基于局部升温预沉淀的隧道排水沟防结晶装置制造方法及图纸

一种基于局部升温预沉淀的隧道排水沟防结晶装置,隧道排水沟在混凝土衬砌中预留放置井，放置井中设置有蓄水槽和加热槽，蓄水槽和加热槽为中部连通的一体结构，加热槽顶部设置有抽水装置，抽水装置一端伸入加热槽、另一端与隧道排水沟的出水段相连通，放置井内蓄水槽底部设置有控制装置，控制装置与设置在加热槽侧壁上的加热棒电连接；本装置采用局部区域升温减小碳酸钙溶解度使其提前沉淀从而预防隧道排水沟结晶的装置，与长距离且隐蔽性的物理、化学清理措施相比，只需定期在固定位置取出该装置进行敞开式检查，当沉淀槽内结晶体积累到一定程度时，养护人员即可对沉淀槽进行清理或者更换，再将其放入原有位置继续工作，从而达到可控方便、简单实用地预防结晶堵塞的目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
基于局部升温预沉淀的隧道排水沟防结晶装置


[0001]本技术属于隧道排水系统结晶堵塞治理设备或装置
，具体涉及到一种在局部区域升温减小碳酸钙溶解度使其提前沉淀从而预防隧道排水沟结晶的装置。

技术介绍

[0002]由于隧道建设中大量使用混凝土材料，在地下水丰富的地区，水渗入混凝土材料携带钙离子析出，析出的钙离子与空气中的CO2或渗流地下水中的CO
32
‑
和HCO3‑
反应生成碳酸钙等难溶物，难溶物随水流进入隧道排水系统。而隧道中纵坡较小，长距离排水沿程阻力较大，排水系统中水的流速小，且碳酸钙等难溶物与隧道排水系统粘附性好，难溶物会逐渐在排水系统中累积，进而产生局部堵塞，最终造成排水系统瘫痪、地下水无法排出、衬砌强度降低及开裂、隧道停运等灾害。此外，由于隧道衬砌属隐蔽工程，产生破坏后不便修复，难溶物的累积速度随沉积量的增多也会越来越快。因此，如何有效地预防和减缓难溶物的沉淀，使隧道处于正常运营状态是当前急需解决的问题。
[0003]目前常见的隧道排水系统结晶堵塞的治理方法主要分为以下两种：(1)采用刀具切削、高压水破碎冲洗等物理破碎的方式或采用酸溶解等化学方式对既有结晶体进行清理；(2)采用电磁技术、管壁植绒等物理方式或采用添加阻垢剂、添加生物菌群等化学生物方式对结晶体的产生和贴附进行预防和抑制。上述方法中，由于工程实际水平的限制，属物理破碎和化学酸溶解的方法较为常用。上述两种方法中存在的缺陷如下：
[0004]1.基于物理、化学的结晶体定期清理方法：
[0005]1)对于物理方法，最常采用的即是刀具切削、高压水破碎冲洗等方式，但由于隧道排水沟结构隐蔽、纵向长度较长且碳酸钙等结晶体与隧道排水沟壁面粘附性较强，因此目前大多数排水沟结晶体破碎装置只能采用小电机配备刀具的方式向前进行清理破碎，而这同时也就对电机的功率提出了较高的要求并需要有足够长的电线、水管进行供电供水。换言之，这种在管内直接物理破碎清洗的方式，不可避免会产生效率较低、工艺麻烦、实际清理效果不易控制等问题，且目前的成型机械价格十分昂贵。
[0006]2)对于化学方法，最常采用的即是用酸溶解的方式进行结晶体的清除，但是由于隧道排水沟中的液体是常流动状态，当输入化学溶液时可能还实现结晶体处理效果就已被排水系统排出，另外，排水管中的结晶体一般为块体，其比表面积较小，导致化学试剂的溶解效率低，这就要求在应用酸溶液清理结晶体时所使用的溶液量和酸度都应较大。换言之，这种在排水沟内直接进行化学酸溶解的方式，不可避免会产生酸用量过大导致的成本高和环境污染等问题。
[0007]2.基于电磁、阻垢、生物菌群等的结晶体生长抑制方法：
[0008]近年来有部分学者在对排水系统防治结晶的研究中尝试采用了排水沟植绒、排水管电磁缠绕、阻垢剂过滤、布置生物菌群等抑制结晶体生长的方法，并通过试验验证了上述方法的有效性，但这些方法仅存在于试验阶段，想要应用于工程实际至少还需对环保、成本等方面进行全面评估。因此，以目前的技术和手段，实现上述方法仍然存在价格昂贵，施工
不便的缺陷。

