CN215170194U - 隧道排水排气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种隧道排水排气系统，所述隧道排水排气系统由多根环向排水管、两根纵向排水管、多根横向排水管、主排水沟、多根排气管、多台瓦斯检测装置、多台排气风扇和多个水气分离装置组成；本实用新型的有益技术效果是：提出了一种隧道排水排气系统，该方案可解决隧道排气系统难以排出一氧化碳和硫化氢的问题。

Description

隧道排水排气系统

技术领域

本实用新型涉及一种隧道病害防护技术，尤其涉及一种隧道排水排气系统。

背景技术

瓦斯和渗水是隧道工程中的常见病害；现有技术在防治相关病害时，大多利用瓦斯密度小于空气的特点来使瓦斯气体向上自然排出，常见做法是，在隧道的排水管路中设置水气分离装置和排气管，汇聚到排水管路中的瓦斯被水气分离装置阻隔，只能通过排气管向上排出，岩壁渗水则通过排水管路向外排出；存在的问题是：在一些地区，有害气体中一氧化碳和硫化氢的含量较高，一氧化碳密度略小与空气，硫化氢密度大于空气，此时，一氧化碳和硫化氢就很难自然排出，容易积聚；此外，现有技术在检测瓦斯时，一般是对隧道进行总体监测，对于大长度隧道，检测的敏感性较差，难以及时发现隐患。

实用新型内容

针对背景技术中的问题，本实用新型提出了一种隧道排水排气系统，其结构为：所述隧道排水排气系统由多根环向排水管、两根纵向排水管、多根横向排水管、主排水沟、多根排气管、多台瓦斯检测装置、多台排气风扇和多个水气分离装置组成；

所述环向排水管为C形结构，C形结构的开口朝下；环向排水管埋设在隧道衬砌壁内侧，环向排水管沿隧道环向布置，多根环向排水管沿隧道走向间距分布，环向排水管上设置有多个带滤网的透水孔；环向排水管的两端各连接一水气分离装置；所述主排水沟埋设在隧道中部的地面下，主排水沟沿隧道走向延伸，主排水沟和水气分离装置之间通过横向排水管连通，多根横向排水管与多个水气分离装置一一对应；横向排水管埋设在隧道地面下；位于隧道同侧的多个水气分离装置通过一根纵向排水管串通，两根纵向排水管分别对应隧道两侧；

所述排气管为倒L形，排气管竖向段的下端与环向排水管顶部连通，多根排气管与多根环向排水管一一对应；所述排气风扇设置在排气管横向段的外端口处，多台排气风扇与多根排气管一一对应；所述瓦斯检测装置设置在排气管横向段的下侧，瓦斯检测装置的进气管伸入排气管的横向段内，多台瓦斯检测装置与多根排气管一一对应；所述排气风扇能将排气管内的气体向外排出。

前述方案中，由环向排水管、纵向排水管、横向排水管、主排水沟、排气管和水气分离装置所构成的排放管路与现有技术大同小异，方案的核心是在排气管上加装了瓦斯检测装置和排气风扇，排气风扇运行时，可以在前端管路中形成负压，强制气体向外流动，这就可以有效解决一氧化碳和硫化氢难以排出的问题，同时，由于设置了瓦斯检测装置，使我们可以对气体的瓦斯情况进行监测，通过多台瓦斯检测装置，就能实现隧道瓦斯情况的分区监测，大大提高检测敏感性。

现有的水气分离装置一般采用弯管水封来实现水、气隔离，但隧道渗水量存在不确定性，弯管内水位较低时难以形成有效水封，密度较大的有害气体会向下流动并在排水沟中积聚，针对此问题，本实用新型对水气分离装置进行了改进，具体方案是：所述水气分离装置由分离腔、过滤网、浮板和U形管组成；所述分离腔为圆柱形结构；圆柱形结构的上端面与环向排水管连通，圆柱形结构的周向侧壁与纵向排水管连通，圆柱形结构的下端面与U形管的一端连通，U形管的另一端与横向排水管连通，横向排水管的高度低于纵向排水管的高度；过滤网设置在圆柱形结构中部，过滤网将分离腔分隔为上下两个腔室，过滤网的高度低于纵向排水管；分离腔和U形管连接处的端口记为排水口，浮板的尺寸大于排水口尺寸，浮板与分离腔接触时能将排水口遮蔽，浮板设置在过滤网下侧的腔室内。

前述水气分离装置的原理是：U形管内腔被水填满时会形成水封，将气体阻挡，多余的水会通过横向排水管向外排出，同时，如果水量较大，浮板会浮在水面上，不影响水流动；水量较少时，浮板会将排水口挡住，即使U形管内的水量无法形成水封，浮板也能阻滞有害气体向下流动，从而保证水气分离装置稳定发挥水气分离功能。

优选地，对应同一排气管的瓦斯检测装置和排气风扇电气连接，瓦斯检测装置能根据检测到的瓦斯浓度调节排气风扇的转速，瓦斯浓度越高、排气风扇转速越快。

本实用新型的有益技术效果是：提出了一种隧道排水排气系统，该方案可解决隧道排气系统难以排出一氧化碳和硫化氢的问题。

附图说明

图1、本实用新型的结构示意图；

图2、水气分离装置结构示意图；

图中各个标记所对应的名称分别为：环向排水管1、纵向排水管2、横向排水管3、主排水沟4、排气管5、瓦斯检测装置6、排气风扇7、水气分离装置8、分离腔8-1、过滤网8-2、浮板8-3、U形管8-4。

