CN111825182A - 一种隧洞排水方法 - Google Patents
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Abstract
一种隧洞排水方法,所述排水方法包括集水方法、排水方法、清理方法、加药控制方法;所述集水方法包括:隧洞内分段设有集水坑,各集水坑收集分段渗水,集中导引至集水仓,通过水泵将集水仓中的水抽排至洞口的处理池系统;所述排水方法包括:水从入口进入预沉池,进而通过一级溢流堰进入絮凝反应池,之后通过二级溢流堰进入沉淀池;最后利用沉淀池处的泵站抽排至洞外污水处理站。
Description
技术领域
本发明涉及隧洞工程排水领域,具体涉及一种隧洞排水方法。
背景技术
现有技术的隧洞施工工程部分位于流域水环境敏感区,线路跨度大,强岩溶化地层范围广,水环境交互影响深远,其中存在的影响包括:隧洞排水对流域水环境的影响、隧洞建成后地表工程建设施工污水通过隧洞排水孔可能的渗漏影响、隧洞部分地段可能存在地下水铁锰超标影响;此外,由于工程施工渣场、施工场地等区域水土保持要求高。工程环境保护、水土保持要求高,也存在对隧洞施工工程的要求,因此隧洞施工中排水就变得尤为重要。
现有技术隧洞排水方案的不足如下:
1、现有技术加药房对絮凝反应池通药时,由于絮凝反应池范围大,通药时难以对整个反应池进行均匀覆盖,从而难以起到均匀反应絮凝的效果。
、现有技术加药房对絮凝反应池通药时,往往施加不止一种药剂,药剂充分混合后絮凝效果提升,然而现有技术往往是将两种药剂倒入一个反应罐里再混合,自动化程度差且流量控制繁琐。
、现有技术加药房对絮凝反应池通药时,往往采用普通球阀对通流量进行控制,然而球阀的开度控制并不精准且不能定量,原因如下:球阀的阀口开度变换不是一个线性的变化,随着球阀转动,开口面积变化并不是线性递增/递减的,而是曲线或阶跃变化,因此虽然能控制开度大小和流量大小,并不能精量控制和定量控制。
、现有技术的单向阀,存在回位弹簧,使得压力不足以打开单向阀时关闭单向阀,然而这容易造成无法流出的液体残留,严重的会造成一定水击,而且液体残留的话对于精量控制也是一种损害。
、现有技术的汇流,往往呈拉链式汇流,造成一定水击,影响设备寿命。
、现有技术的旋流盘,汇流效果较弱,混合效果也相对比较弱。
发明内容
为了克服上述问题,本发明提出同时解决上述多种问题的方案。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种隧洞排水方法,所述排水方法包括集水方法、排水方法、清理方法、加药控制方法;所述集水方法包括:隧洞内分段设有集水坑,各集水坑收集分段渗水,集中导引至集水仓,通过水泵将集水仓中的水抽排至洞口的处理池系统;
所述处理池系统包括预沉池、絮凝反应池、沉淀池、加药房、汇水沟、集水池以及污水处理流体控制设备,所述污水处理流体控制设备位于所述加药房与所述絮凝反应池之间;所述预沉池上游设有所述汇水沟,所述沉淀池下游设有所述集水池,所述预沉池与所述沉淀池中设有连梁,所述预沉池、絮凝反应池、沉淀池边缘设有爬梯;所述预沉池与絮凝反应池之间设有一级溢流堰,所述絮凝反应池与沉淀池之间设有二级溢流堰;
所述污水处理流体控制设备包括旋流盘、第一加药管、第二加药管、控制球阀、汇流锥管、搅拌杆、搅拌叶、漏斗、斜流通道、单向阀球、排流通道、封堵块、入流管、让位管头、液位传感器、控制器;其中所述控制球阀包括阀体、球体、阀杆、密封阀座、阀颈,所述球体包括小流量通道、大流量通道、第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区、第七区、第八区、所述大流量通道包括第一口、第二口,所述小流量通道包括第三口、第四口;
