[发明专利]一种公路桥面径流收集系统

说明书

技术领域

本发明属于公路桥面径流水集中收集技术领域，用于桥面径流水（包括雨水和危险化学品泄漏等）收集，减少桥面径流对水环境的污染，也可用于防止危险化学品泄漏对水源污染的应急处置中。

技术背景

根据交通部环发184号文件的规定，公路桥梁在经过水源地二级保护区和二类以上水质的河流时，应安装桥面径流收集系统，目前该收集系统一般均采用pvc材质的收集管线，在实际应用中，桥面径流水携带者泥沙和树枝等杂物一起进入收集管线，收集管线经常发生堵塞，另外，由于排水不畅，冬季pvc收集管线也容易冻裂，不能正常发挥收集系统的应有作用。

发明内容

为解决上述现有技术中出现的问题，本发明提供一种应用在公路桥面径流水集中收集技术领域的处理系统。

本发明所述的公路桥面径流收集系统由导水管（2）、不锈钢收集槽（4）、固定吊架（3）、沉淀池（5）组成；所述的固定吊架（3）通过膨胀螺栓（1）固定在桥梁防撞墙的外侧；所述的导水管（2）位于防撞墙底部与桥面的结合处，与桥面保持水平，并开口于不锈钢收集槽（4）；所述的不锈钢收集槽（4）沿桥梁纵坡布置，为上开口型，置于固定吊架（3）内，在不锈钢收集槽（4）两端由pvc管通入沉淀池（5）；所述的沉淀池（5）位于桥一端或者两端河道堤坝外。

所述的导水管（2）为pvc材质。

所述的导水管（2）的管径为10cm。

所述的固定吊架（3）呈U形结构。

所述的沉淀池（5）自池底向外分别为防渗层、水泥砂浆层、C20钢筋混凝土层、碎石垫层及素土层。

所述的沉淀池（5）的容积为雨水径流量和一次危险化学品泄漏量之和，按下式计算：

V=Q₁+Q₂

式中：V为沉淀池容积，单位为m³；Q₁为雨水径流量，单位为m³；Q₂为一次危险化学品泄漏量，单位为m³；

其中：Q₁=Q_桥·t

式中：Q_桥为桥面设计径流量，单位为m³/s；t为降雨历时，单位为s；

桥面设计径流量按下式计算：

式中：为径流系数；a为设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度，单位为mm/min；F为桥面径流收集范围内的汇水面积，单位为km²。

所述的不锈钢收集槽为矩形，b为不锈钢收集槽的宽度，单位为m；h为不锈钢收集槽的深度，单位为m；并且b/h=2，即不锈钢收集槽的宽深比为2，此时过水能力最大；

由计算式：可计算得到不锈钢收集槽的宽度和深度；

其中：Q为不锈钢收集槽各段的累积设计流量，单位为m³/s；R为水力半径，不锈钢收集槽为矩形时，R=bh/（b+2h），单位为m；V为水流速度，单位为m/s；A为不锈钢收集槽截面面积，单位为m²；i为不锈钢收集槽的槽底纵坡；C为谢才系数，其中n为不锈钢收集槽的糙率。

本发明设计的公路桥面径流收集系统，解决了收集管线材质易老化、冬季易冻裂、管线易堵塞等问题，用于桥面径流水集中收集，可减少桥面径流对水环境的污染，也可用于防止危险化学品泄漏对水源污染的应急处置中。

附图说明：

图1为本发明设计的公路桥面径流收集系统示意图；1-膨胀螺栓，2-导水管，3-固定吊架，4-不锈钢收集槽。

图2为沉淀池的结构示意图；5-沉淀池，6-防渗层，7-水泥砂浆层，8-C20钢筋混凝土层，9-碎石垫层，10-素土层。

具体实施方式

实施例1

某公路大桥，T型梁结构；单孔跨径40m，共5孔，桥长为200m；桥面净宽为24m，半幅净宽为12m；桥面纵坡为0.5%，横坡为2%；桥面泄水孔布设间距为5m。

为该公路大桥设计一个公路桥面径流收集系统，该系统由导水管2、不锈钢收集槽4、固定吊架3、沉淀池5组成；所述的固定吊架3通过膨胀螺栓1固定在桥梁防撞墙的外侧；所述的导水管2位于防撞墙底部与桥面的结合处，与桥面保持水平，并开口于不锈钢收集槽4；所述的不锈钢收集槽4沿桥梁纵坡布置，为上开口型，置于固定吊架3内，在不锈钢收集槽4两端由管径为20cm的pvc管通入沉淀池5；所述的沉淀池5位于桥低端的河道堤坝外。