[实用新型]井式保温出水口

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种寒区地下水排泄结构，适合寒冷地区道路工程、矿井工程地下排水系统使用。

背景技术

我国有大部分国土面积处于寒冷地区。寒区的道路工程、矿井工程都涉及到地下水的排泄问题。由于排水线路及出水口在冬季常常被冻结堵塞，导致整个排水系统失效，使得地下水四处溢出，形成地面冰体，从而威胁建筑物的安全。最常见的是威胁道路安全的涎流冰病害。当地下水排水系统失效时，水从路基上方溢出、结冰，从山坡、路基边坡倾泄而下，蔓延至路面、拥堵地面排水系统，春季冰雪融化，由于排水通道被冰堵塞，造成融水冲刷道路，这些给道路及附属构筑物的稳定与交通安全带来极大威胁。

地下排水系统出水口的合理设计对整个排水系统的排水效果有重要影响。传统的寒区地下排水系统出水口保温性能差，很容易被冻结封死，达不到冬季排水的目的。在我国东北大兴安岭林区铁路路基地下水排泄中，有人曾经研发了锥体式保温出水口，其外形为锥状，采用碎石、块石作为透水、反滤层，植被草皮作为保温层，整个结构位于地表上，属于地面构建物，适合地形坡度较大的地段使用。由于草皮保温性能差，且不稳定，锥体式保温出水口的排泄效果也不理想。

发明内容

为了克服一般出水口易冻结和锥体式保温出水口性能不稳定的缺陷，本实用新型旨在提供一种井式保温出水口。

实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种井式保温出水口，由土层，干草保温层，挤塑聚乙烯保温材料，钢筋水泥圆管，进水管，保温出水管，块石层构成。井壁为预制钢筋水泥圆管，进水管位于钢筋水泥圆管下部，保温保温出水管位于钢筋水泥圆管上部，钢筋水泥圆管周围有挤塑聚乙烯保温材料，井内堆放块石，地表部分为干草保温层和土层。

上述的保温出水管靠近井壁端直径大，出口端直径小。

保温出水管口有一合页式单开门。

保温出水管与进水管可相互平行，其间相对距离为0.6～2.5m。

挤塑聚乙烯材料为挤塑聚乙烯板，厚度范围为5～30cm，导热系数0.028W/m·K。

井式保温出水口的工作原理是：

地下水通过井底部的进水口进入钢筋水泥圆管内，当水位到达出水口高度位置时，水从保温出水管流出，在水流推力作用下，保温出水管口的单开门打开，让水流出。门开启程度由排水流量及流速决定，当水位降低没有水流出时，单开门在重力作用下自动关闭，可阻止冷空气进入井体内，达到保温效果。井内堆放块石及保温出水管采用变径结构可提高管口流速，水流速度越大，越不容易冻结，有利于排水。

本实用新型的优点和产生的有益效果是：

1、本实用新型结构2004年开始在东北大兴安岭林区公路排水系统中得到应用。现场观测表明：其结构提高出水口内温度，延长排水时间，井式保温出水口内的水温与相连接的地下保温出水管内的水温相差很小，利于冬季排水、减少冻害发生。

2、采用钢筋水泥圆管做出水口的井体，可以减少表层冻胀力的作用，以免结构被冻胀破坏，使整个机构的使用寿命得以延长。钢筋水泥圆管顶部采用挤塑聚乙烯板进行保温处理，可极大的降低顶部土层厚度，同时采用预制钢筋水泥圆管也提高了施工速度；本实用新型主体结构位于地表以下，可减少对地表景观的影响。

3、在保温出水管口设置一单向开启的门，该门在水流冲力作用下，向外开启，无水流动时，门在自重作用下关闭，可防止冬季冷空气进入主体井内。

4、保温出水管采用保温变径结构，靠近井壁端直径大，出口端直径变小，增大了出口流速，降低冰点。

5、井内堆放块石，用以提高水位，井壁四周采用挤塑聚乙烯材料进行保温处理，这些措施能提高出口水温、出口流速，延长冬季排水时间，减少冻害发生。

附图说明

图1为井式保温出水口纵剖面示意图。

图2为图1A-A’断面图。

图3为图1B-B’断面图。

图4为图1C-C’断面图。

图5为图1D-D’断面图。

具体实施方式

为更好地理解本实用新型，通过以下实施实例予以进一步说明，但并非对本实用新型的限定。

以大兴安岭拉莫公路K106+146采用的井式保温出水口为例。地理坐标：N50°55.734′，E120°01.563′。海拔高度738m，属于高纬度岛状多年冻土区。