本发明公开了一种无动力截流井，包括井体，所述井体第一侧壁上设有雨污合流进水管、第二侧壁上设有与自然水体连通的出水管、第三侧壁底部开设连接弃流管的弃流口，其特征在于，所述弃流口处设有浮球截流装置，所述井体内弃流口下游、靠近出水管管口处设有固定堰，所述固定堰上方设有常态为关闭的浮箱式上游控制堰门，所述固定堰从井底向上延伸至与浮箱式上游控制堰门下端密封配合。本发明利用浮球截流装置和浮箱式上游控制堰门组合的方式来控制，实现了初雨截留至污水处理厂，强降雨时后期雨水大流量排放至自然水体。
1.一种无动力截流井，包括井体(1)，所述井体(1)第一侧壁上设有雨污合流进水管(2)、第二侧壁上设有与自然水体连通的出水管(3)、第三侧壁底部开设连接弃流管的弃流口(4)，其特征在于，所述弃流口(4)处设有浮球截流装置(5)，所述井体内弃流口下游、靠近出水管管口处设有固定堰(6)，所述固定堰(6)上方设有常态为关闭的浮箱式上游控制堰门(7)，所述固定堰(6)从井底向上延伸至与浮箱式上游控制堰门(7)下端密封配合；
所述浮箱式上游控制堰门(7)包括设于井体内的浮箱室(704)和设于井体(1)第三侧壁、第四侧壁之间的旋转轴(701)，所述浮箱室(704)由第二侧壁、第三侧壁以及两面分别与第一侧壁、第四侧壁相对设置的浮箱室侧壁(705)连接形成，所述浮箱室(704)临近弃流口(4)的一侧设有浮箱室进水口(706)，临近出水管(3)的一侧底部设有口径小于进水口(706)的浮箱室出水孔(707)，所述旋转轴(701)两端分别固定有位于浮箱室(704)内的浮箱(702)和两侧边缘与浮箱室侧壁(705)、第四侧壁紧密配合的闸门(703)，所述浮箱(702)和闸门(703)同位于旋转轴(701)下游侧；
所述第四侧壁、与第四侧壁相对的浮箱室侧壁(705)上均设有密封板(8)，所述闸门(703)两侧设有L型侧面密封条(9)，所述侧面密封条(9)其中一臂与闸门(703)临近弃流口(4)的一侧贴合连接，另一臂向上游方向弯折且端部与密封板(8)配合连接，侧面密封条(9)与密封板(8)均为弹性橡胶材质；
所述闸门(703)底部设有与固定堰(6)上端配合的L型底部密封条(10)，所述底部密封条(10)其中一臂与闸门(703)底面贴合连接，另一臂垂直于闸门(703)底面向下延伸。
2.如权利要求1所述的无动力截流井，其特征在于，所述浮球截流装置(5)包括设置在井体第三侧壁上的旋转板(51)，所述旋转板(51)中部铰接在弃流口(4)侧旁，所述旋转板(51)的一端设有浮球(52)、另一端为与弃流口配合的启闭板(53)。
3.如权利要求2所述的无动力截流井，其特征在于，所述旋转板(51)上方的井体第三侧壁上设有第一限位杆(55)和第二限位杆(56)，当启闭板(53)将弃流口完全开启时，所述启闭板(53)与第一限位杆(55)接触，当启闭板(53)将弃流口完全覆盖时，所述启闭板(53)与第二限位杆(56)接触。
4.如权利要求1所述的无动力截流井，其特征在于，所述固定堰(6)的高度不高于弃流口(4)底部的高度，所述浮箱式上游控制堰门(7)处于关闭状态时顶部的高度不低于出水管(3)顶部的高度。
5.如权利要求1所述的无动力截流井，其特征在于，所述浮箱室进水口(706)高度不低于浮球截流装置(5)将弃流口(4)完全覆盖时浮球底部高度。
6.如权利要求1所述的无动力截流井，其特征在于，所述固定堰(6)与出水管(3)间井底为沿流道方向向下倾斜的斜面(11)。
