一种基于常规雨水篦子改造的高截流率雨水口篦子的制作方法

1.本实用新型涉及城市排水领域，具体涉及一种基于常规雨水篦子改造的高截流率雨水口篦子。


背景技术：

2.受全球气候变化以及城市化进程加快的影响，暴雨事件引起的城市内涝问题愈发严重，城市排水系统受到巨大的挑战。雨水口作为市政排水系统的关键组成部分，是地面径流进入市政排水系统的入口，是连接地上径流和地下排水管道的枢纽，其泄流效率直接影响路面积水程度。
3.篦子外部尺寸及开孔率相同时，其开孔形状及开孔排列方式对泄流效率有十分重大的影响，其中与水流方向平行的纵向开孔相比与水流方向垂直的横向开孔更有利于雨水径流泄流，且不易在篦面上激起水花，不会影响行人及车辆通行。若篦子开孔均纵向设置，则易造成雨水径流沿篦子栅条流向下游而无法被截流的现象。我国城市道路使用的雨水口篦子的开孔形式及排布方式较单一，大都为单一纵向开孔或单一横向开口，不利于提高雨水口截流率、快速排除路面雨水径流。
4.雨水篦子由篦面及篦座组成，且篦座尺寸与雨水井井口尺寸相互配套，若更换外部尺寸不同的篦子，则篦座及雨水井井口尺寸都需变化，改造成本高、难度大，不易实现。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种基于常规雨水篦子进行改造的高截流率雨水口篦子，解决现有技术中雨水口篦子开孔形式及排布方式单一，雨水径流沿篦子栅条流向下游而不能被有效截流，雨水口截流率低且雨水篦子更换成本高的问题。
6.为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：
7.一种基于常规雨水篦子改造的高截流率雨水口篦子，包括篦子本体，所述篦子本体上设有多个泄水开孔，所述泄水开孔包括位于篦子本体首端的横向泄水开孔、位于篦子中部的纵向泄水开孔、位于篦子尾部的横向泄水孔及内侧纵向泄水孔，所述纵向泄水开孔设置有两组，每组所述纵向泄水开孔设置有多个，且纵向泄水开孔与横向泄水开孔、横向泄水孔垂直分布。
8.进一步地：在所述篦子本体的底部四角开设有凹槽，在所述凹槽内设置有缓冲装置。
9.进一步地：所述缓冲装置包括固定于所述凹槽底部的磁铁、压缩弹簧，所述压缩弹簧的下端伸出所述凹槽外部。
10.更进一步地：所述压缩弹簧的上端磁吸在所述磁铁的下表面上。
11.进一步地：所述篦子本体的外部尺寸与常规型雨水篦子相同。
12.进一步地：所述篦子本体可直接安装于规格为500mm
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400mm的标准型雨水口底座中。
13.本实用新型具有以下特点和有益效果：
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：雨水口篦子同时具有纵向、横向两种方向垂直且错开排列的泄水开孔，其中，位于篦子首尾两端的横向泄水开孔可对流向雨水篦子初始径流进行拦截，篦子中部纵向泄水开孔可时径流平缓流入泄水孔，尾部横向泄水孔可拦截沿篦子纵向栅条流向下游的径流，纵、横泄水孔相互作用，从而提高篦子开孔的利用率，在开孔率相同的条件下，提高雨水篦子泄流效率，达到快速排出路面径流的目的。
15.本实用新型篦子外部尺寸与已广泛使用的常规型雨水篦子相同，使用此新型篦子时可不更换底座直接安装于已广泛使用于道路雨水井口的规格为500mm
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400mm的标准型雨水口底座中，大大降低了篦子改造成本。
16.另外，通过设置在篦子本体的底部的缓冲装置，有效降低了雨水篦子在安装时的下落速度，有效降低了雨水篦子与底座之间的撞击，避免了底座和雨水篦子受到损坏。
附图说明
17.图1为本实用新型基于常规雨水篦子进行改造的高截流率雨水口篦子的结构示意图；
18.图2为本实用新型基于常规雨水篦子进行改造的高截流率雨水口篦子的平面尺寸示意图；
19.图3为具体实施方式中道路常用外部尺寸为500mm
