一种自感应式富水隧道碎石盲沟清淤系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种自感应式富水隧道碎石盲沟清淤系统及方法，清淤系统包括碎石盲沟排水系统以及设置在碎石盲沟内的水压力计、清淤管、抽送水系统和中央处理系统；方法包括如下步骤：开挖边墙碎石盲沟，布置清淤系统；判断排水是否通畅，若是则启动抽水机将蓄水罐灌满；判断碎石盲沟是否堵塞以及哪一段发生堵塞；根据堵塞位置启动对应段的高压送水泵，通过高压水实现清淤；判断排水是否通畅，若是则结束高压水清淤；定期重复下一循环。本发明专利技术能够避免运营期间富水隧道排水系统堵塞问题，采用全自动自感应式盲沟清淤系统，其中排水系统内流出的水可作为清淤的水源，实现了清淤过程中的水循环，抽送水系统全自动控制能够极大的降低清淤成本。淤成本。淤成本。

【技术实现步骤摘要】
一种自感应式富水隧道碎石盲沟清淤系统及方法


[0001]本专利技术涉及隧道防排水施工
，特别涉及一种自感应式富水隧道碎石盲沟清淤系统及方法。

技术介绍

[0002]隧道建设难免穿越高压富水段地层，当地层水压较大时，普通的盲管排水系统往往排水能力不能满足设计需要，造成衬砌背后水聚集，容易引起衬砌损伤。所以针对高压富水地层时，施工中常采用在初支外侧中台阶位置开挖碎石盲沟的方法，通过径向打设泄水孔进行体外排水，从而达到减小衬砌背后水压的目的。作为隧道永久排水系统的一部分，随着年限的增加以及地层介质的复杂性和多样性，当泄水过程中水夹带了较多的泥沙后，容易出现碎石盲沟堵塞的情况，这将会极大的影响排水能力，从而增大衬砌背后的水压力。为了解决此类问题，研究开发一种简单高效的富水隧道碎石盲沟清淤系统，防止碎石盲沟堵塞使排水系统机能减弱，对高压富水隧道运营期间的排水具有重要意义。

