本發(fā)明涉及水庫鋪膜防滲后排水排氣技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種水庫土工膜底的排氣出口裝置。
背景技術(shù)：
在新建平原水庫工程中，庫區(qū)多采用土工膜水平防滲方式；而在巖溶區(qū)山區(qū)水庫中，過去一般采用垂直帷幕防滲方案，隨著土工織物的發(fā)展與土工膜防滲技術(shù)在平原水庫運用成功，為節(jié)省投資及增加工程可靠性，也可以采用土工膜水平防滲方式。土工膜水平防滲是指通過開挖、清理，或?qū)斓浊逵俸笳?、壓實后，在庫底鋪設(shè)兩布一膜進行防滲；為使土工膜不被破壞，沿土工膜底設(shè)縱、橫排水排氣溝，溝槽尺寸一般350×350mm，槽內(nèi)敷設(shè)軟式透水管，并用粗砂回填，溝槽、軟式透水管通至庫區(qū)兩側(cè)護岸底部，然后沿岸坡在護岸底部鋪設(shè)至岸頂。由于兩岸高程一般為興利水位加安全超高，高程較低，當(dāng)遇小洪水時，排氣口可能高于來水庫水位，排氣口無需防護；但當(dāng)大中洪水來臨時，此時庫水位高于排氣口，有可能發(fā)生水體倒灌進入庫底的現(xiàn)象，危及土工膜及庫岸安全。在這種情況下，為保證防滲工程的可靠性，提出了一種土工膜底排氣出口裝置。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是為了克服水庫氣體無法排除的問題。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種土工膜底排氣出口裝置,包括鋼套筒，鋼套筒的下端與膜底排氣道連通，其特征在于：鋼套筒內(nèi)的上部設(shè)有箱體，箱體1的第一外沿延伸在鋼套筒端口外，箱體的第二外沿處在鋼套筒的端口內(nèi)，箱體內(nèi)設(shè)置隔板，隔板下面形成空腔，空腔內(nèi)插裝充氣管，充氣管的端口設(shè)有開關(guān)，鋼套筒的上部開有排氣孔，排氣孔的下面鋼套筒上焊接鋼環(huán)，箱體1第二外沿的下面設(shè)置第一橡膠皮墊，鋼環(huán)的上面設(shè)置第二橡膠皮墊,箱體上開有箱體孔，鋼套筒上開有鋼套筒孔，利用排水管經(jīng)箱體孔、鋼套筒孔與鋼筒外部連通，箱體底部設(shè)有半球形橡膠體及導(dǎo)向軸，相對箱體下面鋼套筒內(nèi)設(shè)有塊體，塊體上相對導(dǎo)向軸開有導(dǎo)向孔，塊體開有排氣通孔，排氣通孔與膜底排氣道連通。導(dǎo)向孔的深度在塊體高度的1/2到2/3之間，排氣通孔底部與膜底排氣道連通。充氣管的開關(guān)位于箱體上面。
本發(fā)明優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)新穎，工作可靠，便于施工，較好解決水庫排氣的問題；在水利工程施工中應(yīng)用，施工簡單工期短。
附圖說明
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖的剖面圖。
圖中，1、箱體，2、空腔，3、第一橡膠皮墊，4、排氣孔，5、第二橡膠皮墊,6、鋼環(huán)，7、半球形橡膠體，8、排水孔，9、導(dǎo)向軸，10、導(dǎo)向孔，11、排氣通孔，12、鋼套筒，13、充氣管，14、塊體，15、膜底排氣道，16、第一外沿，17、第二外沿，18、隔板，19、開關(guān)，20、箱體孔，21、鋼套筒孔。
具體實施方式
