一种回灌井洗井装置和回灌井系统的制作方法

1.本发明涉及降水回灌工程技术领域，尤其是回灌井的洗回灌井领域，具体地，涉及一种回灌井洗井装置和回灌井系统。


背景技术：

2.在富水高渗透性地层地区，降水工程为地下工程施工中常见的地下水控制措施。但降水工程抽取大量地下水又造成了水资源的浪费，进而将抽排地下水通过回灌井重新回灌至地下，是地下水保护的有效措施。
3.回灌井在持续回灌地下水的过程中，由于水中含泥浆、杂质、气泡等，长期回灌会在回灌井壁形成拥堵。对回灌渗透路径形成拥堵，导致回灌井的回灌效率持续下降，影响回灌效果，需要对回灌井进行清理。
4.但现有的洗回灌井技术通常自上而下冲刷，再集中将回灌井中水和杂物全部抽出。这种方式要求回灌井停止回灌工作，影响工程进度。在洗回灌井过程中造成水资源的浪费，且过多依赖于人工。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，在不影响工程进度的前提下，能够提高回灌井的清洗效果，保证回灌工作效率。
6.为此，本发明的一个方面的实施例提出一种回灌井洗井装置。
7.本发明的另一方面的实施例还提出了一种具有所述回灌井洗井装置的回灌井系统。
8.根据本发明的第一方面的实施例的回灌井洗井装置包括：转轴，所述转轴包括内轴和多个外轴，所述内轴可旋转地设置在回灌井内，多个所述外轴间隔地套设在所述内轴上；排水管，所述排水管至少包括多个管段，多个所述管段一一对应地套设并连接在多个所述外轴上，相邻所述管段之间与相邻所述外轴之间的间隔一致；多个轮盘，每个所述轮盘布置在两个相邻所述管段之间，并且每个所述轮盘连接至两个相邻所述外轴之间的所述内轴上；其中，所述轮盘包括轮环和叶片，所述叶片连接所述内轴与所述轮环，所述叶片的长度方向与所述内轴和所述轮环均垂直连接。
9.根据本发明实施例的回灌井洗井装置，通过在回灌井内设置多个管段，多个管段沿竖直方向间隔设置。内轴穿设在多个管段内，内轴可自由旋转，内轴上间隔套设有多个外轴，内轴与外轴之间可以相对旋转。在水平高度上，多个管段和多个外轴一一对应地布置，相邻的管段之间设置有轮环，轮环通过叶片连接在内轴上，叶片位于相邻的外轴之间。由此，回灌水可通过排水管排入回灌井水位以下，避免水由井口自由跌落至回灌井时带来大量气泡，进而减少气泡给回灌井壁带来的堵塞。
10.在一些实施例中，所述叶片的宽度方向倾斜设置，既不沿水平方向也不沿竖直方向。如此，当回灌水沿管段排入时，回灌水冲击叶片，可导致轮盘发生旋转，并带动井内水旋
转运动，在回灌井内形成水循环，对回灌井壁产生冲刷作用，有利于清洗回灌井壁。
11.在一些实施例中，所述轮盘包括多个叶片，多个所述叶片沿所述轮环的周向均匀间隔布置。
12.在一些实施例中，所述轮盘还包括多个拨片，多个所述拨片沿所述轮环的周向均匀间隔设置在所述轮环的外周壁上。
13.在一些实施例中，所述拨片为矩形、直角梯形或等腰梯形中的一种。
14.在一些实施例中，所述轮环包括第一环和第二环，所述叶片连接所述内轴和所述第一环，所述第一环和所述第二环之间通过连接片相连，所述第二环的直径大于所述第一环的直径，所述管段的直径介于所述第二环与第一环之间。
15.在一些实施例中，所述管段内壁径向设置有多根连杆，所述管段通过所述连杆连接固定至所述外轴上。
16.在一些实施例中，所述排水管顶部设置有通孔，所述内轴穿过所述通孔后与一驱动机构相连。
17.在一些实施例中，至少部分所述管段的周壁上设置有过水孔。
18.根据本发明的第二方面的实施例的回灌井系统包括回灌井和上述任一实施例所述的回灌井洗井装置。
19.本发明相对于现有技术的有益效果：本发明中通过在回灌井内设置排水管，回灌水可通过排水管排入回灌井水位以下，避免水由井口自由跌落至回灌井时带来大量气泡，进而减少气泡给回灌井壁带来的堵塞。
