CN107419795A - 深层隧道变截面沉淀清污舱 - Google Patents
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Abstract
深层隧道变截面沉淀清污舱，包括深层隧道壁(1)、深层隧道舱(2)、变截面沉淀清污舱(3)，所述深层隧道舱(2)的外周为深层隧道壁(1)，深层隧道舱(2)内的底部设置检修车道(6)，深层隧道舱(2)的其中一段设置为变截面沉淀清污舱(3)，变截面沉淀清污舱(3)沿水流方向的末端设置截污斜网(4)，截污斜网(4)的顶部向来水方向倾斜30‑60°，截污斜网(4)挂在截污挂环(5)上，变截面沉淀清污舱壁(13)的底部设置高扬程清污泵(7)，高扬程清污泵(7)与淤泥提升管道(12)的一端连接。本发明的有益效果为：变被动式清淤为主动式防御，水流在变截面沉淀清污舱减速，不仅在可沉淀桥，而且可以通过周围广大的空间将污物、污泥与污水有效分离；并通过设置截污斜网，有助于截污和淤泥沉淀。
Description
技术领域
本发明涉及深层隧道技术，尤其涉及了一种深层隧道变截面沉淀清污舱。
背景技术
深层调蓄隧道是指埋设在深层地下空间（一般指地面以下大于20m深度空间）的大型、特大型排水隧道。通常内涝易发、人口密集、地下管线复杂、现有排水系统改造难度较高的地区，可设置深层调蓄隧道。采取以大型深层调蓄隧道辅以源头径流控制，是贯彻“海绵城市”建设要求，体现因水制宜、因地制宜的治水方略，也是国外已建区域提高排水防涝标准的通常做法。
采用深层隧道工程治理污水避免路面开挖，使对交通和环境的破坏最小化；避免与现有的地下公用设施或基础设施产生冲突；由于避开了建筑物桩基，可以采用直线设计，而不受现有路网影响。
为有效减轻芝加哥的城市内涝和水体污染，保护密西根湖等水体环境，芝加哥实施了合流调蓄型深层隧道系统工程，建设了一条长176km、直径2.5~10m、埋深45~106m的隧道。墨西哥、法国巴黎、英国伦敦泰晤士等也相继实施了合流调蓄型深层隧道系统工程。
深层隧道的淤积问题比较严重，多是由于管道系统中的泥沙以及悬浮固体物沉积所引起的。深层隧道中的淤积物如石头、砖块、塑料袋、树枝等会使管道内污水流速降低，并截留油脂和漂浮物，从而降低管道的输送能力，加剧深层隧道的淤积。当深层隧道内的淤积物达到一定程度时，排水管道的输送能力会急剧下降，淤积物淤积的速度也逐渐加快，最终造成管道发生堵塞。对于深层隧道的清淤，国内外相应的研究较少，现存的对于排水管道清淤问题的研究也仅限于在出现淤积之后采取各种措施。因此对于排水管道内部污物淤积的问题的解决显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于解决雨水和污水的有效分离，最大程度防止水体污染，保证高效、可靠、安全的维修体系和维修空间，提高空间利用率，提供一种深层隧道变截面沉淀清污舱。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
深层隧道变截面沉淀清污舱，包括深层隧道壁(1)、深层隧道舱(2)、变截面沉淀清污舱(3)、截污斜网(4)、截污挂环(5)、检修车道(6)、高扬程清污泵(7)、淤泥提升管道(12)和变截面沉淀清污舱壁(13)，所述深层隧道舱(2)的外周为深层隧道壁(1)，深层隧道舱(2)内的底部设置检修车道(6)，深层隧道舱(2)的其中一段设置为变截面沉淀清污舱(3)，变截面沉淀清污舱(3)沿水流方向的末端设置截污斜网(4)，截污斜网(4)的顶部向来水方向倾斜30-60°，在深层隧道舱(2)、变截面沉淀清污舱(3)连接处的底部检修车道(6)的两侧分别设置截污挂环(5)，在变截面沉淀清污舱壁(13)顶部和两侧分别设置截污挂环(5)，截污斜网(4)挂在截污挂环(5)上，变截面沉淀清污舱壁(13)的底部设置高扬程清污泵(7)，高扬程清污泵(7)与淤泥提升管道(12)的一端连接，淤泥提升管道(12)的另一端穿过变截面沉淀清污舱壁(13)和土层到达地表。