其中所述第一加药管和第二加药管的一部分平行设置,所述第一加药管和第二加药管中都设有所述控制球阀,所述旋流盘中包括螺旋通道;所述第一加药管与所述螺旋通道的外圈在第一位置连通,在螺旋通道的所述外圈第一位置下游位置的外侧设有所述汇流锥管,所述汇流锥管与所述第二加药管连通;
所述旋流盘的中央下方设有所述漏斗,所述漏斗上方设置所述搅拌杆,所述搅拌杆下端设有所述搅拌叶;所述漏斗下方连接所述斜流通道,所述斜流通道下方连接所述入流管,所述入流管将液体排入下游,所述入流管的直径大于所述斜流通道的直径,所述单向阀球的直径大于所述斜流通道的直径,所述封堵块位于所述入流管中,所述封堵块中设有所述排流通道,所述入流管上方设有让位管头,让位管头一端封闭,所述让位管头包括倾斜段与水平段,所述倾斜段与所述斜流通道连通,所述水平段底部支撑面的长度小于所述单向阀球的直径;
所述控制球阀的阀体上设有所述阀颈,所述阀杆驱动所述球体转动,通过球体转动,球体表面等分为八个分区围绕球体中心转动,转动到关闭位置时,第一区、第二区面向上游构成封闭区阻断水流,当第二区、第三区面向上游时,所述第六区、第七区面向下游,其中所述第一口位于所述第三区,所述第二口位于所述第六区,当第四区、第五区面向上游时,第八区、第一区面向下游,所述第三口位于所述第四区,所述第四口位于所述第八区;其中所述小流量通道贯穿所述球体,所述大流量通道贯穿所述球体且位于所述小流量通道的下方;所述小流量通道为弧形通道;
所述排水方法包括:水从入口进入预沉池,进而通过一级溢流堰进入絮凝反应池,之后通过二级溢流堰进入沉淀池;最后利用沉淀池处的泵站抽排至洞外污水处理站;
所述清理方法包括:当沉淀物过多时会减少沉淀池容量,定期使用后及时对沉淀池底的沉淀物进行清理,以保证沉淀池的正常运行;
所述加药控制方法包括:所述第一加药管长度短于所述第二加药管长度,首先开启所述第一加药管中的控制球阀,随后开启第二加药管中的控制球阀,所述漏斗中设有液位传感器,当到达一定液位,液位传感器传输信号给所述控制器,所述控制器控制所述搅拌杆下降至所述漏斗中,并控制所述搅拌叶旋转以混合药液。
进一步的,所述搅拌叶数量为四。
进一步的,所述第二加药管包括相互垂直的两段。
进一步的,所述阀颈与阀体为一体结构。
进一步的,所述球体的水平中心线穿过所述大流量通道的管壁。
进一步的,所述密封阀座外侧设有补偿弹簧。
进一步的,所述球体下侧设有下阀杆辅助驱动。
进一步的,所述球体的直径大于阀体管道的直径。
进一步的,球体表面的八个分区被密封阀座限定范围。
进一步的,所述旋流盘对应漏斗的位置上方开口以接纳所述搅拌叶。
本发明的有益效果是:
1、针对背景技术的第1点,在絮凝池中采用了旋转搅拌叶对助凝剂和混凝剂以及池水进行混合,提高了混合效率,加快了混合速度。
、针对背景技术的第2点,对两个加药管进行了汇流设计,汇流后在旋流盘中预备混合,在漏斗中经过旋流进行混合。
、针对背景技术的第3点,对球阀表面进行了精细化设计,巧妙的仅仅凭借单个球阀的旋转就可以实现精确、定量的流量调整,且保留正常通断功能。
、针对背景技术的第4点,设计了避免残留的步骤,通过斜流通道使得液体更容易迅速通过单向口,设计了让位管头可以实现短暂支撑,避免单向阀球迅速落下。
、针对背景技术的第5点,设计了切向汇流方案,使得汇流的水击更小,汇流更均匀。
