本發(fā)明涉及隧道排水技術(shù)及隧道排水水固分離，具體涉及一種可拆卸式隧道排水水固分離及循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在隧道運(yùn)行的過程中，特別是在山區(qū)等地質(zhì)條件比較復(fù)雜的區(qū)域，遇上降雨天氣，雨水可能攜帶著固體顆粒、塊狀顆粒、落葉和泥土等可能導(dǎo)致排水管道堵塞的雜質(zhì)，從而導(dǎo)致隧道積水，同時隧道滲漏水破壞力大，能造成隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降，局部位置涌水噴水，拱頂混凝土剝落、掉塊和電力系統(tǒng)老化、斷路、短路，影響道床與軌道受壓上拱等等諸多次生災(zāi)害問題。因此，隧道滲漏水是一個普遍存在的嚴(yán)重威脅隧道運(yùn)營安全的新型問題，亟待解決。與此同時，目前并沒有很好處理隧道排水管道堵塞的方法，現(xiàn)有的處理辦法也存在成本較高、耗時費(fèi)力、效率低等問題。同時也沒有較好預(yù)防隧道積水的監(jiān)測技術(shù)，現(xiàn)有隧道排水方法及技術(shù)，無法滿足隧道排水的需求，當(dāng)隧道排水管發(fā)生堵塞時，處理方法比較復(fù)雜并且沒有辦法預(yù)知當(dāng)前的排水量是否會造成隧道發(fā)生滲流等災(zāi)害，因此提前進(jìn)行隧道的水固分離就顯得格外重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在針對解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，為此，本發(fā)明提供了一種可拆卸式隧道排水水固分離及循環(huán)系統(tǒng)，不僅能對水固進(jìn)行有效分離，還能利用流速監(jiān)測裝置對隧道排水管的水流進(jìn)行監(jiān)測，將其產(chǎn)生的電流以及壓力通過處理器處理后傳遞至計算機(jī)終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，該數(shù)據(jù)不僅能預(yù)測當(dāng)前時段隧道可能發(fā)生水洪災(zāi)害的概率，同時也能顯示出隧道排水管道是否發(fā)生堵塞以便提前處理。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

3、一種可拆卸式隧道排水水固分離及循環(huán)系統(tǒng)，包括：

4、中心排水管、可拆卸儲存罐、沉淀池、蓄水池和循環(huán)管道；中心排水管側(cè)面一根導(dǎo)管與可拆卸儲存罐呈一定角度進(jìn)行連接，接著順著流水的方向中心排水管的中段依次設(shè)置沉淀池和蓄水池，沉淀池設(shè)置可拆卸的蓋板,在蓄水池一側(cè)連接循環(huán)管道入水口，循環(huán)管道出水口連接至中心排水管與可拆卸儲存罐的連接處，中心排水管的導(dǎo)管前端設(shè)置卡口。

5、中心排水管在與可拆卸儲存罐連接處在中心排水管的一側(cè)設(shè)置流速監(jiān)測裝置，流速監(jiān)測裝置的頂部設(shè)置頂部圓孔濾板，用于過濾大固體顆粒；

6、可拆卸儲存罐頂端接近罐口處設(shè)置圓環(huán)翼緣，圓環(huán)翼緣外側(cè)設(shè)置多個活動卡扣，圓環(huán)翼緣上端設(shè)置多個拉鉤，活動卡扣和拉鉤交叉設(shè)置；當(dāng)需要連接可拆卸儲存罐與中心排水管時，拉鉤插入到環(huán)形卡槽，之后將活動卡扣與卡口相連。

7、所述流速監(jiān)測裝置內(nèi)設(shè)置固定桿、螺旋扇，所述流速監(jiān)測裝置頂部設(shè)置頂部圓孔濾板，所述頂部圓孔濾板底部設(shè)置連接槽，所述連接槽連接所述固定桿的一端，所述螺旋扇中心設(shè)置環(huán)形套身，所述環(huán)形套身環(huán)套在固定桿外；

8、所述流速監(jiān)測裝置底部設(shè)置底部圓孔濾板；所述底部圓孔濾板下方設(shè)置電流和壓力經(jīng)處理器，固定桿另一端設(shè)置環(huán)形套筒，所述環(huán)形套筒與電流和壓力經(jīng)處理器固定連接。

9、流水帶動螺旋扇發(fā)生轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電流，同時水流帶來的壓力會使固定桿與其底部設(shè)置的環(huán)形套筒發(fā)生擠壓產(chǎn)生壓力，電流和壓力經(jīng)處理器處理過后通過無線電、藍(lán)牙傳遞給計算機(jī)終端分析數(shù)據(jù)，計算機(jī)終端數(shù)據(jù)可用來判斷當(dāng)前隧道排水管是否發(fā)生堵塞，以及預(yù)測當(dāng)前排水量是否可能引發(fā)自然災(zāi)害。

10、中心排水管與可拆卸儲存罐的連接方式為薄壁圓管放置至中心排水管中，并于中心排水管管壁緊密貼合,在薄壁圓管外表做防滲水處理，添加防滲水材料，其材料遇水發(fā)生膨脹可增加連接的緊密程度，當(dāng)需要連接可拆卸儲存罐與中心排水管時，可拆卸儲存罐的拉鉤首先插入到中心排水管環(huán)形卡槽然后活動卡扣與卡口相連接；

11、可拆卸儲存罐罐口設(shè)置有孔單向瓣膜，有孔單向瓣膜只允許水進(jìn)出，防止固體顆粒進(jìn)入后溢出，同時有孔單向瓣膜擁有孔洞和一定的彈性，采用具有一定柔性的不銹鋼材料。

