适用于逆作法沉井式施工的超深旋转流槽消能井

技术领域

本发明涉及山地城市排水技术领域，特别涉及适用于逆作法沉井式施工的超深旋转流槽消能井。

背景技术

随着城市不断发展，越来越多山地宅小区被开发，山地市政排水管道单级水面跌差大于6m情况逐渐增多，部分极端情况下排水管道的单级水面跌差超过20m。同时，因施工场地限制，对跌水井的形式及施工方式提出了更高的要求，如部分跌水井采用逆作法沉井式施工，此情形下已无相关图集可选用。因此，结合沉井式施工方法实现高落差、大流量、安全可靠的跌水消能，不仅能推广应用于山地区域市政排水，更能应用于城市深隧排水工程、大流量初期雨水调蓄工程等。

在现有技术中，市政行业中常用跌水井有竖管式、竖槽式和阶梯式三种，其中，第一种，竖管式跌水井通过竖向管道改变水流方向，降低水的能量，起到消能的目的，按国家标准图，其适用于进水管径不大于200mm、管道跌差小于6m的情况；

第二种，竖槽式跌水井通过竖槽改变水的流向，降低水的能量，起到消能的目的，按国家标准图，其适用于管径不大于400mm、跌差小于4m的情况；

第三种，阶梯式跌水井通过阶梯跌水，改变水的流向，降低水的能量，起到消能的目的，按国家标准图，其适用于管径700～1500mm、管道跌差小于2m情况。

由于现有技术的上述特点，在实际应用中，当排水管道上下游水面跌差超过6m，或排水管径大于200mm、400mm、1500mm时，因进水管径和跌差均受到限制，跌水井并无标准图集可选用，部分地方可能要采用多级跌水，不仅跌水井数量增加，施工占地大、施工周期长，也相应增大了工程投资。

目前，虽然一些新型跌水井如直落格栅式跌水井，多层阶梯式跌水井等能解决水面跌差大于6m的跌水消能问题，但因井室平面尺寸较大，多采用常规顺作法施工，施工围挡占地较大，工程投资较高，施工工期较长，在施工用地紧张，工程投资有限、工期要求较短等情况下，采用上述新型跌水井并不具备可操作性。

因此，如何解决现有山地城市排水系统中在施工场地受限情况下，实现大流量、高落差跌水井的有效跌水消能成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供适用于逆作法沉井式施工的超深旋转流槽消能井，实现的目的是解决现有山地城市排水系统中在施工场地受限情况下，实现大流量、高落差跌水井的有效跌水消能。

为实现上述目的，本发明公开了适用于逆作法沉井式施工的超深旋转流槽消能井，包括消能井主体，以及分别与所述消能井主体的上端侧壁和下端侧壁连接进水管和出水管。

其中，所述消能井主体的内壁上，以逆作法设置螺旋附壁的旋转流槽；

所述旋转流槽的上端和下端分别与所述进水管和所述出水管连接；

所述旋转流槽的过流能力大于所述进水管的过流能力；

所述旋转流槽内表面分段均匀设置消能措施。

优选的，所述旋转流槽和所述进水管连接的位置设有导流板；所述导流板用于引导从所述进水管进入所述旋转流槽的水形成旋转水流。

优选的，所述消能措施为沿所述旋转流槽内表面分段均匀设置若干圆柱形消力柱或若干消力坎。

本发明的有益效果：

本发明的应用能够解决能够现有山地城市排水系统中在施工场地受限情况下，实现大流量、高落差跌水井的有效跌水消能。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出本发明一实施例的纵向剖面结构示意图。

图2示出本发明一实施例的上端俯视方向结构示意图。

图3示出本发明一实施例中旋转流槽内表面设置消能措施的局部放大结构示意图。

具体实施方式

实施例

如图1和图2所示，适用于逆作法沉井式施工的超深旋转流槽消能井，包括消能井主体1，以及分别与所述消能井主体1的上端侧壁和下端侧壁连接进水管4和出水管5。

其中，所述消能井主体1的内壁上，以逆作法设置螺旋附壁的旋转流槽2；

所述旋转流槽2的上端和下端分别与所述进水管4和所述出水管5连接；

所述旋转流槽2的过流能力大于所述进水管4的过流能力；

所述旋转流槽2内表面分段均匀设置消能措施。

本发明的原理如下：

螺旋附壁的旋转流槽2，以及在旋转流槽2内表面分段均匀设置的消能措施3，使水流经过时，能够伴随过流断面的间歇缩放完成进一步消能；

而且旋转流槽2通过与逆作法沉井式施工方式相结合，在施工占地受限情况下，在小型井式的井室内部实现大流量、大落差的有效消能，并可作为组合装配式超深跌水井进行逐层预制拼装。

在某些实施例中，所述旋转流槽2和所述进水管4连接的位置设有导流板；所述导流板用于引导从所述进水管4进入所述旋转流槽2的水形成旋转水流。

如图3所示，在某些实施例中，所述消能措施为沿旋转流槽2内表面分段均匀设若干圆柱形消力柱或若干消力坎。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。