其中，所述的变截面沉淀清污舱(3)内部建造将变截面沉淀清污舱(3)两端的深层隧道舱(2)连接起来的可沉淀桥(10)，可沉淀桥(10)与检修车道(6)的顶面等高，可沉淀桥(10)的两侧设置安全护栏(9)，可沉淀桥(10)上设置均匀分布的多排底部沉淀口(11)，每排底部沉淀口(11)均匀分布。
其中，所述的变截面沉淀清污舱(3)的底部首先形成快速降低的变斜率沉积坡(8)，在变斜率沉积坡(8)的水平长度为变截面沉淀清污舱(3)长度的四分之一至三分之一处，变截面沉淀清污舱(3)的下降坡度为40-50°；然后变斜率沉积坡(8)逐渐缓慢降低的，在变斜率沉积坡(8)的水平长度为变截面沉淀清污舱(3)长度的二分之一至三分之二处，变截面沉淀清污舱(3)的下降的坡度为15-30°；最后形成快速升高的变斜率沉积坡(8)，在变斜率沉积坡(8)的水平长度为变截面沉淀清污舱(3)长度的六分之一至四分之一处，变截面沉淀清污舱(3)的上升的坡度为70-80°；三个坡段均光滑连接，且与深层隧道壁(1)光滑连接。
其中，所述的变截面沉淀清污舱(3)的长度为深层隧道舱(2)截面直径的3-10倍，变截面沉淀清污舱(3)的最大横截面面积为深层隧道舱(2)横截面面积的5-10倍。
其中，所述的深层隧道壁(1)和变截面沉淀清污舱壁(13)的顶部始终等高。
其中，所述的深层隧道舱(2)的的横截面为圆形，变截面沉淀清污舱(3)的横截面为马蹄形。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：变被动式清淤为主动式防御，水流在变截面沉淀清污舱减速，不仅在可沉淀桥，而且可以通过周围广大的空间将污物、污泥与污水有效分离；并通过设置截污斜网，有助于截污和淤泥沉淀；在变截面沉淀清污舱的最低舱底设置高扬程清污泵，整个深层隧道清淤工作更加快速、简单、便捷，而且清污装置的设置不影响任何检修车辆的使用，且整个系统受力性能好，安全性能高。
附图说明
图1为深层隧道变截面沉淀清污舱纵向截面示意图。
图2为图1的A-A剖面示意图。
图中：1、深层隧道壁；2、深层隧道舱；3、变截面沉淀清污舱；4、截污斜网；5、截污挂环；6、检修车道；7、高扬程清污泵；8、变斜率沉积坡；9、安全护栏；10、可沉淀桥；11、底部沉淀口；12、淤泥提升管道；13、变截面沉淀清污舱壁。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
如图1和图2所示，深层隧道变截面沉淀清污舱，包括深层隧道壁1、深层隧道舱2、变截面沉淀清污舱3、截污斜网4、截污挂环5、检修车道6、高扬程清污泵7、变斜率沉积坡8、安全护栏9、可沉淀桥10、底部沉淀口11、淤泥提升管道12和变截面沉淀清污舱壁13。
在圆形截面的深层隧道舱2的其中一段设置变截面沉淀清污舱3，变截面沉淀清污舱3的横截面为马蹄形，沿着水流方向，深层隧道舱2的横截面快速增加并由圆形的深层隧道舱2变成马蹄形的变截面沉淀清污舱3，马蹄形的变截面沉淀清污舱3的横截面在缓慢增加，在最大截面处，横截面再快速减小，最后由马蹄形的变截面沉淀清污舱3快速变成圆形的深层隧道舱2，在变截面沉淀清污舱3的末端设置截污斜网4，截污斜网4的顶部向来水方向倾斜，倾斜角度为30-60°，在深层隧道舱2、变截面沉淀清污舱3连接处的底部检修车道6的两侧分别设置截污挂环5，在变截面沉淀清污舱壁13顶部和两侧分别设置截污挂环5，截污斜网4挂在截污挂环5上。
