CN110468948B - 深隧排水系统泵站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深隧排水系统泵站,包括地面管理平台、竖井和升降井，地面管理平台上设置有综合管理控制器，竖井的底部连接有深层隧道，且竖井的底部设置有排水泵和排泥泵，排水泵连接有排水管，排泥泵连接有排泥管，排水管和排泥管上均设置有控制阀门，排水泵、排泥泵和控制阀门均与综合管理控制器电连接；竖井内设置有多层操作平台，每层操作平台上设置有通孔；升降井内设置有升降机构，最上层和最下层的操作平台处的竖井侧壁通过密封门与升降井连通。通过设置升降井和升降机构，携带检修工具的检修人员方便地到达竖井的底部，并对竖井底部的泵组进行检修，检修完成后又能够利用升降机构快速地回到地面管理平台。

Description

深隧排水系统泵站

技术领域

本发明涉及排水设备领域，具体涉及一种深隧排水系统泵站。

背景技术

随着城市化进程的不断推进，城市建设规模不断扩大，硬地铺装和建筑物等不透水用地面积增加，改变了流域下垫面条件，使得降雨入渗、截留等大为减少，致使降雨产流时间缩短、泄流速度加快、径流量和洪峰流量大为增加，城市排水系统能力不足和排水标准偏低等问题日益凸显。此外，由于极端天气频发，从而导致城市暴雨内涝频发、溢流污染等事件频繁发生,不仅对道路交通、居民出行造成困难,更引发了下游水体黑臭等灾害,严重威胁着城市的发展和人民的生命财产安全。目前，我国大部分城市面临暴雨内涝和面源污染等问题，为有效解决这一类问题，对城市原有排水系统的改造和完善刻不容缓。但受空间条件、改造费用、施工影响等因素的限制，对浅层管网改造难度较大且效果不甚明显。因此，具有海绵城市建设理念的深隧排水系统工程成为解决城市内涝灾害的主要途径。

深隧工程具有雨水调蓄、排水调蓄和控制合流溢流污染的功能。深隧排水系统主要由主隧道、竖井、排水泵组、通风设施、排泥设施5部分组成。其中，主隧道用于排水的转输、存储、放空或排洪的作用，首先在降雨时，将多余雨水经由竖井送入到地下的深层隧道，以此来减轻浅层排水管网的压力，减少城市路面积水，防止发生内涝影响交通运输；然后，在降雨较少的时期，介于深隧的重要性，深层隧道内还需要检修人员定期进行维护，因此有必要冲洗掉隧道使用期间留下的内壁污垢，保持隧道内的空气清晰、卫生清洁，同时以便外来人员的参观和检修人员的维护管理。

现有的泵站设置在地面之下，深度大，管理、控制和检修都不不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种便于管理、控制和检修的深隧排水系统泵站。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：深隧排水系统泵站,包括地面管理平台、竖井和升降井，地面管理平台上设置有综合管理控制器，所述竖井的底部连接有深层隧道，且竖井的底部设置有排水泵和排泥泵，所述排水泵连接有排水管，所述排泥泵连接有排泥管，所述排水管和排泥管上均设置有控制阀门，所述排水泵、排泥泵和控制阀门均与综合管理控制器电连接；所述竖井内设置有多层操作平台，每层操作平台上设置有通孔；所述升降井内设置有升降机构，最上层和最下层的操作平台处的竖井侧壁通过密封门与升降井连通。

进一步地，所述地面管理平台包括配电室、控制室、值班室、料具间以及卫生间。

进一步地，所述升降井的两侧设置有应急井，所述应急井内设置有从应急井井口延伸至最下层操作平台的楼梯，每层操作平台处的竖井侧壁通过通道门与应急井相连。

进一步地，所述地面管理平台上设置有通风泵，所述通风泵连接有通风管，所述通风管的下端延伸至竖井的底部。

进一步地，所述升降机构包括升降梯、浮力箱、水箱和升降控制器，所述浮力箱固定设置在升降梯的底部，所述升降井内设置有竖直的导向柱，所述升降梯与导向柱滑动配合，所述水箱位于升降井的顶部且通过动力补水管与升降井的底部连通，所述动力补水管上设置有补水电动阀；所述升降井的底部通过放空管与竖井的底部连通，所述放空管上设置有放空电动阀，所述补水电动阀和放空电动阀均与升降控制器电连接。