參照附圖，一種土工膜底排氣出口裝置,包括鋼套筒12，鋼套筒12的下端與膜底排氣道15連通，其特征在于：鋼套筒12內(nèi)的上部設(shè)有箱體1，箱體1的第一外沿16延伸在鋼套筒12的端口外，箱體1的第二外沿17處在鋼套筒12的端口內(nèi)，箱體1內(nèi)設(shè)置隔板18，隔板18下面形成空腔2，空腔2內(nèi)插裝充氣管13，充氣管13的端口設(shè)有開關(guān)19，鋼套筒12的上部開有排氣孔4，排氣孔4的下面鋼套筒12上焊接鋼環(huán)6，箱體1第二外沿17的下面設(shè)置第一橡膠皮墊3，鋼環(huán)6的上面設(shè)置第二橡膠皮墊5,箱體1上開有箱體孔20，鋼套筒12上開有鋼套筒孔21，利用排水管8經(jīng)箱體孔20、鋼套筒孔21與鋼筒12外部連通，箱體1底部設(shè)有半球形橡膠體7及導(dǎo)向軸9，相對箱體1下面鋼套筒12內(nèi)設(shè)有塊體14，塊體14上相對導(dǎo)向軸9開有導(dǎo)向孔10，塊體14開有排氣通孔11，排氣孔通11與膜底排氣道15連通。導(dǎo)向孔10的深度在塊體14高度的1/2到2/3之間，排氣通孔11底部與膜底排氣道連通。充氣管13的開關(guān)19位于箱體上面。所述的箱體1外部可為硬塑料等輕型材料，內(nèi)部可包塑料泡沫板、木材等，箱體1頂部伸展部分可以阻止低水位時雨水進入空隙。導(dǎo)向軸9沿導(dǎo)向孔10上下移動，可保證上部半箱體1垂直移動；充氣管13采用軟硬管均可；塊體14可采用鋼筋混凝土、木結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的工作過程如下：
首先通過開關(guān)19向空腔2內(nèi)充滿氫氣，當(dāng)水位低于水位2時，由于空腔2內(nèi)充滿氫氣氣體，箱體1與塊體14分離，處于平衡狀態(tài)，排氣孔4前面的橡膠皮墊3、5分離，箱體1與鋼套筒12間的空隙與排氣通孔11連通，通過排氣孔4將氣體排出。當(dāng)水位由水位2升到水位1時，箱體1內(nèi)的水深增加，其重量相應(yīng)加大，則箱體1逐漸下移，直到半球形橡膠體7與塊體14完全接觸，將排氣通孔11完全封閉，排氣孔4前面的第一橡膠皮墊3、第二橡膠皮墊5結(jié)合緊密，排氣孔4前完全封閉此時，箱體1與塊體14緊密接觸，箱體1與鋼套筒12上的鋼環(huán)6密閉，停止排氣。當(dāng)水位高于水位1時，箱體1的水重量達(dá)到最大，半球形橡膠體與下部塊體14完全接觸，并將排氣通孔11完全封閉，箱體1與鋼套筒12上的鋼環(huán)6密閉，不再排氣。當(dāng)水位由水位1下降到水位2時，箱體1的水深減少，其重量相應(yīng)減輕，則箱體1逐漸上移，直到半球形橡膠體7與塊體14完全分離，將排氣通孔11完全開啟，并且箱體1與鋼套筒12上的鋼環(huán)6分離，排氣孔4前面的第一橡膠皮墊3和第二橡膠皮墊5分離，此時，正常排氣。
本發(fā)明的工作條件如下：
通氣條件為：排氣通孔11與排氣孔4同時開通，且第一橡膠皮墊3和第二橡膠皮墊5分離方可，否則不能排出氣體。當(dāng)箱體1自重+水重的重量之和大于空腔2的浮力及底部氣體托力時，箱體1下移后氣體無法排出；當(dāng)該合力小于空腔2的浮力及底部氣體托力時，箱體1上移后氣體排出。當(dāng)該合力與空腔2的浮力及底部氣體托力相等時，箱體1處于平衡狀態(tài)，不升不降。水位1、水位2為通過計算取得的相應(yīng)臨界水位，取決于箱體1的材料、空腔浮力、運行條件及不同條件允許的氣壓壓力值。