一种防止气爆装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种防止气爆装置及其工作方法，包括排气板、轨道、动力装置、抽气管道和抽气装置；排气板连接动力装置，排气板设置在布置于隧道的轨道上，通过动力装置控制排气板在轨道上滑动，使排气板沿着隧道顶部移动，推动隧道内气腔向一侧移动；其中，排气板在推动隧道内气腔向一侧移动过程中，其顶部与隧道顶部相互贴合；排气板侧面设置有吸气孔，吸气孔连通抽气管道，通过抽气管道连接到抽气装置。本发明专利技术装置采用主动除气措施，在小型气泡聚集并形成气腔的初期，就通过排气板将气腔推移排出，并且能够通过排气板上吸气孔吸收气腔，避免腔的蓄积，从而在根源上消除气腔。

【技术实现步骤摘要】
一种防止气爆装置及其工作方法
本专利技术涉及深层隧道调蓄排水系统的安全装置，特别涉及一种防止气爆装置及其工作方法。
技术介绍
随着我国工业的发展与城市化进程的推进，城市工业污水和市政排污量不断增加，现有排水管网排污能力已无法满足日益增长的城市污水排污需求。为解决城市污水问题因运而生的城市深层隧道排水系统，便可有效地缓解城市合流制溢流(CSO)、内涝等问题，并在一些国家获得应用并取得了较好的工程效果。我国在一些城市(广州、上海、深圳等地)也已采用深层隧道来解决城市洪涝问题。为避开深层隧道建设对地下管线和地铁等设施的影响，城市深层隧道调蓄排水系统一般建设在地下40m～60m处，主要由竖井、隧道、调蓄池和排涝泵等结构组成。深层隧道典型段包括竖井1以及连接在竖井之间的隧道2，如图1中所示；当发生大暴雨时，底面汇集的大量雨水通过竖井进入地下深层隧道，存储部分雨水，在未使用深层隧道时，隧道内处于无水状态被空气填充，发生大暴雨时涝水通过各竖井进入深层隧道，由隧道和调蓄池容积对涝水进行调蓄，当降雨结束后通过隧道末端排涝泵站将深层隧道内的涝水排空。而深层隧道运行的过程就是不断引入水，并不断排出气体的过程。由于暴雨历史短、强度大，大量的雨水通过多个入流竖井进入隧道，当水体进入的时候气体从通气井或竖井当中排出，而在隧道从明流向满流转换的过程中，较多的气泡会滞留在隧道顶部，气泡汇聚成气腔3并被水流带到竖井处，在水压力和气腔浮力的共同作用下，水汽混合物从竖井中喷涌而形成气爆现象(geysering)，喷涌而出的水汽混合物可冲出地面几十米高，严重威胁地面车辆和行人的安全，同时对隧道的安全运行也带来巨大隐患。目前针对气爆现象，全世界范围内还没有成熟的预防或解决方式，目前，主要采取的措施是在隧道与竖井交接的位置设置一种气腔分隔结构，通过这种结构减小气腔，从而降低气爆强度今而减小危害。但这种措施的手段将气腔分割为小型气泡，属于被动防御措施，当气腔较大或移动速度较快时，该措施的效果较差。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种防止气爆装置，该装置采用主动除气措施，在小型气泡聚集并形成气腔的初期，就通过排气板将气腔推移到竖井处排出，从而在根源上消除气腔。本专利技术的第二目的在于提供一种防止气爆装置的工作方法。本专利技术的第一目的通过下述技术方案实现：一种防止气爆装置，其特征在于，包括排气板、轨道、动力装置、抽气管道和抽气装置；排气板连接动力装置，排气板设置在布置于隧道的轨道上，通过动力装置控制排气板在轨道上滑动，使排气板沿着隧道顶部移动，推动隧道内气腔向一侧移动；其中，排气板在推动隧道内气腔向一侧移动过程中，其顶部与隧道顶部相互贴合；排气板侧面设置有吸气孔，吸气孔连通抽气管道，通过抽气管道连接到抽气装置。优选的，还包括设置在排气板上的旋转轴以及转向机，所述转向机连接排气板的旋转轴，通过转向机带动旋转轴对排气板进行旋转。优选的，排气板面向两个移动方向的侧面分别对应设置有吸气孔，吸气孔上设置有打开和关闭吸气孔的开关装置；开关装置连接控制器，通过控制器控制其状态。更进一步的，所述开关装置为电动阀或电磁阀。优选的，抽气装置包括气泵，气泵设置在抽气管道上，通过气泵将排气板上吸气孔所吸收气体通过抽气管道进行排放，所述抽气管道的排气口位于隧道侧边的竖井中。优选的，所述动力装置包括连接排气板的第一卷扬机和第二卷扬机，所述第一卷扬机和第二卷扬机分别设置在隧道两侧，分别对应控制排气板朝隧道两个方向移动。优选的，所述排气板为弓形板；弓形板顶部与隧道顶部相互贴合，弓形板贴合处采用柔性橡胶边缘，增强封闭性。本专利技术的第二目的通过下述技术方案实现：一种防止气爆装置的工作方法，包括：当要针对隧道进行排气时，启动动力装置，通过动力装置控制排气板在轨上滑动，以沿着隧道顶部向隧道其中一个方向移动；同时启动抽气装置，通过抽气装置在排气板吸气孔吸气，将排气板移动方向侧所形成的气腔通过吸气孔抽出并排出隧道。优选的，还包括如下步骤：当要针对隧道进行排气时，通过转动机转动排气板的旋转轴，使得排气板垂直于水流方向；当不对隧道进行排气时，通过转动机转动排气板的旋转轴，使得排气板平行于水流方向。