CN217602711U - 一种隧道反坡虹吸排水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道反坡虹吸排水系统，包括：集水池，集水池位于隧道内，集水池与多个集水沟相连通；排水池，排水池设置在隧道外，排水池用于收集集水池内排出的水；虹吸管组件，虹吸管组件的进水端延伸至集水池内，虹吸管组件的出水端位于排水池内；注水排气组件。本实用新型通过在集水池和排水池之间设置注水排气组件和虹吸管组件，注水排气组件用于让虹吸管组件内形成负压，即在虹吸管组件内产生负压，让集水池内的水通过虹吸管组件排入排水池内。即利用虹吸原理将隧道积水自动快速排出，并且能源消耗低，满足了反坡隧道排水需求。也即解决了现有技术中存在接力排水能源消耗大的缺点。符合节能绿色环保的施工理念。

Description

一种隧道反坡虹吸排水系统

技术领域

本实用新型涉及隧道排水技术领域，尤其涉及一种隧道反坡虹吸排水系统。

背景技术

隧道作为一种较为铁路交通建设常见的形式，由于经过地形区的复杂性，在施工中经常会出现隧道涌水的现象，使铁路隧道施工的进度受到了极大的影响。反坡施工为向洞内施工前进方向为下坡，洞内水向工作面汇集，需要及时抽排，以防止施工掌子面水积聚过深，影响隧道围岩的稳定和危及隧道施工的机械设备及施工人员的安全，影响正常的施工生产。反坡排水多采用机械排水，设置多级泵站接力排水，工作面积水采用移动式水泵抽至就近固定泵站或临时泵站内，其余已施工地段隧道渗(涌)水经隧道内侧沟自然汇积到临时泵站内或固定泵站水池内，由泵站上工作泵将积水经排水管路抽排至上一级排水泵站内，如此由排水泵站接力将洞内积水抽排至洞外，经污水处理池处理后排放，这种接力排水方式，能源消耗大，操作麻烦，而且效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在接力排水能源消耗大的缺点，而提出的一种隧道反坡虹吸排水系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种隧道反坡虹吸排水系统，包括：

集水池，所述集水池位于隧道内，所述集水池与多个集水沟相连通；

排水池，所述排水池设置在隧道外，所述排水池用于收集所述集水池内排出的水；

虹吸管组件，所述虹吸管组件的进水端延伸至所述集水池内，所述虹吸管组件的出水端位于所述排水池内；

注水排气组件，所述注水排气组件设置在所述虹吸管组件上，所述注水排气组件用于让虹吸管组件的管道内形成负压。

可选的，所述虹吸管组件包括：

第一虹吸管，所述第一虹吸管的进水端位于所述集水池内；

第二虹吸管，所述第二虹吸管的进水端与所述第一虹吸管的排水端相连；

第三虹吸管，所述第三虹吸管的进水端通过一三通管与所述第二虹吸管的排水端相连；

第四虹吸管，所述第四虹吸管的进水端与所述第三虹吸管的排水端相连，且所述第四虹吸管的排水端位于所述排水池内；

其中，所述三通管与所述注水排气组件相连通。

可选的，

所述第一虹吸管和第二虹吸管为一体成型结构，且所述第一虹吸管和所述第二虹吸管为直角管；

所述第三虹吸管和第四虹吸管为一体成型结构，且所述第三虹吸管和所述第四虹吸管为直角管。

可选的，所述第二虹吸管与第三虹吸管通过三通管的水平两端接口相连；所述注水排气组件包括：

注水管，所述注水管的一端与所述三通管的第三端接口相连且连通；

偏心半球阀，所述偏心半球阀连接在所述注水管的另一端；

复合式排气阀，所述复合式排气阀与所述注水管相连且连通。

可选的，还设置有：

止回阀，所述止回阀排水端与所述第一虹吸管的进水端相连；

多层滤网，所述滤网设置在所述止回阀的进水端。

可选的，所述止回阀为旋启式止回阀。

可选的，所述第四虹吸管的排水端处设置有截水阀。

可选的，所述排水池的池深高度高于所述集水池的池深高度。

本实用新型的有益效果为：

通过在集水池和排水池之间设置注水排气组件和虹吸管组件，注水排气组件用于让虹吸管组件内形成负压，即在虹吸管组件内产生负压，让集水池内的水通过虹吸管组件排入排水池内。即利用虹吸原理将隧道积水自动快速排出，并且能源消耗低，满足了反坡隧道排水需求。也即解决了现有技术中存在接力排水能源消耗大的缺点。符合节能绿色环保的施工理念。