20.本发明中通过在相邻的管段之间设置轮盘，轮盘的叶片倾斜地布置在管段的内部，当回灌水沿管段排入时，回灌水冲击叶片，可导致轮盘发生旋转，并带动井内水旋转运动，对回灌井壁产生冲刷作用，有利于清洗回灌井壁。
21.本发明中排水管分段布置，通过连杆连接固定于外轴上，既解决了轮盘的设置问题，为回灌水冲洗回灌井壁创造了条件，又解决了管段的固定问题。
22.本发明中局部排水管设置过水孔，在轮盘上下部分形成花管，通过叶片的旋转，使得回灌水向下加速运动，并通过过水孔流出管外，排水过程中形成局部水循环，对井壁产生进一步冲刷作用。
23.本发明在排水管顶部设置通孔，内轴穿过通孔后外接动力，主动带动内轴和轮盘转动，常规回灌由叶片带动回灌水旋转，冲刷井壁，在外接动力时形成主动冲刷作用，进一步增加回灌井内水流运动，加强对回灌井壁的冲刷。
24.本发明在对回灌井壁进行冲刷清洗的过程中，可始终保证回灌工作的正常进行，无需如传统洗井方式需停止回灌进行，减少对正常回灌工作的干扰，可灵活洗井。
25.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将更清楚。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方
式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
27.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。
28.图1是根据本发明实施例的回灌井系统的示意图。
29.图2是图1所示回灌井洗井装置中转轴和轮盘的示意图。
30.图3是图1所示回灌井洗井装置中管段和轮盘的示意图。
31.图4是根据本发明实施例的转轴结构的示意图。
32.附图标记：回灌井洗井装置100，转轴10，内轴11，外轴12，支架13，内轴肩14，驱动机构15，排水管20，管段21，主管22，连杆23，轮盘30，轮环31，第一环311，第二环312，叶片32，拨片33，连接片34。
33.回灌井系统200，回灌井201。
具体实施方式
34.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
35.如图1-图3所示，根据本发明的第一方面的实施例的回灌井洗井装置100包括转轴10、排水管20和多个轮盘30。
36.转轴10包括内轴11和多个外轴12，内轴11可旋转地设置在回灌井内，多个外轴12间隔地套设在内轴11上，内轴11可在外轴12内进行相对转动。
37.具体地，如图1所示，本发明的回灌井洗井装置100应用于回灌井系统200，进一步地本发明的回灌井洗井装置100用于清洗回灌井201。
38.在本发明中，回灌井201沿竖直方向延伸，回灌井201大体上为圆柱形。转轴10沿竖直方向设置在回灌井201内，其中，内轴11可在回灌井201内自由旋转，多个外轴12间隔地套设在内轴11上。
39.可以理解的是，在本发明中，内轴11与外轴12之间可以相对旋转，即内轴11可以自由旋转，外轴12不发生旋转。
40.排水管20包括多个管段21，多个管段21一一对应地套设在多个外轴12上，相邻管段21之间与相邻外轴12之间的间隔一致。
41.具体地，如图1和图3所示，在本发明中，多个管段21沿竖直方向布置，且管段21和外轴12的数量大体一致，管段21对应地套设并连接在外轴12上，由此，管段12通过与外轴12相连，以使管段12固定的设置在回灌井201内。
42.可以理解的是，在回灌井201的径向上，内轴11位于回灌井201的中心位置，外轴12套设在内轴11上，管段21位于外轴12的外周，管段21位于回灌井201的内部。