7.如权利要求6所述的无动力截流井，其特征在于，所述斜面(11)最低处与出水管(3)管底平齐。
一种无动力截流井
技术领域
[0001] 本发明涉及排水系统，具体地指一种无动力截流井。
背景技术
[0002] 初期雨水冲刷空气和地表后，携带大量的有毒有害物质。经过调查显示：初期雨水中携带的有毒有害物质比生活污水更多。如果初期雨水直接排入河流、湖泊，会严重的污染水环境，所以，需对初期雨水进行处理。目前，通常是采用简单的截流井系统将初雨截流至污水管道，送至污水处理厂进行净化处理，而降雨后期的雨水污染程度较轻，可直接排入自然水体，无需进入污水管道。因此，需要开发出一种可以将初雨截流到污水处理厂，后期雨水全部排到自然水体的截流井。
[0003] 公开号为CN 104863249 A的中国实用新型专利公开了一种初期雨水截流井，通过溢流堰将池体分割为雨水收集区和溢流区，但由于溢流堰高度一定，过高将影响流量大时后期雨水流入溢流区，过低则无法起到截留作用，而且当溢流区连接的自然水体水位高于截流井内的水位时，无法避免自然水体的水倒灌进入截流井内。
发明内容
[0004] 本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种将初雨截流到污水处理厂、后期雨水全部排到自然水体、防止自然水体倒灌的无动力截流井。
[0005] 本发明的技术方案为：一种无动力截流井，包括井体，所述井体第一侧壁上设有雨污合流进水管、第二侧壁上设有与自然水体连通的出水管、第三侧壁底部开设连接弃流管的弃流口，其特征在于，所述弃流口处设有浮球截流装置，所述井体内弃流口下游、靠近出水管管口处设有固定堰，所述固定堰上方设有常态为关闭的浮箱式上游控制堰门，所述固定堰从井底向上延伸至与浮箱式上游控制堰门下端密封配合。
[0006] 优选的，所述浮球截流装置包括设置在井体第三侧壁上的旋转板，所述旋转板中部铰接在弃流口侧旁，所述旋转板的一端设有浮球、另一端为与弃流口配合的启闭板。
[0007] 进一步的，所述旋转板上方的井体第三侧壁上设有第一限位杆和第二限位杆，当启闭板将弃流口完全开启时，所述启闭板与第一限位杆接触，当启闭板将弃流口完全覆盖时，所述启闭板与第二限位杆接触。
[0008] 优选的，所述固定堰的高度不高于弃流口底部的高度，所述浮箱式上游控制堰门处于关闭状态时顶部的高度不低于出水管顶部的高度。
[0009] 优选的，所述浮箱式上游控制堰门包括设于井体内的浮箱室和设于井体第三侧壁、第四侧壁之间的旋转轴，所述浮箱室由第二侧壁、第三侧壁以及两面分别与第一侧壁、第四侧壁相对设置的浮箱室侧壁连接形成，所述浮箱室临近弃流口的一侧设有浮箱室进水口，临近出水管的一侧底部设有口径小于进水口的浮箱室出水孔，所述旋转轴两端分别固定有位于浮箱室内的浮箱和两侧边缘与浮箱室侧壁、第四侧壁紧密配合的闸门，所述浮箱和闸门同位于旋转轴下游侧。
[0010] 进一步的，所述浮箱室进水口高度不低于浮球截流装置将弃流口完全覆盖时浮球底部高度。
[0011] 进一步的，所述第四侧壁、与第四侧壁相对的浮箱室侧壁上均设有密封板，所述闸门两侧设有L型侧面密封条，所述侧面密封条其中一臂与闸门临近弃流口的一侧贴合连接，另一臂向上游方向弯折且端部与密封板配合连接。
[0012] 进一步的，所述闸门底部设有与固定堰上端配合的L型底部密封条，所述底部密封条其中一臂与闸门底面贴合连接，另一臂垂直于闸门底面向下延伸。
[0013] 优选的，所述固定堰与出水管间井底为沿流道方向向下倾斜的斜面。