优选的，当动力装置控制排气板往一个方向移动时，控制排气板第一侧面上吸气孔的开关装置闭合，控制排气板第二侧面上吸气孔的开关装置断开；所述排气板第一侧面指的是面向排气板移动方向的侧面，第二侧面指的是背向排气板移动方向的侧面。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：(1)本专利技术一种防止气爆装置，包括排气板、轨道、动力装置、抽气管道和抽气装置；其中排气板设置在布置于隧道的轨道上，通过动力装置能够控制排气板在轨道上滑动，其中，排气板在推动隧道内气腔向一侧移动过程中，其顶部与隧道顶部相互贴合；排气板侧面设置有吸气孔，吸气孔连通抽气管道，通过抽气管道连接到抽气装置。在本专利技术中，当要针对隧道进行排气时，启动动力装置，通过动力装置控制排气板在轨上滑动，以沿着隧道顶部向隧道其中一个方向移动；同时启动抽气装置，通过抽气装置在排气板吸气孔吸气，将排气板移动方向侧所形成的气腔通过吸气孔抽出并排出隧道。基于专利技术防止气爆装置，针对于深层隧道调蓄排水系统，该装置采用主动除气措施，在小型气泡聚集并形成气腔的初期，就通过排气板将气腔推移排出，同时抽气装置通过排气板吸气孔吸收排气板前方的气腔，从而在根源上消除气腔，能够有效防止出现气爆现象，保障深层隧道调蓄排水系统的安全。(2)本专利技术防止气爆装置中，还包括设置在排气板上的旋转轴以及转向机，转向机连接排气板的旋转轴，通过转向机带动旋转轴对排气板进行旋转；基于上结构，可以控制排气板旋转成水平或垂直状态，具体为：当要针对隧道进行排气时，通过转动机转动排气板的旋转轴，使得排气板旋转后处于垂直状态；当不对隧道进行排气时，通过转动机转动排气板的旋转轴，使得排气板旋转后处于平行状态，此时排气板就不会阻碍隧道内水流和气流的正常输移。(3)本专利技术防止气爆装置中，排气板面向两个移动方向的侧面分别对应设置有吸气孔，排气板侧面上的吸气孔上设置有打开和关闭吸气孔的开关装置；开关装置连接控制，通过控制器控制其状态。其中，当动力装置控制排气板往一个方向移动时，可以控制排气板正面(面朝排气板移动方向)吸气孔上的开关装置闭合，而背面(面背着排气板移动方向)吸气孔上的开关装置断开，基于此，排气板可以超隧道的两个方向移动，从两个方向对隧道进行排气。(4)本专利技术防止气爆装置中，抽气管道的排气口可以位于隧道的竖井中，通过排气板吸气孔从隧道中所吸收气体，可以通过抽气管道排放到竖井中，以从竖井处排除，能够从根源上消除气腔。(5)本专利技术防止气爆装置中，排气板可以为与隧道顶部形状对应的弓形板，这种结构使得排气板顶部能够和隧道顶部进行完全贴合，有效防止排气板移动过程中，在排气板顶部与隧道顶部接触地方漏气和漏水的现象，保证本专利技术装置排气板排气的有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止气爆装置，其特征在于，包括排气板、轨道、动力装置、抽气管道和抽气装置；/n排气板连接动力装置，排气板设置在布置于隧道的轨道上，通过动力装置控制排气板在轨道上滑动，使排气板沿着隧道顶部移动，推动隧道内气腔向一侧移动；其中，排气板在推动隧道内气腔向一侧移动过程中，其顶部与隧道顶部相互贴合；/n排气板侧面设置有吸气孔，吸气孔连通抽气管道，通过抽气管道连接到抽气装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种防止气爆装置，其特征在于，包括排气板、轨道、动力装置、抽气管道和抽气装置；
排气板连接动力装置，排气板设置在布置于隧道的轨道上，通过动力装置控制排气板在轨道上滑动，使排气板沿着隧道顶部移动，推动隧道内气腔向一侧移动；其中，排气板在推动隧道内气腔向一侧移动过程中，其顶部与隧道顶部相互贴合；
排气板侧面设置有吸气孔，吸气孔连通抽气管道，通过抽气管道连接到抽气装置。


2.根据权利要求1所述的防止气爆装置，其特征在于，还包括设置在排气板上的旋转轴以及转向机，所述转向机连接排气板的旋转轴，通过转向机带动旋转轴对排气板进行旋转。


3.根据权利要求1所述的防止气爆装置，其特征在于，排气板面向两个移动方向的侧面分别对应设置有吸气孔，吸气孔上设置有打开和关闭吸气孔的开关装置；开关装置连接控制器，通过控制器控制其状态。


4.根据权利要求3所述的防止气爆装置，其特征在于，所述开关装置为电动阀或电磁阀。


5.根据权利要求1所述的防止气爆装置，其特征在于，抽气装置包括气泵，气泵设置在抽气管道上，通过气泵将排气板上吸气孔所吸收气体通过抽气管道进行排放，所述抽气管道的排气口位于隧道侧边的竖井中。


6.根据权利要求1所述的防止气爆装置，其特征在于，所述动力装置包括连接排气板的第一卷扬机和第二卷...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，胡晓张，吕文斌，王建平，张金明，莫伟均，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44