43.在内轴11的轴向上，每个轮盘30布置在两个相邻管段21之间和两个相邻外轴12之间，并轴向的连接至两个相邻外轴12之间的内轴11上，参见图2、图4，例如可在内轴11上间隔固定多个内轴肩14，内轴肩14的外径与外轴12一致，或比外轴12略大，每个轮盘30（通过叶片）与内轴肩14连接，并且内轴肩14支撑上部的外轴12，如此确保内轴11旋转时，内轴肩14同步旋转，从而带动轮盘30旋转。其中，轮盘30包括轮环31和叶片32，叶片32连接内轴11与轮环31，叶片32的长度方向与内轴11和轮环31均垂直连接。
44.具体地，如图1-图3所示，在回灌井201的轴向上，多个轮盘30间隔设置，且每个轮盘30设置在相邻的两个管段21之间。叶片32设置在轮环31的内部，叶片32用于连接内轴11和轮环31，由此，当内轴11发生旋转时，叶片32和轮环31随之发生旋转。
45.在一些实施例中，叶片32的宽度方向倾斜，也就是说既不水平设置也不竖直设置，可以理解的是，管段21内的回灌水从上向下的流入，在水平方向上，叶片32倾斜地设置。由此，回灌水可冲击叶片32，以使叶片32绕内轴11发生旋转。
46.综上所述，本发明相对于现有技术的有益效果：本发明中通过在回灌井内设置排水管，回灌水可通过排水管排入回灌井水位以下，避免水由井口自由跌落至回灌井时带来大量气泡，进而减少气泡给回灌井壁带来的堵塞。
47.本发明中通过在相邻的管段之间设置轮盘。轮盘的叶片倾斜地布置在管段的内部，当回灌水沿管段排入时，回灌水冲击叶片，可导致轮盘发生旋转。轮盘旋转进一步产生吸力，有助于回灌水更快地排入回灌井内。同时，轮盘旋转还有助于提高回灌水的流速，当回灌水从管段的下端冲出时，使得回灌水在回灌井内形成局部的水循环，对回灌井壁产生冲刷作用，有利于清洗回灌井底和部分回灌井壁。
48.在一些实施例中，如图1所示，轮环31的直径与管段21的直径可以一致，在内轴11的轴向上，每个轮环31布置在两个相邻管段21之间。
49.可以理解的是，轮环31的直径与管段21的直径一致，由此，在竖直方向上，轮环31的周壁与管段21的周壁大体上重合。在本发明中，回灌水在回灌过程中，回灌水交替性地流过管段21、轮环31、管段21和轮环31。因此，回灌水在整个回灌过程中，回灌路径一致，保证了排水管的完整性和封闭性。
50.在一些实施例中，如图1-图3所示，轮盘30包括多个叶片32，多个叶片32沿轮环31的周向间隔设置。
51.可以理解的是，本发明中设置多个叶片32，一方面提高了轮环31与内轴11之间连接的稳定性。另一方面多个叶片32旋转，能够更有效地提高轮盘30的吸力，进而增加回灌水的流速。
52.在一些实施例中，如图1-图3所示，轮盘30还包括多个拨片33，多个拨片33沿轮环31的周向间隔设置在轮环31的外周壁上。
53.可以理解的是，回灌井201内部是存在水的，且在回灌井201的径向上，轮环31与回灌井201的内壁之间具有一定的间隙。通过在轮环31的外周壁上设置拨片33，即拨片33位于上述间隙内。由此，当内轴11带动轮环31发生旋转后，拨片33随之发生旋转。拨片33可拨动回灌井201内的水，使其产生涡流，涡流能够有效地清理回灌井201的内壁。
54.在一些实施例中，拨片33的横截面为矩形、直角梯形或等腰梯形中的一种。
55.可以理解的是，轮环31与回灌井201的内壁之间的间隙有限，即在回灌井201的径向上，拨片33的尺寸有限。但在回灌井201的轴向上，拨片33的尺寸相对无限。
56.在本发明中，拨片33的横截面为矩形、直角梯形或等腰梯形中的一种。由此，相对的延长了拨片33在回灌井201的轴向上的尺寸，进而提高了拨片33的面积，拨片33的面积越大，则拨片33的拨动效果越好。
57.在一些实施例中，如图2-图3所示，轮环31包括第一环311和第二环312。叶片32连接内轴11和第一环311，第二环312的外周壁上设置有拨片33。第一环311和第二环312之间通过连接片34相连，第二环312的直径大于管段21的直径大于等于第一环311的直径。