[0014] 更进一步的，所述斜面最低处与出水管管底平齐。
[0015] 本发明的有益效果为：
[0016] 1.利用浮球截流装置和浮箱式上游控制堰门组合的方式来控制，实现了初雨截留至污水处理厂，强降雨时后期雨水大流量排放至自然水体。
[0017] 2.有效的防止了初期雨水直接排放的污染及溢流污染，结构简单，成本低，水力自动控制，无需人工操作，截流安全可靠。
[0018] 3.具有防倒灌功能，当自然水体的水位高于截流井内的水位时，浮箱式上游控制堰门保持关闭状态，防止自然水体的水倒灌进入截流井内。
附图说明
[0019] 图1为本发明结构示意图(旱期污水排放状态)
[0020] 图2为图1中浮球截流装置结构示意图
[0021] 图3为图1俯视图
[0022] 图4为图3中A处放大图
[0023] 图5为本发明结构示意图(降雨排放状态)
[0024] 图6为旋转轴、浮箱、闸门连接示意图
[0025] 图7为浮箱室内侧视图
[0026] 图8为闸门开启示意图
[0027] 图9为闸门关闭示意图
[0028] 其中：1.井体2.雨污合流进水管3.出水管4.弃流口5.浮球截流装置6.固定堰7.浮箱式上游控制堰门8.密封板9.侧面密封条10.底部密封条11.斜面12.弃流管51.旋转板52.浮球53.启闭板54.铰轴55.第一限位杆56.第二限位杆57.支撑杆701.旋转轴702.浮箱703.闸门704.浮箱室705浮箱室侧壁706.浮箱室进水口707.浮箱室出水孔。
具体实施方式
[0029] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0030] 如图1所示，本发明的无动力截流井，包括井体1，井体1第一侧壁上设有雨污合流进水管2、第二侧壁上设有与自然水体连通的出水管3、第三侧壁底部开设连接弃流管12的弃流口4，弃流管12通至污水处理厂，弃流口4处设有浮球截流装置5，井体内弃流口下游、靠近出水管管口处设有固定堰6，固定堰6上方设有常态为关闭的浮箱式上游控制堰门7，固定堰6从井底向上延伸至与浮箱式上游控制堰门7下端在关闭时密封配合，固定堰6顶部高度不高于弃流口4底部的高度。固定堰6与出水管3间井底为沿流道方向向下倾斜的斜面11，斜面11最低处与出水管3管底平齐。本实施例中水流方向为图1中从左至右方向。
[0031] 如图2所示，浮球截流装置5包括设置在井体1第三侧壁上的旋转板51，所述旋转板51中部通过铰轴54铰接在弃流口4侧旁，所述旋转板51的一端设有浮球52、另一端为与弃流口4配合的启闭板53。旋转板51上方的井体1第三侧壁上设有第一限位杆55和第二限位杆
56，第一限位杆55与第二限位杆56之间设有用于连接的支撑杆57，当启闭板53将弃流口4完全开启时，所述启闭板53与第一限位杆55接触，当启闭板53将弃流口4完全覆盖时，所述启闭板53与第二限位杆56接触。旋转板51与井体侧壁间的铰接点处于弃流口4侧旁的顶部。第一限位杆55和第二限位杆56使旋转板51仅能绕铰轴在两限位杆限定的范围内转动，准确的对弃流口4的开合状态进行调节。