、针对背景技术的第6点,设计了旋流盘、搅拌叶、汇流锥管等多个混合方案,大大提高了混合效果。
注:上述设计不分先后,每一条都使得本发明相对现有技术具有区别和显著的进步。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明排水处理池示意图
图2是本发明旋流盘系统俯视图
图3是本发明汇流系统示意图
图4是本发明控制球阀结构图
图5是本发明球体分区示意图
图6是本发明排水处理池截面图
图7是本发明排水处理池结构图
图8是本发明隧洞排水方法隧洞段示意图
图中,附图标记如下:
1、预沉池2、絮凝反应池3、沉淀池4、加药房5、旋流盘6、第一加药管7、第二加药管8、控制球阀9、汇流锥管10、螺旋通道外圈11、搅拌杆12、搅拌叶13、漏斗14、斜流通道15、单向阀球16、排流通道17、封堵块18、入流管19、让位管头20、阀体21、球体22、阀杆23、阀颈24、小流量通道25、密封阀座26、大流量通道27、第一区28、第二区29、第三区30、第四区31、第五区32、第六区33、第七区34、第八区35、第一口36、第四口37、第三口38、第二口39、汇水沟40、集水池41、进水口42、连梁43、爬梯44、溢流堰45、集水坑46、集水仓47、水泵。
具体实施方式
如图所示:一种隧洞排水方法,所述排水方法包括集水方法、排水方法、清理方法、加药控制方法;所述集水方法包括:隧洞内分段设有集水坑,各集水坑收集分段渗水,集中导引至集水仓,通过水泵将集水仓中的水抽排至洞口的处理池系统;
所述处理池系统包括预沉池、絮凝反应池、沉淀池、加药房、汇水沟、集水池以及污水处理流体控制设备,所述污水处理流体控制设备位于所述加药房与所述絮凝反应池之间;所述预沉池上游设有所述汇水沟,所述沉淀池下游设有所述集水池,所述预沉池与所述沉淀池中设有连梁,所述预沉池、絮凝反应池、沉淀池边缘设有爬梯;所述预沉池与絮凝反应池之间设有一级溢流堰,所述絮凝反应池与沉淀池之间设有二级溢流堰;
如图所示:所述污水处理流体控制设备包括旋流盘、第一加药管、第二加药管、控制球阀、汇流锥管、搅拌杆、搅拌叶、漏斗、斜流通道、单向阀球、排流通道、封堵块、入流管、让位管头、液位传感器、控制器;其中所述控制球阀包括阀体、球体、阀杆、密封阀座、阀颈,所述球体包括小流量通道、大流量通道、第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区、第七区、第八区、所述大流量通道包括第一口、第二口,所述小流量通道包括第三口、第四口;
其中所述第一加药管和第二加药管的一部分平行设置,所述第一加药管和第二加药管中都设有所述控制球阀,所述旋流盘中包括螺旋通道;所述第一加药管与所述螺旋通道的外圈在第一位置连通,在螺旋通道的所述外圈第一位置下游位置的外侧设有所述汇流锥管,所述汇流锥管与所述第二加药管连通;
如图所示:所述旋流盘的中央下方设有所述漏斗,所述漏斗上方设置所述搅拌杆,所述搅拌杆下端设有所述搅拌叶;所述漏斗下方连接所述斜流通道,所述斜流通道下方连接所述入流管,所述入流管将液体排入下游,所述入流管的直径大于所述斜流通道的直径,所述单向阀球的直径大于所述斜流通道的直径,所述封堵块位于所述入流管中,所述封堵块中设有所述排流通道,所述入流管上方设有让位管头,让位管头一端封闭,所述让位管头包括倾斜段与水平段,所述倾斜段与所述斜流通道连通,所述水平段底部支撑面的长度小于所述单向阀球的直径;