58.具体地，如图2-图3所示，轮环31包括第一环311和第二环312。由此，有利于提高轮环31在旋转过程中的稳定性。
59.第二环312的直径大于管段21的直径大于等于第一环311的直径，使得回灌水在整个回灌过程中，回灌路径一致保证了排水管的完整性和封闭性。
60.在一些实施例中，如图1所示，回灌井洗井装置100还包括支架13。支架13设置在回灌井内，内轴11底端与支架13连接，可旋转地设置在支架13上。
61.具体地，如图1所示，回灌井201的底部可以设置支架13，支架13上可安装内轴11，支架13有效地提高了内轴11的稳定性和安全性。
62.在一些实施例中，如图1所示，排水管20还包括主管22，主管22为l型管。主管22设置在回灌井的入口处，主管22的一部分设置在回灌井内，主管22的另一部分设置在回灌井外，多个管段21沿其轴向间隔地设置在主管22的下方。
63.具体地，如图1所示，主管22为l型管，主管22设置在回灌井201的回灌井口处。主管22的横向部分位于回灌井201的外部，主管22的竖向部分位于回灌井201内。
64.在一些实施例中，如图1所示，管段21内壁通过多根径向设置的连杆23与外轴12相连。
65.具体地，如图1所示，在主管22的竖向部分的下方间隔设置多个管段21，其中，管段21通过连杆23固定在外轴12上。
66.在一些实施例中，如图1所示，回灌井洗井装置100还包括一驱动机构15。排水管20上设置有通孔，具体的设置在主管22上，内轴11穿过通孔后与驱动机构15相连。
67.具体地，如图1所示，主管22的横向部分设置在回灌井201的外部，在主管22的横向部分上设置有通孔，内轴11设置在回灌井201内，从下至上，内轴11依次穿过管段21、主管22的竖向部分和通孔后，内轴11穿出主管22，内轴11的上端连接在驱动机构15上。由此，驱动机构15可驱动内轴11高速旋转，内轴11带动叶片32和拨片33高速旋转，以提高回灌水的流速和回灌井201内部涡流的流速，最终提高回灌井洗井装置100的洗回灌井效果。
68.通过本发明，常规情况下，回灌时回灌水冲刷叶片旋转，由叶片反过来带动回灌水旋转，冲刷井壁。在外接动力时，驱动轮盘旋转形成主动冲刷作用，进一步增加回灌井内水流运动，加强对回灌井壁的冲刷。如此，在对回灌井壁进行冲刷清洗的过程中，可始终保证回灌工作的正常进行，无需如传统洗井方式需停止回灌进行，减少对正常回灌工作的干扰，可灵活洗井。
69.可以理解的是，本发明中的驱动机构15包括但不限于电机、马达等。
70.在一些实施例中，至少部分管段21的周壁上设置有过水孔（未示出）。
71.可以理解的是，临近回灌井201的中下部的管段21的周壁上可以设置多个过水孔，在轮盘上下部分形成花管。由此，回灌水可以从过水孔高速射出，高射水流通过冲刷回灌井壁，可以加强回灌井201内部的局部水循环，对井壁产生进一步冲刷作用，使回灌井201内壁堵塞部分疏通，达成洗回灌井的目的。
72.如图1所示，根据本发明的第二方面的实施例的回灌井系统200包括回灌井201和回灌井洗井装置100。回灌井洗井装置100为本发明中上述任一项实施例中的回灌井洗井装置100，回灌井洗井装置100设置在回灌井201内。
73.在本发明的描述中，应当理解，术语“包括/包含”、“由
……
组成”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含
……”
、“由
……
组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。
74.还需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