进一步地，所述升降井的顶部设置有电动升降驱动机构，所述电动升降驱动机构与升降梯相连。

进一步地，所述放空管上设置有多个冲洗孔，且放空管连接有冲洗管，所述冲洗管呈环状设置在竖井的底部边缘。

进一步地，所述升降井的顶部设置有第二通风泵，所述第二通风泵连接有通风软管，所述通风软管与升降梯相连。

进一步地，所述升降井的底部设置有支撑墩；所述竖井内设置有激光水位监测仪，所述激光水位监测仪与综合管理控制器电连接。

进一步地，所述竖井的顶部设置有顶部起重机构，最下层的操作平台上设置有下部起重机构，所述通孔内设置有防坠网，通孔的周围设置有围栏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置升降井和升降机构，升降机构能够运输检修人员和检修工具，使携带检修工具的检修人员方便地到达竖井的底部，并对竖井底部的泵组进行检修，检修完成后又能够利用升降机构快速地回到地面管理平台。

附图说明

图1为本发明的整体主视示意图；

图2为本发明的俯视示意图；

图3为图1中A-A处的俯视示意图；

图4为图1中B-B处的俯视示意图；

图5为图1中C-C处的俯视示意图；

附图标记：1—竖井；2—操作平台；3—排水泵；4—排泥泵；5—排水管；6—排泥管；7—综合管理控制器；8—控制阀门；9—深层隧道；10—通孔；11—升降井；12—密封门；13—配电室；14—控制室；15—值班室；16—料具间；17—卫生间；18—应急井；19—楼梯；20—通风泵；21—通风管；22—升降梯；23—浮力箱；24—水箱；25—导向柱；26—升降控制器；27—动力补水管；28—补水电动阀；29—放空管；30—放空电动阀；31—电动升降驱动机构；32—冲洗管；33—顶部起重机构；34—防坠网；35—围栏；36—通道门；37—第二通风泵；38—通风软管；39—支撑墩；40—激光水位监测仪；41—下部起重机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明的深隧排水系统泵站,如图1至图5所示，包括地面管理平台、竖井1和升降井11，地面管理平台上设置有综合管理控制器7，所述竖井1的底部连接有深层隧道9，且竖井1的底部设置有排水泵3和排泥泵4，所述排水泵3连接有排水管5，所述排泥泵4连接有排泥管6，所述排水管5和排泥管6上均设置有控制阀门8，所述排水泵3、排泥泵4和控制阀门8均与综合管理控制器7电连接；所述竖井1内设置有多层操作平台2，每层操作平台2上设置有通孔10；所述升降井11内设置有升降机构，最上层和最下层的操作平台2处的竖井1侧壁通过密封门12与升降井11连通，密封门12采用双层密封门，以保证良好的密封效果。

竖井1顶部的井口位于地面，地面管理平台位于竖井1旁边，所述地面管理平台包括配电室13、控制室14、值班室15、料具间16以及卫生间17。其中，控制室14具有全线深隧排水系统的监控、控制、监管功能，综合管理控制器7可设置在控制室14中。值班室15供值班人员工作、休息，料具间16用于存放泵组设备、检修工具等用于维护泵站正常运行的设备。升降井11内设置的升降机构具有运输功能，为值班人员、检修人员、参观人员的上下进出深隧泵站升降使用，还可用于检修工具的输送，以便于检修人员到达竖井1的底部并对排水泵3、排泥泵4等设施进行检修。排水泵3用于排出泵站内的水，可以设置为多个，每个排水泵3连接有一根排水管5，保证在需要时能够快速排水。排泥泵4则用于排出竖井1底部的污泥，使竖井1内部保持清洁，可在竖井1的底部设置一凹坑，将排泥泵4设置在凹坑中，对竖井1进行冲洗时，污水和污泥流入凹坑内，再由排泥泵4排出。排水泵3、排泥泵4和控制阀门8均由综合管理控制器7进行控制，深层隧道9内的水进入竖井1后，根据竖井1的水位情况，值班人员可在控制室14控制排水泵3的运行，将水排入外界的浅层官网、河道或湖泊等受纳水体，并且可通过控制阀门8调节排水速度。清洗泵站和深层隧道9后，控制排泥泵4运行，将污水和污泥排出。