附图说明

图1为本实用新型实施例中提供的一种隧道反坡虹吸排水系统的整体结构示意图(俯视方向)；

图2为本实用新型实施例中提供的一种隧道反坡虹吸排水系统的虹吸管组件结构示意图。

图中标记如下所示：

1、集水池；11、滤网；12、止回阀；

2、虹吸管组件；21、第一虹吸管；22、第二虹吸管；23、第三虹吸管；24、第四虹吸管；

3、注水排气组件；31、三通管；32、复合式排气阀；33、注水管；34、偏心半球阀；

4、排水池；41、截水阀；

5、集水沟。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

实施例

参照图1-2，一种隧道反坡虹吸排水系统，所述排水系统通过将隧道中所需排水通过集水沟5集中排放至一处，然后利用虹吸原理将水排出隧道内，避免了需要设置多组排水泵站接力将洞内积水抽排至洞外，极大的节约能源，同时操作起来简便、且排水效率高。

具体的，所述排水系统包括：集水池1、排水池4、注水排气组件3和虹吸管组件2。所述集水池1位于隧道内，所述集水池1与多个集水沟5相连通，所述集水沟5用于将隧道内的积水进行汇集至集水池1内，以便于集水池1集中排出。所述排水池4设置在隧道外，所述排水池4用于收集所述集水池1内排出的水。所述虹吸管组件2的进水端延伸至所述集水池1内，所述虹吸管组件2的出水端位于所述排水池4内。即所述集水池1与所述排水池4通过所述虹吸管组件2相连通。所述注水排气组件3设置在所述虹吸管组件2上，所述注水排气组件3用于让虹吸管组件2内形成负压，以实现在排水池4和集水池1之间通过虹吸管组件2和注水排气组件3形成虹吸现象，让集水池1中的水经过虹吸管组件2排入排水池4内。在本实施例中，通过在集水池1和排水池4之间设置注水排气组件3和虹吸管组件2，注水排气组件3用于让虹吸管组件2内形成负压，即在虹吸管组件2内产生负压，让集水池1内的水通过虹吸管组件2排入排水池4内。即利用虹吸原理将隧道积水自动快速排出，并且能源消耗低，满足了反坡隧道排水需求。也即解决了现有技术中存在接力排水能源消耗大的缺点。符合节能绿色环保的施工理念。

参照图2，在本实施例中，所述虹吸管组件2包括：第一虹吸管21、第二虹吸管22、第三虹吸管23和第四虹吸管24。所述第一虹吸管21的进水端位于所述集水池1内。所述第二虹吸管22的进水端与所述第一虹吸管21的排水端相连。所述第三虹吸管23的进水端通过一三通管31与所述第二虹吸管22的排水端相连，所述三通管31与所述注水排气组件3相连通。所述第四虹吸管24的进水端与所述第三虹吸管23的排水端相连，且所述第四虹吸管24的排水端位于所述排水池4内。也即所述集水池1通过第一虹吸管21、第二虹吸管22、第三虹吸管23和第四虹吸管24与排水池4相连通，以便于注水排气组件3在第一虹吸管21、第二虹吸管22、第三虹吸管23和第四虹吸管24的管内形成负压，以实现将集水池1内的积水通过第一虹吸管21、第二虹吸管22、第三虹吸管23和第四虹吸管24排入至排水池4内。在本实施例中，为了保证所述第一虹吸管21能够将所述集水池1内的积水进行排空，所述第一虹吸管21的进水端靠近所述集水池1的内壁底端。在本实施例中，为了保证所述第一虹吸管21、第二虹吸管22、第三虹吸管23和第四虹吸管24的连接便捷性。所述第一虹吸管21和第二虹吸管22为一体成型结构，且所述第一虹吸管21和所述第二虹吸管22为直角管。所述第三虹吸管23和第四虹吸管24为一体成型结构，且所述第三虹吸管23和所述第四虹吸管24为直角管，所述第三虹吸管23通过一三通管31与所述第二虹吸管22相连通。

在本实施例，所述第二虹吸管22与第三虹吸管23通过三通管31的水平两端接口相连，所述注水排气组件3与所述三通管31的第三端接口相连。具体的，所述注水排气组件3包括：注水管33、复合式排气阀32、偏心半球阀34。所述注水管33的一端与所述三通管31相连通。所述偏心半球阀34连接在所述注水管33的另一端，所述偏心半球阀34用于控制所述注水管33的注水量。所述复合式排气阀32与所述注水管33相连通。所述复合式排气阀32为现有的带有压力表的排气阀，复合式排气阀32用于排出第一虹吸管21和第二虹吸管22内的从集水池1内的进入的气体，保证虹吸管组件2内的进排气，防止水锤现象的发生，同时确保虹吸排水时管道负压环境的维持。

在本实施例中，为了保证第一虹吸管21内的水倒流至所述集水池1内，所述第一虹吸管21的进水端处设置有止回阀12，所述止回阀12利用自身的不可倒流性，维持虹吸排水的水流流向。在本实施例中，优选的，所述止回阀12为旋启式止回阀12，所述旋启式止回阀12的排水端与第一虹吸管21连通，所述旋启式止回阀12的进水端浸入集水池1的积水内。在本实施例中，为了防止所述集水池1内的杂质和泥浆进入所述止回阀12内，所述止回阀12的进水端处外部套设有滤网11。在本实施例中，为了保证滤网11的过滤效果，所述滤网11的数量可以是多层滤网11，但至少有一层滤网11。