深层隧道壁1和变截面沉淀清污舱壁13的顶部始终等高，沿水流方向，变截面沉淀清污舱3的底部首先形成快速降低的变斜率沉积坡8，下降坡度为40-50°，在水平长度为变截面沉淀清污舱3长度的四分之一至三分之一；然后变斜率沉积坡8逐渐缓慢降低的，下降的坡度为15-30°，长度为变截面沉淀清污舱3长度的二分之一至三分之二；然后形成快速升高的变斜率沉积坡8，上升的坡度为70-80°，长度为变截面沉淀清污舱3长度的六分之一至四分之一；三个坡段均光滑连接，且与深层隧道壁1光滑连接；在最低点处设置高扬程清污泵7，淤泥提升管道12一段与高扬程清污泵7连接，另一端穿过变截面沉淀清污舱壁13并穿过土层到地表。
变截面沉淀清污舱3的长度为深层隧道舱2截面直径的3-10倍，变截面沉淀清污舱3的最大横截面面积为深层隧道舱2横截面面积的5-10倍。
在变截面沉淀清污舱3内建造可沉淀桥10，将变截面沉淀清污舱3两端的深层隧道舱2连接起来，深层隧道舱2设置检修车道6，可沉淀桥10和检修车道6顶面等高，可沉淀桥10两侧设置安全护栏9，在可沉淀桥10上设置均匀分布的多排底部沉淀口11，每排底部沉淀口11均匀分布。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.深层隧道变截面沉淀清污舱，其特征在于：包括深层隧道壁(1)、深层隧道舱(2)、变截面沉淀清污舱(3)、截污斜网(4)、截污挂环(5)、检修车道(6)、高扬程清污泵(7)、淤泥提升管道(12)和变截面沉淀清污舱壁(13)，所述深层隧道舱(2)的外周为深层隧道壁(1)，深层隧道舱(2)内的底部设置检修车道(6)，深层隧道舱(2)的其中一段设置为变截面沉淀清污舱(3)，变截面沉淀清污舱(3)沿水流方向的末端设置截污斜网(4)，截污斜网(4)的顶部向来水方向倾斜30-60°，在深层隧道舱(2)、变截面沉淀清污舱(3)连接处的底部检修车道(6)的两侧分别设置截污挂环(5)，在变截面沉淀清污舱壁(13)顶部和两侧分别设置截污挂环(5)，截污斜网(4)挂在截污挂环(5)上，变截面沉淀清污舱壁(13)的底部设置高扬程清污泵(7)，高扬程清污泵(7)与淤泥提升管道(12)的一端连接，淤泥提升管道(12)的另一端穿过变截面沉淀清污舱壁(13)和土层到达地表。
2.根据权利要求1所述的深层隧道变截面沉淀清污舱，其特征在于：所述的变截面沉淀清污舱(3)内部建造将变截面沉淀清污舱(3)两端的深层隧道舱(2)连接起来的可沉淀桥(10)，可沉淀桥(10)与检修车道(6)的顶面等高，可沉淀桥(10)的两侧设置安全护栏(9)，可沉淀桥(10)上设置均匀分布的多排底部沉淀口(11)，每排底部沉淀口(11)均匀分布。
3.根据权利要求2所述的深层隧道变截面沉淀清污舱，其特征在于：所述的变截面沉淀清污舱(3)的底部首先形成快速降低的变斜率沉积坡(8)，在变斜率沉积坡(8)的水平长度为变截面沉淀清污舱(3)长度的四分之一至三分之一处，变截面沉淀清污舱(3)的下降坡度为40-50°；然后变斜率沉积坡(8)逐渐缓慢降低的，在变斜率沉积坡(8)的水平长度为变截面沉淀清污舱(3)长度的二分之一至三分之二处，变截面沉淀清污舱(3)的下降的坡度为15-30°；最后形成快速升高的变斜率沉积坡(8)，在变斜率沉积坡(8)的水平长度为变截面沉淀清污舱(3)长度的六分之一至四分之一处，变截面沉淀清污舱(3)的上升的坡度为70-80°；三个坡段均光滑连接，且与深层隧道壁(1)光滑连接。
4.根据权利要求2所述的深层隧道变截面沉淀清污舱，其特征在于：所述的变截面沉淀清污舱(3)的长度为深层隧道舱(2)截面直径的3-10倍，变截面沉淀清污舱(3)的最大横截面面积为深层隧道舱(2)横截面面积的5-10倍。
5.根据权利要求1所述的深层隧道变截面沉淀清污舱，其特征在于：所述的深层隧道壁(1)和变截面沉淀清污舱壁(13)的顶部始终等高。
6.根据权利要求1所述的深层隧道变截面沉淀清污舱，其特征在于：所述的深层隧道舱(2)的的横截面为圆形，变截面沉淀清污舱(3)的横截面为马蹄形。
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