所述升降井11的两侧设置有应急井18，所述应急井18内设置有从应急井18井口延伸至最下层操作平台2的楼梯19，每层操作平台2处的竖井1侧壁通过通道门36与应急井18相连。当升降井11内的升降机构因为各种原因无法正常运行时，可通过应急井18内的楼梯到达各层操作平台2，然后通过通道门36进入竖井，以便于对设备进行检修、观察等。

为了使深层隧道9和泵站内的空气保持清新，并具有良好的环境，所述地面管理平台上设置有通风泵20，所述通风泵20连接有通风管21，所述通风管21的下端延伸至竖井1的底部。通风泵20可以是两个，一个是抽风泵，一个是进风泵，抽风泵将泵站内部的空气抽出，而进风泵将外界的新鲜空气通入泵站内部，两个泵同时运行，实现空气的循环流动，营造良好的通风环境，方便人员检修和参观。

升降机构可以是电梯等常规的升降机构，由于本发明的竖井1中的水位可能会比较高，如果出现漏水的情况，水流入升降井11之后，可能导致电梯被水淹没而受损，因此，本发明的升降机构包括升降梯22、浮力箱23、水箱24和升降控制器26，所述浮力箱23固定设置在升降梯22的底部，所述升降井11内设置有竖直的导向柱25，所述升降梯22与导向柱25滑动配合，所述水箱24位于升降井11的顶部且通过动力补水管27与升降井11的底部连通，所述动力补水管27上设置有补水电动阀28；所述升降井11的底部通过放空管29与竖井1的底部连通，所述放空管29上设置有放空电动阀30，所述补水电动阀28和放空电动阀30均与升降控制器26电连接。

本发明的升降机构利用水的浮力以及水面升降来驱动浮力箱23的上下运动，进而带动升降梯22升降，浮力箱23内部采用较轻的软性调料填充，体积大，且密度小，使得浮力较大，能承载人员和升降梯22本身的重量而不下沉。升降梯22则呈长方体形的箱体结构，可以是现有的电梯厢。导向柱25为光滑的柱体，穿过升降梯22并且与升降梯22滑动配合，起到导向、定位的作用，使得升降梯22能够稳定地上下移动。水箱24用于存储驱动升降机构升降的水源，水源可通过泵站排水管5排出的水、城市中水、雨水管网内的水或河道水进行补充，不采用城市自来水，以降低用水成本。水箱24设置在升降井11的顶部，高度较高，水箱24中的水能够自动流入升降井11。

升降控制器26有多个，可设置在升降梯22内和密封门12处，动力补水管27和放空管29均可以设置为1根或者多根，动力补水管27、放空管29、升降控制器26、补水电动阀28和放空电动阀30用于控制浮力箱23的升降，具体地，当需要升降梯22上升时，升降控制器26控制补水电动阀28开启，水箱24中的水通过动力补水管27进入升降井11，升降井11内的水位升高，推动浮力箱23和升降梯22向上移动，当升降梯22到达指定位置时，升降控制器26控制补水电动阀28关闭，停止补水，升降梯22停止上升。当需要升降梯22下降时，升降控制器26控制放空电动阀30开启，升降井11内的水通过放空管29进入竖井1，升降井11内的水位降低，浮力箱23和升降梯22随着水位的降低而下降，当升降梯22下降至指定位置时，升降控制器26控制放空电动阀30关闭即可。通过控制补水电动阀28和放空电动阀30的流量，即可控制升降梯22的升降速度。为了便于控制升降井11内的水位，可在升降井11内设置液位检测设备，液位检测设备可将检测结果传输至升降控制器26。