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400mm的常规铸铁雨水篦子的结构示意图(普通单一开孔方向)；
20.图4为具体实施方式中外部尺寸为500mm
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400mm的常规铸铁雨水篦子的平面尺寸示意图(普通单一开孔方向)；
21.图5为不同坡度下常规雨水篦子与本实用新型雨水篦子泄流效率对比：(a)纵坡1％，横坡1.5％、(b)纵坡2％，横坡1.5％、(c)纵坡4％，横坡1.5％、(d)纵坡2％，横坡2％；
22.图6为本实用新型另一实施例中高截流率雨水口篦子的结构示意图；
23.图7为图6高截流率雨水口篦子安装后的结构示意图。
24.图中：篦子本体1、横向泄水开孔1-1、纵向泄水开孔1-2、横向泄水孔1-3、纵向泄水孔1-4、凹槽2、缓冲装置3、磁铁4、压缩弹簧5。
具体实施方式
25.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
26.本实用新型雨水口篦子同时具有纵向、横向两种方向垂直且错开排列的泄水开孔，当篦子用于泄流时，位于篦子本体1首端的横向泄水开孔1-1可对流向雨水篦子初始径流进行拦截，篦子中部纵向泄水开孔1-2可时径流平缓流入泄水孔，尾部横向泄水孔1-3可拦截沿篦子纵向栅条流向下游的径流，内侧纵向泄水孔1-4则可泄流由于道路横坡作用沿篦子中部横向栅条流向内侧的径流，纵、横泄水孔相互作用，从而提高篦子开孔的利用率，在开孔率相同的条件下，提高雨水篦子泄流效率。
27.为验证本实用新型在提高泄流效率方面的有益效果，利用城市道路常使用的外部尺寸为500mm
×
400mm的常规铸铁雨水篦子与本实用新型雨水口篦子进行相同坡度及径流
量下泄流效率公式预测值对比。其中，两种雨水篦子开孔率相同，均为45％。
28.泄流效率预测值计算公式采用英国水力试验室提出的公式：
[0029][0030][0031]
式中qa——雨水篦子上游径流量，m3/s；
[0032]
h——篦前水深，m；
[0033]
g——雨水篦子综合几何参数；
[0034]
ag——雨水篦子包含所有开孔在内的最小外部面积，m2；
[0035]
p——雨水篦子开孔率，％；
[0036]
nt,nl,nd——雨水篦子横向、纵向、斜向栅条数目；
[0037]
由图5可知，当纵坡坡度为1％、横坡坡度为1.5％时，本实用新型泄流效率范围为68％～94％，常规型雨水篦子泄流效率范围为58～91％，泄流效率平均提升7％；当纵坡坡度为2％、横坡坡度为1.5％时，本实用新型泄流效率范围为63％～93％，常规型雨水篦子泄流效率范围为52～90％，泄流效率平均提升7％；当纵坡坡度为4％、横坡坡度为1.5％时，本实用新型泄流效率范围为65％～92％，常规型雨水篦子泄流效率范围为54～89％，泄流效率平均提升8％；当纵坡坡度为2％、横坡坡度为2％时，本实用新型泄流效率范围为62％～92％，常规型雨水篦子泄流效率范围为51～89％，泄流效率平均提升8％。由此可见，在实际工程中常见四种道路坡度条件下，本实用新型篦子泄流效率较同尺寸同开孔率的常规型雨水篦子泄流效率均有较明显的提升。
[0038]
如图6、7所示，在本实用新型的另一实施例中，在所述篦子本体1的底部四角开设有凹槽2，在所述凹槽2内设置有缓冲装置3。
[0039]
所述缓冲装置3包括固定于所述凹槽2底部的磁铁4、压缩弹簧5，所述压缩弹簧5的下端伸出所述凹槽2外部。所述压缩弹簧5的上端磁吸在所述磁铁4的下表面上。
[0040]
通过设置在篦子本体的底部的缓冲装置，有效降低了雨水篦子在安装时的下落速度，有效降低了雨水篦子与底座之间的撞击，避免了底座和雨水篦子受到损坏。磁吸结构的压缩弹簧设计便于缓冲装置3的拆卸替换。
[0041]
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。