一种隧道积水真空排水系统的制作方法

1.本实用新型属于隧道排水技术领域，尤其涉及一种隧道积水真空排水系统。


背景技术：

2.隧道区间设计工程中，一般是在区间隧道设有联络通道兼废水泵站，隧道排水借助道床排水沟的汇水能力，将废水汇集至区间低点泵站的集水池内，并采用潜水泵抽排，包括少量的结构渗漏水以及事故工况下的消防废水。当盾构区间隧道局部低点不具备设置联络通道的条件时，因无法在轨下实施标准集水池，隧道排水主要依靠优化低点处道床集水池设计，辅以特定的机械排水设施，实现排水。
3.目前在轨道建设系统中，随着轨道交通广泛投入运营，转辙机基坑、电梯基坑、电缆过轨通道、变电所夹层等低洼处积水问题也日益严重，特别是长三角、珠三角等地下水丰富地区的地下工程积水问题尤为突出。由于隧道结构所限，传统重力流排水难以解决隧道轨道各低洼处积水，成为行业难题。而常用的潜水泵排水受停泵保护水位的限制，集水池内仍会留存100～200mm深的废水，水泵容易锈蚀，且长期存水，造成道床、钢轨锈蚀的问题，对于日常运维和检修的要求很高。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种隧道积水真空排水系统，旨在解决现有传统重力流排水难以解决隧道轨道各低洼处积水的技术问题。
5.本实用新型采用如下技术方案：
6.所述隧道积水真空排水系统，包括位于轨道系统各处的积水点，还包括真空机组，所有积水点通过真空管道连接至所述真空机组，所述真空机组包括真空储能污水罐、真空泵、排污泵和汽水分离器，所述真空泵连接至所述真空储能污水罐的出气口，所述排污泵连接至所述真空储能污水罐的排污口，所述汽水分离器连接至所述真空泵。
7.进一步的，所述真空储能污水罐的真空吸入口连接有入口管，所述入口管上有入口阀，所有积水点通过真空管道连接至所述入口管。
8.进一步的，所述真空泵并联有若干组，每组真空泵所在管路上均设置有真空控制阀、真空止回阀。
9.进一步的，所述真空储能污水罐的排污口连接有排污管，所述排污管上设置有软接头、检修止回阀以及检修闸阀。
10.进一步的，所述排污管上设置若干组所述排污泵，每组排污泵的出口端有排污止回阀。
11.进一步的，所述汽水分离器上设置有温度传感器、液位传感器，所述汽水分离器连接有通风管。
12.进一步的，所述积水点包括吸水管、信号控制盒以及真空隔膜阀，所述真空隔膜阀设置于所述吸水管上部分，所述信号控制盒连接有液位电缆，所述液位电缆在不同高度有
多个液位传感器，所述真空隔膜阀的出口管路上设置有开关阀，所述开关阀与真空隔膜阀之间的管路上连接有应急管，所述应急管上有应急阀。
13.进一步的，所述吸水管底部有真空收集器，所述真空收集器底部为过滤小孔。
14.进一步的，各积水点位置低于所述真空机组，所述积水点连接的真空管道形成有若干存水弯。
15.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过真空储能污水罐以及真空管道作为缓冲，避免了系统中泵频繁启动，整个系统排水效果好，可以将轨道系统中各种低洼位置的积水顺利快速抽出，而且系统稳定性高，管道无堵塞无结垢隐患，后期维护成本低。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例提供的隧道积水真空排水系统的原理图；
17.图2是本实用新型实施例提供的真空机组的结构图；
18.图3是本实用新型实施例提供的积水点的结构图；
19.图4是本实用新型实施例提供的真空管道存水弯示意图。
具体实施方式
20.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
22.图1示出了本实用新型实施例提供的隧道积水真空排水系统的结构，为了便于说明仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
23.如图1所示，本实施例提供的隧道积水真空排水系统包括位于轨道系统各处的积水点1，还包括真空机组2，所有积水点1通过真空管道3连接至所述真空机组。如图2所示，所述真空机组2包括真空储能污水罐21、真空泵22、排污泵23和汽水分离器24，所述真空泵22连接至所述真空储能污水罐21的出气口，所述排污泵23连接至所述真空储能污水罐21的排污口，所述汽水分离器24连接至所述真空泵22。
24.本实施例中，所述积水点包括轨道系统中各种低洼处积水位置(比如转辙机基坑、电梯基坑、电缆过轨通道、变电所夹层等)。作为所述积水点的一种具体结构，如图3所示，包括吸水管11、信号控制盒12以及真空隔膜阀13，所述真空隔膜阀13设置于所述吸水管11上部分，所述信号控制盒12连接有液位电缆14，所述液位电缆14在不同高度设有多个液位传感器15，所述真空隔膜阀13的出口管路上设置有开关阀16，所述开关阀16与真空隔膜阀13之间的管路上连接有应急管，所述应急管17上有应急阀18。所述应急管的作用是，当积水点附近还有其他积水时，可以临时接在应急管接口端接上一根软管，通过软管将附近的积水抽取。所述吸水管11底部有真空收集器19，所述真空收集器19底部为过滤小孔110，以过滤基坑底部的杂质。