在本实施例中，所述第四虹吸管24的排水端处设置有截水阀41，所述截水阀41用于防止排水池4内的水进行倒流，以及控制管道中的虹吸流向。

在本实施例中，为了保证整个排水系统能够进行正常运行。所述集水池1的最低水位高于所述排水池4的最高水位，以便于所述集水池1与所述排水池4之间形成液面差，以通过液面差的作用力实现集水池1内的水排至排水池4内。即在实际操作中，将排水池4的池深高度设置为高于所述集水池1的池深高度。

本实用新型的工作原理：

所述排水系统在实际应用中，将虹吸管组件2和注水排气组件3按照图1和图2所示布置，第一虹吸管21上的止回阀12位于集水池1内底部，止回阀12需离集水池1底部一定距离，以便泥土等杂质沉淀，注水管33的排气口位于三通管31道的最高点，第四虹吸管24的排水端位于隧道外排水池4内。在注水前，首先应对第一虹吸管21、第二虹吸管22、第三虹吸管23、第三虹吸管23、止回阀12、三通管31等管道进行密封检查，确保各个阀门和部件安装正确，管道无漏气漏水现象，同时对管道中的杂物进行清理。检查各个阀门部件运行状态是否正常，确保管线各设备密封可靠，能够正常启闭，达到运行要求。

注水启动阶段，关闭出水口处的截止阀，打开注水管33上的偏心半球阀34，然后通过偏心半球阀34向注水管33中注水，直至注水管33中的水淹没偏心半球阀34中的球体，并且在等待片刻水位不发生明显下降，然后关紧偏心半球阀34，打开第四虹吸管24的排水端处的截止阀，启动虹吸排水。

在虹吸排水运行阶段，止回阀12上的滤网11能够有效地将水中的大颗粒杂质过滤，防止如岩石、泥土块等堵塞各虹吸管的管道。各虹吸管中产生的气泡会随着水流逐渐聚集在三通管31的顶部，通过三通管31上最高点处的复合式空气阀排出三通管31内的微量气泡，维持虹吸体系的负压状态，保障排水的正常进行。

最后关闭虹吸排水系统，只需要关闭第四虹吸管24处的截止阀即可。由于关闭后第一虹吸管21和第二虹吸管22中依旧处于满水状态，所以再次开启虹吸排水设备时，只需再次打开第四排水管处的截止阀，实现虹吸排水工作。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种隧道反坡虹吸排水系统，其特征在于，包括：

集水池，所述集水池位于隧道内，所述集水池与多个集水沟相连通；

排水池，所述排水池设置在隧道外，所述排水池用于收集所述集水池内排出的水；

虹吸管组件，所述虹吸管组件的进水端延伸至所述集水池内，所述虹吸管组件的出水端位于所述排水池内；

注水排气组件，所述注水排气组件设置在所述虹吸管组件上，所述注水排气组件用于让虹吸管组件的管道内形成负压。

2.根据权利要求1所述的一种隧道反坡虹吸排水系统，其特征在于，所述虹吸管组件包括：

第一虹吸管，所述第一虹吸管的进水端位于所述集水池内；

第二虹吸管，所述第二虹吸管的进水端与所述第一虹吸管的排水端相连；

第三虹吸管，所述第三虹吸管的进水端通过一三通管与所述第二虹吸管的排水端相连；

第四虹吸管，所述第四虹吸管的进水端与所述第三虹吸管的排水端相连，且所述第四虹吸管的排水端位于所述排水池内；

其中，所述三通管与所述注水排气组件相连通。

3.根据权利要求2所述的一种隧道反坡虹吸排水系统，其特征在于，

所述第一虹吸管和第二虹吸管为一体成型结构，且所述第一虹吸管和所述第二虹吸管为直角管；

所述第三虹吸管和第四虹吸管为一体成型结构，且所述第三虹吸管和所述第四虹吸管为直角管。

4.根据权利要求3所述的一种隧道反坡虹吸排水系统，其特征在于，所述第二虹吸管与第三虹吸管通过三通管的水平两端接口相连；所述注水排气组件包括：

注水管，所述注水管的一端与所述三通管的第三端接口相连且连通；

偏心半球阀，所述偏心半球阀连接在所述注水管的另一端；

复合式排气阀，所述复合式排气阀与所述注水管相连且连通。

5.根据权利要求4所述的一种隧道反坡虹吸排水系统，其特征在于，还设置有：

止回阀，所述止回阀排水端与所述第一虹吸管的进水端相连；

多层滤网，所述滤网设置在所述止回阀的进水端。

6.根据权利要求5所述的一种隧道反坡虹吸排水系统，其特征在于，所述止回阀为旋启式止回阀。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的一种隧道反坡虹吸排水系统，其特征在于，所述第四虹吸管的排水端处设置有截水阀。

8.根据权利要求1所述的一种隧道反坡虹吸排水系统，其特征在于，所述排水池的池深高度高于所述集水池的池深高度。

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