为使浮力箱23和升降梯22平稳地升降，动力补水管27内的流量应一定，且动力补水管27在升降井11底部呈环状布置，环状管网上有均匀布置的小孔，水流通过小孔流到升降井11内，同时为了防止水流对升降井11底壁的冲刷，在升降井11底面铺设一层防冲刷填料，防冲刷填料可以采用鹅卵石等。

由于浮力箱23能够始终漂浮在水面上，当竖井1中的水位较高且水漏入升降井11内时，浮力箱23能够带动升降梯22向上移动，避免水淹没升降梯22而导致升降梯22以及升降梯22内的用电设备受损，提高升降梯22的安全性。

动力补水管27、放空管29、补水电动阀28或放空电动阀30都可能出现损坏，为了实现动力补水管27、放空管29、补水电动阀28或放空电动阀30损坏时，升降梯22也能够正常地上下移动，本发明在升降井11的顶部设置有电动升降驱动机构31，所述电动升降驱动机构31与升降梯22相连。电动升降驱动机构31可采用现有的各种起重设备或者现有电梯的升降驱动机构等。当动力补水管27、放空管29、补水电动阀28或放空电动阀30出现损坏时，可利用电动升降驱动机构31带动升降梯22升降，保证升降梯22能够正常地运行。

此外，在利用水作为动力驱动浮力箱23和升降梯22升降时，由于浮力箱23漂浮在水面上，当人员进出升降梯22时，升降机构和人员的总重力发生变化，即浮力发生变化，会导致升降梯22上下晃动，因此，当升降梯22运动至最上层的操作平台2时，本发明可利用电动升降驱动机构31对升降梯22进行定位，同时，可在升降井11的底部设置支撑墩39，当升降梯22运动至最下层的操作平台2时，由支撑墩39支撑住浮力箱23和升降梯22，避免人员进出升降梯22时上下晃动。具体地工作过程为：

在平时，浮力箱23置于支撑墩39上，当人员要从最下层的操作平台2到达最上层的操作平台2时，开启最下层操作平台2处的密封门12，人员进入升降梯22后，关闭密封门12，延时2s左右后，升降控制器26控制补水电动阀28开启，水箱24中的水通过动力补水管27进入升降井11，升降井11内的水位升高，推动浮力箱23和升降梯22向上移动，当升降梯22到达最上层操作平台2时，升降控制器26控制补水电动阀28关闭，停止补水，升降梯22停止上升，延时2s左右后，升降控制器26控制电动升降驱动机构31拉住升降梯22，同时，升降控制器26控制放空电动阀30开启，升降井11内的水通过放空管29进入竖井1，升降井11内的水位降低，升降梯22在电动升降驱动机构31的拉力作用下静止，然后即可开启最上层操作平台2处的密封门12，升降梯22内的人员通过密封门12进入竖井1。

当人员要从最上层的操作平台2到达最下层的操作平台2时，先向升降井11注入足量的水，使浮力箱23漂浮在水面上，然后解除电动升降驱动机构31对升降梯22的拉力，升降控制器26控制放空电动阀30开启，升降井11内的水通过放空管29进入竖井1，升降井11内的水位降低，直到浮力箱23下降至支撑墩39并停留在支撑墩39上。

所述放空管29上设置有多个冲洗孔，且放空管29连接有冲洗管32，所述冲洗管32呈环状设置在竖井1的底部边缘，且冲洗管32上也设置有多个排水孔。将升降井11内的水排入竖井1时，部分水从放空管29上的冲洗孔喷出，可对竖井1侧壁和底部进行冲洗，部分水进入冲洗管32，对竖井1的底部边缘进行冲洗，实现在使用升降机构的同时对竖井1进行冲洗，有利于维持竖井1内的清洁卫生。

所述升降井11的顶部设置有第二通风泵37，所述第二通风泵37连接有通风软管38，所述通风软管38与升降梯22相连，在升降梯22运行过程中，利用第二通风泵37和通风软管38将外界的新鲜空气输入升降梯22，避免升降梯22内的空气质量较差。