具体实施方式

一种隧道排水排气系统，其结构为：所述隧道排水排气系统由多根环向排水管1、两根纵向排水管2、多根横向排水管3、主排水沟4、多根排气管5、多台瓦斯检测装置6、多台排气风扇7和多个水气分离装置8组成；

所述环向排水管1为C形结构，C形结构的开口朝下；环向排水管1埋设在隧道衬砌壁内侧，环向排水管1沿隧道环向布置，多根环向排水管1沿隧道走向间距分布，环向排水管1上设置有多个带滤网的透水孔；环向排水管1的两端各连接一水气分离装置8；所述主排水沟4埋设在隧道中部的地面下，主排水沟4沿隧道走向延伸，主排水沟4和水气分离装置8之间通过横向排水管3连通，多根横向排水管3与多个水气分离装置8一一对应；横向排水管3埋设在隧道地面下；位于隧道同侧的多个水气分离装置8通过一根纵向排水管2串通，两根纵向排水管2分别对应隧道两侧；

所述排气管5为倒L形，排气管5竖向段的下端与环向排水管1顶部连通，多根排气管5与多根环向排水管1一一对应；所述排气风扇7设置在排气管5横向段的外端口处，多台排气风扇7与多根排气管5一一对应；所述瓦斯检测装置6设置在排气管5横向段的下侧，瓦斯检测装置6的进气管伸入排气管5的横向段内，多台瓦斯检测装置6与多根排气管5一一对应；所述排气风扇7能将排气管5内的气体向外排出。

进一步地，所述水气分离装置8由分离腔8-1、过滤网8-2、浮板8-3和U形管8-4组成；所述分离腔8-1为圆柱形结构；圆柱形结构的上端面与环向排水管1连通，圆柱形结构的周向侧壁与纵向排水管2连通，圆柱形结构的下端面与U形管8-4的一端连通，U形管8-4的另一端与横向排水管3连通，横向排水管3的高度低于纵向排水管2的高度；过滤网8-2设置在圆柱形结构中部，过滤网8-2将分离腔8-1分隔为上下两个腔室，过滤网8-2的高度低于纵向排水管2；分离腔8-1和U形管8-4连接处的端口记为排水口，浮板8-3的尺寸大于排水口尺寸，浮板8-3与分离腔8-1接触时能将排水口遮蔽，浮板8-3设置在过滤网8-2下侧的腔室内。

进一步地，对应同一排气管5的瓦斯检测装置6和排气风扇7电气连接，瓦斯检测装置6能根据检测到的瓦斯浓度调节排气风扇7的转速，瓦斯浓度越高、排气风扇7转速越快。

Claims (3)

1.一种隧道排水排气系统，其特征在于：所述隧道排水排气系统由多根环向排水管（1）、两根纵向排水管（2）、多根横向排水管（3）、主排水沟（4）、多根排气管（5）、多台瓦斯检测装置（6）、多台排气风扇（7）和多个水气分离装置（8）组成；

所述环向排水管（1）为C形结构，C形结构的开口朝下；环向排水管（1）埋设在隧道衬砌壁内侧，环向排水管（1）沿隧道环向布置，多根环向排水管（1）沿隧道走向间距分布，环向排水管（1）上设置有多个带滤网的透水孔；环向排水管（1）的两端各连接一水气分离装置（8）；所述主排水沟（4）埋设在隧道中部的地面下，主排水沟（4）沿隧道走向延伸，主排水沟（4）和水气分离装置（8）之间通过横向排水管（3）连通，多根横向排水管（3）与多个水气分离装置（8）一一对应；横向排水管（3）埋设在隧道地面下；位于隧道同侧的多个水气分离装置（8）通过一根纵向排水管（2）串通，两根纵向排水管（2）分别对应隧道两侧；

所述排气管（5）为倒L形，排气管（5）竖向段的下端与环向排水管（1）顶部连通，多根排气管（5）与多根环向排水管（1）一一对应；所述排气风扇（7）设置在排气管（5）横向段的外端口处，多台排气风扇（7）与多根排气管（5）一一对应；所述瓦斯检测装置（6）设置在排气管（5）横向段的下侧，瓦斯检测装置（6）的进气管伸入排气管（5）的横向段内，多台瓦斯检测装置（6）与多根排气管（5）一一对应；所述排气风扇（7）能将排气管（5）内的气体向外排出。

2.根据权利要求1所述的隧道排水排气系统，其特征在于：所述水气分离装置（8）由分离腔（8-1）、过滤网（8-2）、浮板（8-3）和U形管（8-4）组成；所述分离腔（8-1）为圆柱形结构；圆柱形结构的上端面与环向排水管（1）连通，圆柱形结构的周向侧壁与纵向排水管（2）连通，圆柱形结构的下端面与U形管（8-4）的一端连通，U形管（8-4）的另一端与横向排水管（3）连通，横向排水管（3）的高度低于纵向排水管（2）的高度；过滤网（8-2）设置在圆柱形结构中部，过滤网（8-2）将分离腔（8-1）分隔为上下两个腔室，过滤网（8-2）的高度低于纵向排水管（2）；分离腔（8-1）和U形管（8-4）连接处的端口记为排水口，浮板（8-3）的尺寸大于排水口尺寸，浮板（8-3）与分离腔（8-1）接触时能将排水口遮蔽，浮板（8-3）设置在过滤网（8-2）下侧的腔室内。

3.根据权利要求1或2所述的隧道排水排气系统，其特征在于：对应同一排气管（5）的瓦斯检测装置（6）和排气风扇（7）电气连接，瓦斯检测装置（6）能根据检测到的瓦斯浓度调节排气风扇（7）的转速，瓦斯浓度越高、排气风扇（7）转速越快。

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