技术实现思路

[0003]为解决上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种自感应式富水隧道碎石盲沟清淤系统及实施方法。
[0004]为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种自感应式富水隧道碎石盲沟清淤系统，包括沿隧道断面中台阶位置向下设置的碎石盲沟，碎石盲沟顶部沿径向设有泄水孔，泄水孔内安装有透水盲管；碎石盲沟底部连通排水沟；碎石盲沟内布设钢筋笼，钢筋笼内装填碎石；碎石盲沟内沿高度方向分布设有多个水压力计，所述水压力计与中央处理系统电性连接；还包括清淤管和抽送水系统，所述清淤管贯穿支护结构，一端设置在碎石盲沟内，一端设置在隧道内部；所述抽送水系统包括至少一台抽水机、多台高压送水泵和蓄水罐，所述抽水机、高压送水泵与中央处理系统电性连接，所述抽水机用于将隧道底部排水沟内的水抽入蓄水罐中，所述蓄水罐内底部设有第二水压力计；高压送水泵通过清淤水管连通蓄水罐和清淤管，所述中央处理系统接收水压力计、第二水压力计的感应数据，并根据所述感应数据控制抽水机和高压送水泵的开启或关闭。
[0006]进一步地，所述泄水孔长4m，直径5cm，与水平面夹角为60
°
；所述透水盲管外包设有防渗土工布。
[0007]进一步地，所述钢筋笼外侧布设密布钢丝网，钢丝网外侧包裹土工布。
[0008]进一步地，所述碎石的直径为2.5～5cm，表面洁净度小于0.17％，针、片状指数小于20％，在水饱状态下岩石抗压强度不小于60MPa。
[0009]进一步地，所述碎石盲沟内部每隔0.5m预埋水压力计。
[0010]进一步地，所述清淤管直径为3cm，布设间距为0.5m，清淤管位于隧道内部的一端设有电子控制水阀，位于碎石盲沟的一端设有防堵滤网。
[0011]进一步地，一种自感应式富水隧道碎石盲沟清淤方法，具体步骤如下：
[0012]S1：开挖边墙碎石盲沟，布置上述自感应式富水隧道碎石盲沟清淤系统；
[0013]S2：根据碎石盲沟底部水压力计数据判断排水是否通畅，若是，则由中央处理系统启动抽水机，将排水沟内的水滤净后抽入蓄水罐，通过蓄水罐内第二水压力计判断是否结束抽水；
[0014]S3：定期读取碎石盲沟内各个水压力计数据，由中央处理系统根据数据判断碎石盲沟是否堵塞，若是，进一步判断哪一段发生堵塞；
[0015]S4：所述中央处理系统根据堵塞位置启动对应段的高压送水泵，通过高压水将堵塞段泥沙冲散并流出碎石盲沟，完成清淤；
[0016]S5：通过水压力计读取的水压差判断碎石盲沟排水是否通畅，若是，则结束高压水清淤；
[0017]S6：当前阶段清淤过程结束，返回步骤S2重复下一循环。
[0018]进一步地，在步骤S2中，判断排水是否通畅的依据是：碎石盲沟底部水压力计读数与顶部水压力计读数的差距，若差距小于预设值，则认定排水通畅，反之不通畅。
[0019]进一步地，在步骤S3中，若排水不通畅，将各个水压力计数据之间进行对比，相邻两个水压力计之间读数差距大于预设值可判断该段发生堵塞。
[0020]进一步地，在步骤S4中，每个高压送水泵由中央处理系统直接控制，根据清淤需要单独或者同时启动。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果有：
[0022]本专利技术针对富水隧道，设置了泄水孔+碎石盲沟的体外排水体系，并采用了全自动自感应式盲沟清淤系统，能简单有效降低衬砌外水压力，其中排水体系内流出的水可作为清淤的水源，实现了清淤过程中的水循环，有利于能源的节约和环保。同时抽送水系统均通过中央处理系统进行全自动控制，极大的节约了人力成本，实现了清淤智能化。本专利技术具有逻辑简单，可操作性强，自动清淤、水资源循环利用以及清淤效果明显的优点，能够极大的降低富水隧道在运营期间内体外排水体系的清淤成本。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1为本专利技术中清淤系统概况示意图。
[0025]图2为本专利技术中清淤系统细部结构图。
[0026]图3本专利技术清淤系统中蓄水罐底部构造断面图。
[0027]图4为本专利技术中碎石盲沟断面示意图。
[0028]图5为钢筋笼的结构示意图。
[0029]图6为本专利技术方法的实施流程图。
[0030]附图说明：1
‑
碎石盲沟，2
‑
泄水孔，3
‑
钢筋笼，4
‑
钢丝网，5
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碎石，6
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水压力计，7
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中央处理系统，8
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支护结构，9
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清淤管，10
‑
抽水机，11
‑
高压送水泵，12
‑
蓄水罐，13
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排水沟，
14
‑
清淤水管，15
‑
第二水压力计，16
‑
电子控制水阀，31
‑
主筋，32
‑
箍筋。
具体实施方式
[0031]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0032]一种自感应式富水隧道碎石盲沟清淤系统，包括沿隧道断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自感应式富水隧道碎石盲沟清淤系统，其特征在于：包括沿隧道断面中台阶位置向下设置的碎石盲沟(1)，碎石盲沟(1)顶部沿径向设有泄水孔(2)，泄水孔(2)内安装有透水盲管；碎石盲沟(1)底部连通排水沟(13)；碎石盲沟(1)内布设钢筋笼(3)，钢筋笼(3)内装填碎石(5)；碎石盲沟(1)内沿高度方向分布设有多个水压力计(6)，所述水压力计(6)与中央处理系统(7)电性连接；还包括清淤管(9)和抽送水系统，所述清淤管(9)贯穿支护结构(8)，一端设置在碎石盲沟(1)内，一端设置在隧道内部；所述抽送水系统包括至少一台抽水机(10)、多台高压送水泵(11)和蓄水罐(12)，所述抽水机(10)、高压送水泵(11)与中央处理系统(7)电性连接，所述抽水机(10)用于将隧道底部排水沟(13)内的水抽入蓄水罐(12)中，所述蓄水罐(12)内底部设有第二水压力计(15)；高压送水泵(11)通过清淤水管(14)连通蓄水罐(12)和清淤管(9)，所述中央处理系统(7)接收水压力计(6)、第二水压力计(15)的感应数据，并根据所述感应数据控制抽水机(10)和高压送水泵(11)的开启或关闭。2.根据权利要求1所述的自感应式富水隧道碎石盲沟清淤系统，其特征在于：所述泄水孔(2)长4m，直径5cm，与水平面夹角为60
°
；所述透水盲管外包设有防渗土工布。3.根据权利要求1所述的自感应式富水隧道碎石盲沟清淤系统，其特征在于：所述钢筋笼(3)外侧布设密布钢丝网(4)，钢丝网(4)外侧包裹土工布。4.根据权利要求1所述的自感应式富水隧道碎石盲沟清淤系统，其特征在于：所述碎石(5)的直径为2.5～5cm，表面洁净度小于0.17％，针、片状指数小于20％，在水饱状态下岩石抗压强度不小于60MPa。5.根据权利要求1所述的自感应式富水隧道碎石盲沟清淤系统，其特征在于：所述碎石盲...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙大会，张志强，孙文志，张康健，郭景生，郭金龙，王珣，赵柱，马云鹏，张旭华，
申请(专利权)人：西南交通大学中铁九局集团有限公司中铁九局集团第五工程有限公司，
类型：发明
国别省市：