所述控制球阀的阀体上设有所述阀颈,所述阀杆驱动所述球体转动,通过球体转动,球体表面等分为八个分区围绕球体中心转动,转动到关闭位置时,第一区、第二区面向上游构成封闭区阻断水流,当第二区、第三区面向上游时,所述第六区、第七区面向下游,其中所述第一口位于所述第三区,所述第二口位于所述第六区,当第四区、第五区面向上游时,第八区、第一区面向下游,所述第三口位于所述第四区,所述第四口位于所述第八区;其中所述小流量通道贯穿所述球体,所述大流量通道贯穿所述球体且位于所述小流量通道的下方;所述小流量通道为弧形通道;
所述排水方法包括:水从入口进入预沉池,进而通过一级溢流堰进入絮凝反应池,之后通过二级溢流堰进入沉淀池;最后利用沉淀池处的泵站抽排至洞外污水处理站;
所述清理方法包括:当沉淀物过多时会减少沉淀池容量,定期使用后及时对沉淀池底的沉淀物进行清理,以保证沉淀池的正常运行;
所述加药控制方法包括:所述第一加药管长度短于所述第二加药管长度,首先开启所述第一加药管中的控制球阀,随后开启第二加药管中的控制球阀,所述漏斗中设有液位传感器,当到达一定液位,液位传感器传输信号给所述控制器,所述控制器控制所述搅拌杆下降至所述漏斗中,并控制所述搅拌叶旋转以混合药液。
如图所示:所述搅拌叶数量为四。所述第二加药管包括相互垂直的两段。所述阀颈与阀体为一体结构。所述球体的水平中心线穿过所述大流量通道的管壁。所述密封阀座外侧设有补偿弹簧。所述球体下侧设有下阀杆辅助驱动。所述球体的直径大于阀体管道的直径。球体表面的八个分区被密封阀座限定范围。所述旋流盘对应漏斗的位置上方开口以接纳所述搅拌叶。
所述流体控制设备的工作原理及过程如下:控制球阀通流控制方法包括:开启方法、调节方法、关闭方法:所述开启方法包括:关闭位置时所述第一区、第二区面向上游,开启时沿着第一旋向旋转所述球体45度,达到第一开启位,使得第二区、第三区面向上游,从而第六区、第七区面向下游使得所述大流量通道贯通;所述调节方法包括:当絮凝反应池水位下降,使得球体从所述第一开启位起沿着所述第一旋向旋转90度,达到第二开启位使得所述第四区、第五区面向上游,第八区、第一区面向下游,从而使得所述小流量通道贯通;所述关闭方法包括:使得球体从所述第二开启位起沿着第二旋向旋转135度从而使得第一区、第二区面向上游阻断水流,所述第二旋向与第一旋向相反。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本案的专利范围中。
Claims (10)
1.一种隧洞排水方法,其特征在于,所述排水方法包括集水方法、排水方法、清理方法、加药控制方法;所述集水方法包括:隧洞内分段设有集水坑,各集水坑收集分段渗水,并集中导引至集水仓,通过水泵将集水仓中的水抽排至洞口的处理池系统;
所述处理池系统包括所述预沉池、所述絮凝反应池、沉淀池、加药房、汇水沟、集水池以及污水处理流体控制设备,所述污水处理流体控制设备位于所述加药房与所述絮凝反应池之间;所述预沉池上游设有所述汇水沟,所述沉淀池下游设有所述集水池,所述预沉池与所述沉淀池中设有连梁,所述预沉池、絮凝反应池、沉淀池边缘设有爬梯;所述预沉池与絮凝反应池之间设有一级溢流堰,所述絮凝反应池与沉淀池之间设有二级溢流堰;
所述污水处理流体控制设备包括旋流盘、第一加药管、第二加药管、控制球阀、汇流锥管、搅拌杆、搅拌叶、漏斗、斜流通道、单向阀球、排流通道、封堵块、入流管、让位管头、液位传感器、控制器;其中所述控制球阀包括阀体、球体、阀杆、密封阀座、阀颈,所述球体包括小流量通道、大流量通道、第一区、第二区、第三区、第四区、第五区 、第六区、第七区、第八区、所述大流量通道包括第一口、第二口,所述小流量通道包括第三口、第四口;