所述竖井1内设置有激光水位监测仪40，所述激光水位监测仪40与综合管理控制器7电连接，激光水位监测仪40可检测竖井1内的水位，以便于及时排水和调节排水速度。

所述竖井1的顶部设置有顶部起重机构33，最下层的操作平台2的上方设置有下部起重机构41，顶部起重机构33和下部起重机构41用于泵组等设备的起吊和下放，采用常规的起重机构即可。所述通孔10内设置有防坠网34，起到保护的作用，防止重物坠落伤人，通孔10的周围设置有围栏35，防止人员从通孔10坠落。

Claims (6)

1.深隧排水系统泵站,其特征在于，包括地面管理平台、竖井（1）和升降井（11），地面管理平台上设置有综合管理控制器（7），所述竖井（1）的底部连接有深层隧道（9），且竖井（1）的底部设置有排水泵（3）和排泥泵（4），所述排水泵（3）连接有排水管（5），所述排泥泵（4）连接有排泥管（6），所述排水管（5）和排泥管（6）上均设置有控制阀门（8），所述排水泵（3）、排泥泵（4）和控制阀门（8）均与综合管理控制器（7）电连接；所述竖井（1）内设置有多层操作平台（2），每层操作平台（2）上设置有通孔（10）；所述升降井（11）内设置有升降机构，最上层和最下层的操作平台（2）处的竖井（1）侧壁通过密封门（12）与升降井（11）连通；所述地面管理平台上设置有通风泵（20），所述通风泵（20）连接有通风管（21），所述通风管（21）的下端延伸至竖井（1）的底部；所述升降机构包括升降梯（22）、浮力箱（23）、水箱（24）和升降控制器（26），所述浮力箱（23）固定设置在升降梯（22）的底部，所述升降井（11）内设置有竖直的导向柱（25），所述升降梯（22）与导向柱（25）滑动配合，所述水箱（24）位于升降井（11）的顶部且通过动力补水管（27）与升降井（11）的底部连通，所述动力补水管（27）上设置有补水电动阀（28）；所述升降井（11）的底部通过放空管（29）与竖井（1）的底部连通，所述放空管（29）上设置有放空电动阀（30），所述补水电动阀（28）和放空电动阀（30）均与升降控制器（26）电连接；所述升降井（11）的顶部设置有电动升降驱动机构（31），所述电动升降驱动机构（31）与升降梯（22）相连；所述放空管（29）上设置有多个冲洗孔，且放空管（29）连接有冲洗管（32），所述冲洗管（32）呈环状设置在竖井（1）的底部边缘。

2.根据权利要求1所述的深隧排水系统泵站，其特征在于，所述地面管理平台包括配电室（13）、控制室（14）、值班室（15）、料具间（16）以及卫生间（17）。

3.根据权利要求1所述的深隧排水系统泵站，其特征在于，所述升降井（11）的两侧设置有应急井（18），所述应急井（18）内设置有从应急井（18）井口延伸至最下层操作平台（2）的楼梯（19），每层操作平台（2）处的竖井（1）侧壁通过通道门（36）与应急井（18）相连。

4.根据权利要求1所述的深隧排水系统泵站，其特征在于，所述升降井（11）的顶部设置有第二通风泵（37），所述第二通风泵（37）连接有通风软管（38），所述通风软管（38）与升降梯（22）相连。

5.根据权利要求1所述的深隧排水系统泵站，其特征在于，所述升降井（11）的底部设置有支撑墩（39）；所述竖井（1）内设置有激光水位监测仪（40），所述激光水位监测仪（40）与综合管理控制器（7）电连接。

6.根据权利要求1所述的深隧排水系统泵站，其特征在于，所述竖井（1）的顶部设置有顶部起重机构（33），最下层的操作平台（2）的上方设置有下部起重机构（41），所述通孔（10）内设置有防坠网（34），通孔（10）的周围设置有围栏（35）。