75.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
76.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
77.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
78.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
79.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例
性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种回灌井洗井装置，其特征在于，包括：转轴，所述转轴包括内轴和多个外轴，所述内轴可旋转地设置在回灌井内，多个所述外轴间隔地套设在所述内轴上；排水管，所述排水管至少包括多个管段，多个所述管段一一对应地套设并连接在多个所述外轴上，相邻所述管段之间与相邻所述外轴之间的间隔一致；多个轮盘，每个所述轮盘布置在两个相邻所述管段之间，并且每个所述轮盘连接至两个相邻所述外轴之间的所述内轴上；其中，所述轮盘包括轮环和叶片，所述叶片连接所述内轴与所述轮环，所述叶片的长度方向与所述内轴和所述轮环均垂直连接。2.根据权利要求1所述的回灌井洗井装置，其特征在于，所述叶片的宽度方向倾斜设置，既不沿水平方向也不沿竖直方向。3.根据权利要求1所述的回灌井洗井装置，其特征在于，所述轮盘包括多个叶片，多个所述叶片沿所述轮环的周向均匀间隔布置。4.根据权利要求3所述的回灌井洗井装置，其特征在于，所述轮盘还包括多个拨片，多个所述拨片沿所述轮环的周向均匀间隔设置在所述轮环的外周壁上。5.根据权利要求4所述的回灌井洗井装置，其特征在于，所述拨片为矩形、直角梯形或等腰梯形中的一种。6.根据权利要求1所述的回灌井洗井装置，其特征在于，所述轮环包括第一环和第二环，所述叶片连接所述内轴和所述第一环，所述第一环和所述第二环之间通过连接片相连，所述第二环的直径大于所述第一环的直径，所述管段的直径介于所述第二环与第一环之间。7.根据权利要求1所述的回灌井洗井装置，其特征在于，所述管段内壁径向设置有多根连杆，所述管段通过所述连杆连接固定至所述外轴上。8.根据权利要求1所述的回灌井洗井装置，其特征在于，所述排水管顶部设置有通孔，所述内轴穿过所述通孔后与一驱动机构相连。9.根据权利要求1-8中任一项所述的回灌井洗井装置，其特征在于，至少部分所述管段的周壁上设置有过水孔。10.一种回灌井系统，其特征在于，包括：回灌井；回灌井洗井装置，所述回灌井洗井装置为权利要求1-9中任一项所述的回灌井洗井装置，所述回灌井洗井装置设置在所述回灌井内。

技术总结
本发明公开了一种回灌井洗井装置和回灌井系统。回灌井洗井装置包括转轴，转轴包括内轴和多个外轴，内轴可旋转地设置在回灌井内，多个外轴间隔地套设在内轴上；排水管，至少包括多个管段，多个管段一一对应地套设并连接在多个外轴上，相邻管段之间与相邻外轴之间的间隔一致；多个轮盘，每个轮盘布置在两个相邻管段之间，并且每个轮盘连接至两个相邻外轴之间的内轴上；其中，轮盘包括轮环和叶片，叶片连接内轴与轮环，叶片的长度方向与内轴和轮环均垂直连接。本发明通过排水管深入井内，避免回灌水从井口跌落，可以减少气泡的产生，有利于减少堵塞；回灌水的排入带动轮盘和外部拨片转动，使井内水跟随转动，对井壁形成冲刷，达成洗井的效果。井的效果。井的效果。


技术研发人员：赵刚 段劲松 马健 李笑男 刘文彬 赵伟 张玉坤 尹利洁 李月阳 乔胜利 宋伟超 郭枫 于天飞 李旭光 亓轶 尚川川
受保护的技术使用者：北京城建勘测设计研究院有限责任公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/8/1