管內壁上；豎向輸泥管設置于有壓輸水管道的排水豎井內，豎向輸泥管采用固定件固定在排水豎井內壁，其底端連通水平吸淤管，頂端連通地表排泥管，豎向輸泥管高度小于倒虹吸管內的有壓水頭，以便泥水自排，有壓水頭與豎向輸泥管相比富余程度越高，水力自動沖淤效果越好；地表排泥管位于地表，其一端連通豎向輸泥管，另一端伸入地表排泥點，地表排泥管上設有排泥閥，可用于控制排淤。
[0009]在倒虹吸管上游的輸水管道設置集石坑，用于沉淀粒徑較大的塊石、砂礫石，使得倒虹吸管管底淤積物主要為淤泥質細小顆粒。
[0010]因水平吸淤管承受內、外壓力較大，而且其上開有許多小孔，可采用不銹鋼鋼管，其兩端焊接不銹鋼鋼板封閉；豎向輸泥管采用與水平吸淤管等直徑的不銹鋼鋼管。
[0011]排水豎井是輸水管道倒虹吸管排水檢修的必要組成部分，位于輸水管道倒虹吸管上方，連通輸水管道與地表排水管，排水豎井頂部設鋼悶頭，當輸水管道倒虹吸管段需要排水檢修時，可打開鋼悶頭放入潛水栗進行抽排。地表排水管連通排水豎井與河道，地表排水管上設排水閥，當輸水管道倒虹吸管段需要排水檢修時，可打開排水閥讓管道中的有壓水先進行自排。
[0012]在倒虹吸管位于排水豎井底部正下方的管段設置集水坑，用于匯集倒虹吸管內的積水，放入潛水栗抽排干凈。
[0013]排水閥室設置于地表，對排泥閥、排水閥和排水豎井鋼悶頭加以保護，排水閥室頂部高程高于地面線。
[0014]排水豎井、地表排水管管徑應滿足輸水管道排水檢修時間的要求，排水豎井的管徑應滿足放入水栗進行抽排的要求。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]I)安全節能。輸水管道倒虹吸管需要沖淤時，只需打開地表排泥管上的排泥閥，地表排泥管出口壓力等于大氣壓力，在輸水管道內部水壓與大氣壓力的壓差作用下，沉淀在輸水管道倒虹吸管段管底的淤泥混合水體被吸入水平吸淤管，經豎向輸泥管、地表排泥管后向地表排泥點排出，沖淤過程無需人工下井，無需外部水源或動力設備，既安全又節能。
[0017]2)沖淤效果好。倒虹吸管上游設有集石坑，管底淤積物主要為淤泥質細小顆粒，水平吸淤管沿倒虹吸管底部全長布置，在內外壓差作用下，吸淤管全段均可有效吸淤排淤，可有效防止管底淤積。
[0018]3)運行影響小。沖淤裝置中的水平吸淤管、豎向輸泥管管道直徑相對倒虹吸管直徑相差I個數量級以上，沖淤過程消耗的流量不到輸水管道流量的2%，可在輸水管道正常輸水時進行沖淤，當地表排泥管出口水流清澈后還可及時關閉閥門，進一步節約水源，整個沖淤過程無需隧洞放空，因此，對工程運行影響小。