[0032] 如图3和图6-7所示，浮箱式上游控制堰门7包括设于井体内的浮箱室704和设于井体1第三侧壁、第四侧壁之间的旋转轴701，浮箱室704由第二侧壁、第三侧壁和两面分别与第一侧壁、第四侧壁相对设置的浮箱室侧壁705围合连接形成，临近弃流口4的一侧、与第一侧壁相对的浮箱室侧壁705顶部设有一个缺口，该缺口为浮箱室进水口706，临近出水管3的一侧、与第四侧壁相对的浮箱室侧壁705底部设有口径小于进水口706的浮箱室出水孔707，浮箱室出水孔707上设有止回阀，止回阀使浮箱室704内水流只能向外排放，不能从浮箱室出水孔707进入。旋转轴701两端分别固定有位于浮箱室704内的浮箱702和两侧边缘与第四侧壁、第四侧壁相对的浮箱室侧壁705、紧密配合的闸门703，浮箱702和闸门703同位于旋转轴701下游侧。浮箱室进水口706的进水水位高度为浮箱式上游控制堰门开启水位高度，即警戒水位，当堰门上游水位到达警戒水位时，水流迅速涌进浮箱室704，浮箱702上浮带动闸门703转动开启，当上游水位低于警戒水位时，不再有水进入浮箱室704，水流从浮箱室出水孔707排出，浮箱702下沉带动闸门703转动关闭。浮箱室进水口706高度不低于启闭板53将弃流口4完全覆盖时浮球52底部高度，浮箱式上游控制堰门7处于关闭状态时闸门703顶高不低于出水管3顶高。本实施例中第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁、第四侧壁分别为图3中井体左右上下四面侧壁。
[0033] 如图4所示，与第四侧壁相对的浮箱室侧壁705、第四侧壁上均设有密封板8，闸门703两侧设有L型侧面密封条9，侧面密封条9其中一臂与闸门703临近弃流口4的一侧贴合连接，另一臂向上游方向弯折且端部与密封板8配合连接，侧面密封条9贴合在闸门703侧面与闸门703上下端平齐，密封板8覆盖闸门703关闭时对应区域。侧面密封条9与密封板8均为弹性橡胶材质，使闸门703在关闭状态与两侧的浮箱室侧壁705、第四侧壁紧密密封。
[0034] 闸门703底部设有与固定堰6上端配合的L型底部密封条10，L型底部密封条10其中一臂与闸门703底面贴合连接，另一臂垂直于闸门703底面向下延伸。当闸门703处于关闭状态时，底部密封条10其中与闸门703底面贴合的一臂与固定堰6上端面密封贴合，另一臂与固定堰6下游的侧面密封贴合，当固定堰6下游液位至底部密封条10时，液压将底部密封条10与固定堰6侧面配合的一臂紧紧贴合固定堰6侧面，密封性更好。
[0035] 本发明的工作原理为：
[0036] 旱季时，如图1所示，浮箱式上游控制堰门7处于关闭状态，浮球截流装置5限位杆55邻近启闭板53的一端与旋转板51接触限位时，处于全开状态，当截流井井体内的液位升高，浮球52上浮带动旋转板51(图1中逆时针方向)转动，浮球截流装置5开度越小，此时污水被直接截流到弃流管12流向污水处理厂。
[0037] 当强降雨发生时，截流井井内水位上升，如图5所示，浮球截流装置5启闭板53逐渐与弃流口4重合直至弃流口4关闭，截流井的液位继续上升。至此浮箱式上游控制堰门7一直处于关闭状态，当井体2的水位不断上升至浮箱室进水口706的进水水位(警戒水位)，水流迅速涌进浮箱室704，浮箱702上浮带动闸门703转动开启，如图8所示，后期雨水通过出水管3排入自然水体。固定堰6下游的斜面11使整个井体1的雨水排尽无残留。当降雨结束，截流井井体1内水位逐渐下降，浮球截流装置5慢慢开启；浮箱室704内水慢慢从出水孔707流出，浮箱702下沉后带动闸门703关闭，浮箱式上游控制堰门7关闭复位，如图9所示。
[0038] 当自然水体液位上升倒灌至截流井时，下游最高水位不会超过出水管3的顶高，由于浮箱式上游控制堰门7处于关闭状态时顶部的高度不低于出水管3顶部的高度，所以在关闭状态下能防止倒灌的发生。