其中所述第一加药管和第二加药管的一部分平行设置,所述第一加药管和第二加药管中都设有所述控制球阀,所述旋流盘中包括螺旋通道;所述第一加药管与所述螺旋通道的外圈在第一位置连通,在螺旋通道的所述外圈第一位置下游位置的外侧设有所述汇流锥管,所述汇流锥管与所述第二加药管连通;
所述旋流盘的中央下方设有所述漏斗,所述漏斗上方设置所述搅拌杆,所述搅拌杆下端设有所述搅拌叶;所述漏斗下方连接所述斜流通道,所述斜流通道下方连接所述入流管,所述入流管将液体排入下游,所述入流管的直径大于所述斜流通道的直径,所述单向阀球的直径大于所述斜流通道的直径,所述封堵块位于所述入流管中,所述封堵块中设有所述排流通道,所述入流管上方设有让位管头,让位管头一端封闭,所述让位管头包括倾斜段与水平段,所述倾斜段与所述斜流通道连通,所述水平段底部支撑面的长度小于所述单向阀球的直径;
所述控制球阀的阀体上设有所述阀颈,所述阀杆驱动所述球体转动,通过球体转动,球体表面等分为八个分区围绕球体中心转动,转动到关闭位置时,第一区、第二区面向上游构成封闭区阻断水流,当第二区、第三区面向上游时,所述第六区、第七区面向下游,其中所述第一口位于所述第三区,所述第二口位于所述第六区,当第四区、第五区面向上游时,第八区、第一区面向下游,所述第三口位于所述第四区,所述第四口位于所述第八区;其中所述小流量通道贯穿所述球体,所述大流量通道贯穿所述球体且位于所述小流量通道的下方;所述小流量通道为弧形通道;
所述排水方法包括:水从入口进入预沉池,进而通过一级溢流堰进入絮凝反应池,之后通过二级溢流堰进入沉淀池;最后利用沉淀池处的泵站抽排至洞外污水处理站;
所述清理方法包括:当沉淀物过多时会减少沉淀池容量,定期使用后及时对沉淀池底的沉淀物进行清理,以保证沉淀池的正常运行;
所述加药控制方法包括:所述第一加药管长度短于所述第二加药管长度,首先开启所述第一加药管中的控制球阀,随后开启第二加药管中的控制球阀,所述漏斗中设有所述液位传感器,当到达预定液位时,液位传感器传输信号给所述控制器,所述控制器控制所述搅拌杆下降至所述漏斗中,并控制所述搅拌叶旋转以混合药液。
2.根据权利要求1所述的一种隧洞排水方法,其特征在于:所述搅拌叶数量为四。
3.根据权利要求1所述的一种隧洞排水方法,其特征在于:所述第二加药管包括相互垂直的两段。
4.根据权利要求1所述的一种隧洞排水方法,其特征在于:所述阀颈与阀体为一体结构。
5.根据权利要求1所述的一种隧洞排水方法,其特征在于:所述球体的水平中心线穿过所述大流量通道的管壁。
6.根据权利要求1所述的一种隧洞排水方法,其特征在于:所述密封阀座外侧设有补偿弹簧。
7.根据权利要求1所述的一种隧洞排水方法,其特征在于:所述球体下侧设有下阀杆辅助驱动。
8.根据权利要求1所述的一种隧洞排水方法,其特征在于:所述球体的直径大于阀体管道的直径。
9.根据权利要求1所述的一种隧洞排水方法,其特征在于:球体表面的八个分区被密封阀座限定范围。
10.根据权利要求1所述的一种隧洞排水方法,其特征在于:所述旋流盘对应漏斗的位置上方开口以接纳所述搅拌叶。
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US4778280A (en) * | 1986-06-25 | 1988-10-18 | Stranco, Inc. | Mixing apparatus |
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