技术实现思路

[0009]本技术所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种在局部区域升温减小碳酸钙溶解度使其提前沉淀从而预防隧道排水沟结晶的装置。
[0010]解决上述技术问题采用的技术方案是：一种基于局部升温预沉淀的隧道排水沟防结晶装置,隧道排水沟在混凝土衬砌中预留放置井，放置井中设置有蓄水槽和加热槽，蓄水槽和加热槽为中部连通的一体结构，加热槽顶部设置有抽水装置，抽水装置一端伸入加热槽、另一端与隧道排水沟的出水段相连通，放置井内蓄水槽底部设置有控制装置，控制装置与设置在加热槽侧壁上的加热棒电连接。
[0011]本技术的隧道排水沟为：混凝土衬砌内预留有放置井，蓄水槽和加热槽放置于放置井内，放置井顶部一端为进水段、另一端为出水段，进水段内侧靠近放置井一端设置有导流板。
[0012]本技术的蓄水槽为：蓄水槽本体底部设置有支腿、顶部设置有蓄水槽顶板，蓄水槽本体与加热槽连通的侧壁上加工有滑槽，挡板安装于滑槽内，蓄水槽本体顶部靠近加热槽一侧对称设置有固定板，固定板之间设置有转动轴，柔性绳的一端缠绕于转动轴上，另一端固定于挡板顶部，转动轴的一端安装有从动轮，蓄水槽本体底部设置有电机支架，电机设置于电机支架上并与控制装置电连接，电机的输出轴上设置有主动轮，主动轮与从动轮之间设置有皮带。
[0013]本技术的蓄水槽顶板一侧中部设置有梯形槽，梯形槽顶部设置有梯形围挡，梯形围挡与导流板相对应。
[0014]本技术的蓄水槽本体侧壁上设置有导向轮，皮带通过导向轮后呈竖直状。
[0015]本技术的加热槽为：加热槽本体顶部设置有加热槽顶板，加热槽本体内底部设置有沉淀槽，沉淀槽的顶部设置隔板，加热槽本体侧壁上设置有伸入加热槽内部的加热棒。
[0016]本技术的加热棒可沿加热槽本体高度方向或者宽度方向上设置若干组。
[0017]本技术的沉淀槽底部设置有若干组挂钩。
[0018]本技术的抽水装置为：抽水泵设置于加热槽顶板上，进水管一端与抽水泵的进水端相连接、另一端伸入加热槽本体内，出水管一端与抽水泵的出水端相连接、另一端与出水段相连通，抽水泵与控制装置电连接。
[0019]本技术的蓄水槽和加热槽内壁上设置有水位传感器，加热槽内设置有温度传感器，温度传感器、水位传感器与控制装置电连接。
[0020]本技术相比于现有技术具有以下优点：
[0021]1、本技术对原有的隧道排水体系进行改进，增加了基于局部区域升温的预结晶装置，大大降低了隧道排水沟内的结晶堵塞风险，一定程度上避免了排水沟由于其隐蔽性和长距离而导致的难清理问题，可打开式的放置井与预结晶装置使结晶沉淀的处理成为了一种简单直观、容易高效的工作。
[0022]2、本技术采用控制装置安装在蓄水槽下方的方式，有效防止了水流的溅出以及砂石等对控制装置的扰动，保证了装置的安全和耐久。
[0023]3、本技术采用蓄水槽高于加热槽的方式，顺应水往低处流的自然定律，同时采用皮带传动、柔性绳旋转方式实现挡板的提升，结构简单且节能。
[0024]4、本技术采用沉淀槽、隔板结构，将沉淀槽与加热槽相互隔开，一定程度上降低了抽水泵排水对沉淀物的影响。
附图说明
[0025]图1是本技术一个实施例的结构示意图。
[0026]图2是图1的剖视图。
[0027]图3是图1中隧道排水沟1的结构示意图。
[0028]图4是图1中蓄水槽2的结构示意图。
[0029]图5是图1中加热槽3的结构示意图。
[0030]图6是图5的剖视图。
[0031]图7是图6的俯视图。
[0032]图8是图1中抽水装置4的结构示意图。
[0033]图中：1、隧道排水沟；2、蓄水槽；3、加热槽；4、抽水装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于局部升温预沉淀的隧道排水沟防结晶装置,其特征在于：隧道排水沟(1)在混凝土衬砌(1
‑
5)中预留放置井(1
‑
3)，放置井(1
‑
3)中设置有蓄水槽(2)和加热槽(3)，蓄水槽(2)和加热槽(3)为中部连通的一体结构，加热槽(3)顶部设置有抽水装置(4)，抽水装置(4)一端伸入加热槽(3)、另一端与隧道排水沟(1)的出水段(1
‑
4)相连通，放置井(1
‑
3)内蓄水槽(2)底部设置有控制装置(5)，控制装置(5)与设置在加热槽(3)侧壁上的加热棒(3
‑
5)电连接。2.根据权利要求1所述的基于局部升温预沉淀的隧道排水沟防结晶装置，其特征在于所述的隧道排水沟(1)为：混凝土衬砌(1
‑
5)内预留有放置井(1
‑
3)，蓄水槽(2)和加热槽(3)放置于放置井(1
‑
3)内，放置井(1
‑
3)顶部一端为进水段(1
‑
1)、另一端为出水段(1
‑
4)，进水段(1
‑
1)内侧靠近放置井(1
‑
3)一端设置有导流板(1
‑
2)。3.根据权利要求1所述的基于局部升温预沉淀的隧道排水沟防结晶装置，其特征在于所述的蓄水槽(2)为：蓄水槽本体(2
‑
1)底部设置有支腿(2
‑
2)、顶部设置有蓄水槽顶板(2
‑
3)，蓄水槽本体(2
‑
1)与加热槽(3)连通的侧壁上加工有滑槽，挡板(2
‑
4)安装于滑槽内，蓄水槽本体(2
‑
1)顶部靠近加热槽(3)一侧对称设置有固定板(2
‑
13)，固定板(2
‑
13)之间设置有转动轴(2
‑
6)，柔性绳(2
‑
5)的一端缠绕于转动轴(2
‑
6)上，另一端固定于挡板(2
‑
4)顶部，转动轴(2
‑
6)的一端安装有从动轮(2
‑
14)，蓄水槽本体(2
‑
1)底部设置有电机支架(2
‑
11)，电机(2
‑
10)设置于电机支架(2
‑
11)上并与控制装置(5)电连接，电机(2
‑
10)的输出轴上设置有主动轮(2
‑
9)，主动轮(2
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：叶飞，温小宝，李思翰，姜寅，王涵，朱文豪，贺佳振，张兴冰，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：