12、沉淀池頂部設(shè)置蓋板，方便之后的清理和設(shè)備更換。根據(jù)流水的方向設(shè)置至少三個濾網(wǎng)，可根據(jù)實際情況需求和沉淀池大小設(shè)置濾網(wǎng)數(shù)量；每一個濾網(wǎng)都要比前一個濾網(wǎng)更靠近沉淀池底部，濾網(wǎng)材質(zhì)要求：選擇毛孔較多，表面積較大，吸附能力較強(qiáng)的材料，例如：活性炭、多層塑料或聚丙烯纖維等；

13、履帶具有一定的活動性且表面有鋸齒增加抓力，兩可活動履帶的間距小于濾網(wǎng)邊的厚度，以便濾網(wǎng)受到足夠的壓力，底部設(shè)置緩水帶，減緩水流的速度，使其有更長的沉淀時間和過濾時間。

14、蓄水池中設(shè)置水泵，將部分流水泵送至循環(huán)管道內(nèi)，同時循環(huán)管道內(nèi)安置流水監(jiān)測傳感器，將信息傳遞給水泵從而控制流水的泵送速度。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的可拆卸式隧道排水水固分離及循環(huán)系統(tǒng)的有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于：

16、1、本發(fā)明摒棄了單獨(dú)使用過濾板，設(shè)計了有孔單向瓣膜、無孔單向瓣膜和流速監(jiān)測裝置來進(jìn)行水固分離以及阻止流水的非確定性流動。單獨(dú)使用過濾板可能會有枯枝敗葉附著在濾板表面，所以本發(fā)明減少了過濾板的使用，采用了循環(huán)管道利用水泵循環(huán)回的水流對其表面進(jìn)行沖洗，同時單向瓣膜不僅能有效防止此情況，而且能阻止水的非確定性流動。

17、2、跟隨著水流的方向，本發(fā)明通過流速監(jiān)測裝置進(jìn)行水體和大固體或顆粒進(jìn)行分離，將其儲存在可拆卸儲存罐中，且對當(dāng)前流水進(jìn)行監(jiān)測，同時通過流水帶動螺旋扇轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的瞬時電流以及水流沖擊產(chǎn)生的壓力，經(jīng)處理器處理最終發(fā)送至計算機(jī)終端，發(fā)揮著預(yù)測山嶺隧道發(fā)生自然災(zāi)害的作用。

18、3、水流通過沉淀池，經(jīng)過濾網(wǎng)的作用，泥土等會沉淀在沉淀池中。最后部分流水通過蓄水池，蓄水池的設(shè)計不僅用與水泵輸送至循環(huán)管道用水，而且減小了排水管道的排水壓力，利用水泵，經(jīng)過循環(huán)管道循環(huán)至循環(huán)管道出水口將附著在流速監(jiān)測裝置上的雜物沖刷至可拆卸儲存罐中。從而減少了顆粒在管道內(nèi)的堆積，減小了隧道排水管道堵塞的風(fēng)險。

技術(shù)特征：

1.一種可拆卸式隧道排水水固分離及循環(huán)系統(tǒng)，包括中心排水管(1)，可拆卸儲存罐(2)，沉淀池(3)，蓄水池(4)以及循環(huán)管道(5)，其特征在于：所述可拆卸儲存罐(2)呈一定角度連接所述中心排水管(1)前部的導(dǎo)管，順著流水的方向，所述中心排水管(1)中段依次設(shè)置沉淀池(3)以及蓄水池(4)，所述沉淀池(3)頂端設(shè)置可拆卸的蓋板(31),所述蓄水池(4)側(cè)邊連接所述循環(huán)管道(5)入水口，所述循環(huán)管道(5)出水口連接至所述中心排水管(1)與所述可拆卸儲存罐(2)的連接處，中心排水管(1)的導(dǎo)管前端設(shè)置卡口(14)；

2.根據(jù)專利要求1所述的可拆卸式隧道排水水固分離及循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：

3.根據(jù)專利要求1所述的可拆卸式隧道排水水固分離及循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：所述濾網(wǎng)(34)至少設(shè)置3個，所述濾網(wǎng)(34)沿著水流的方向逐漸接近沉淀池(3)底部，所述濾網(wǎng)(34)使用毛孔多，表面積大，吸附能力強(qiáng)的材料。

4.根據(jù)專利要求1所述的可拆卸式隧道排水水固分離及循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：所述蓄水池(4)中設(shè)置水泵(41)將部分水泵送至循環(huán)管道(5)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。

5.根據(jù)專利要求1所述的可拆卸式隧道排水水固分離及循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：所述循環(huán)管道(5)內(nèi)壁安裝流水監(jiān)測傳感器(51)，所述流水監(jiān)測傳感器(51)將數(shù)據(jù)返回至水泵(41)從而控制所述循環(huán)管道(5)中水流速度。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種可拆卸式隧道排水水固分離及循環(huán)系統(tǒng)，包括：中心排水管、可拆卸儲存罐、沉淀池、可拆卸濾網(wǎng)等。本發(fā)明通過其中設(shè)置的有孔單向瓣膜、無孔單向瓣膜和流速監(jiān)測裝置來進(jìn)行水固分離以及阻止流水的非確定性流動。采用了循環(huán)管道利用水泵循環(huán)回的水流對其表面進(jìn)行沖洗，同時單向瓣膜不僅能有效防止固體顆粒堵塞以及枯枝敗葉的吸附作用，而且能阻止水的非確定性流動；電流和壓力經(jīng)處理器處理過后通過無線電、藍(lán)牙傳遞給計算機(jī)終端分析數(shù)據(jù)，用于判斷當(dāng)前隧道排水管是否發(fā)生堵塞，以及預(yù)測當(dāng)前排水量是否可能引發(fā)自然災(zāi)害。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭允,肖壯,劉才華,陳從新
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5