25.系统通电后，默认真空泵站的真空泵启动把真空储能污水罐以及真空管道内的空气排出抽吸至设定最高真空度(一般为-70kpa左右)待机。积水点的内积水水位上升至设定触发液位(比如5-15mm，液位可调)时，即水位达到对应液位传感器高度，对应的真空隔膜阀
和开关阀打开，利用真空负压将积水由真空管道抽吸至真空储能污水罐内。积水点的水位下降到设定的最低液位时，通过对应的液位传感器触发，真空隔膜阀关闭。
26.如果真空储能污水罐的真空度降低到设定最低值(一般为-45kpa左右)，真空机组的电控系统控制启动真空泵，再次把罐内真空度抽吸提高到设定最高值。真空储能污水罐的水位上升到设定最高位置时电控系统启动排污泵将罐内积水加压强排至市政管网或者其他位置。罐内水位下降到设定最低位时，排污泵停止。
27.图示中，所述真空泵22并联设置有若干组，每组真空泵22所在管路上均设置有真空控制阀27、真空止回阀28。当真空泵22启动时，对应的真空控制阀开启，真空泵设置多组的作用是提高真空储能污水罐抽真空速度。另外，所述真空储能污水罐21的排污口连接有排污管，所述排污管上设置有软接头29、检修止回阀210以及检修闸阀211。所述排污管末端连接至废水池，当需要检修时，可以关闭检修闸阀，同时检修止回阀保证空气不反向进入罐体。所述排污管上设置若干组所述排污泵23，每组排污泵23的出口端有排污止回阀212。排污泵设置多组，实现快速将罐体内的污水排出，所述排污止回阀进一步保证空气不会反向进入罐体。
28.进一步的，所述汽水分离器上设置有温度传感器、液位传感器，所述汽水分离器连接有通风管241。从真空储能污水罐抽出的气体经过汽水分离器，吸收其中的水分，分离后的气体通过通风管排向通风井排出。汽水分离器上的温度传感器用于监测设备工作温度，液位传感器用于监测内部的水位，保证设备能够正常安全工作。
29.一般情况下，真空机组设置在泵房中，各积水点位置低于所述真空机组，如图4所示，所述积水点连接的真空管道3存在上坡段，且上坡段形成有若干存水弯31，所述存水弯能够保证真空管道内存在完整段水柱，方便抽取积水点内的积水。
30.经运营实践验证，本系统成熟稳定，可实现自动化智能化运营，通过科学合理的配置，利用真空储能水罐以及真空管道作为缓冲，避免了泵频繁启动，唯一可能频繁启动的泵是真空隔膜阀，其是利用负压开启、可开合数万次的三元乙丙橡胶桶阀芯，可达到24个月无需更换。
31.综上，本实用新型针对地下水钙化物、沉积物多的特性，采用直式全圆全通道真空隔膜阀以及大通道真空排污泵，水柱在真空管道内高速流动冲刷，系统无堵塞无结垢隐患，降低后续系统维护成本。
32.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种隧道积水真空排水系统，其特征在于，所述真空排水系统包括位于轨道系统各处的积水点，还包括真空机组，所有积水点通过真空管道连接至所述真空机组，所述真空机组包括真空储能污水罐、真空泵、排污泵和汽水分离器，所述真空泵连接至所述真空储能污水罐的出气口，所述排污泵连接至所述真空储能污水罐的排污口，所述汽水分离器连接至所述真空泵；所述真空泵并联有若干组，每组真空泵所在管路上均设置有真空控制阀、真空止回阀；所述真空储能污水罐的排污口连接有排污管，所述排污管上设置有软接头、检修止回阀以及检修闸阀；所述积水点包括吸水管、信号控制盒以及真空隔膜阀，所述真空隔膜阀设置于所述吸水管上部分，所述信号控制盒连接有液位电缆，所述液位电缆在不同高度有多个液位传感器，所述真空隔膜阀的出口管路上设置有开关阀，所述开关阀与真空隔膜阀之间的管路上连接有应急管，所述应急管上有应急阀。2.如权利要求1所述隧道积水真空排水系统，其特征在于，所述真空储能污水罐的真空吸入口连接有入口管，所述入口管上有入口阀，所有积水点通过真空管道连接至所述入口管。3.如权利要求2所述隧道积水真空排水系统，其特征在于，所述排污管上设置若干组所述排污泵，每组排污泵的出口端有排污止回阀。4.如权利要求1所述隧道积水真空排水系统，其特征在于，所述汽水分离器上设置有温度传感器、液位传感器，所述汽水分离器连接有通风管。5.如权利要求4所述隧道积水真空排水系统，其特征在于，所述吸水管底部有真空收集器，所述真空收集器底部为过滤小孔。6.如权利要求5所述隧道积水真空排水系统，其特征在于，各积水点位置低于所述真空机组，所述积水点连接的真空管道形成有若干存水弯。

技术总结
本实用新型适用于隧道排水领域，提供一种隧道积水真空排水系统，包括位于轨道系统各处的积水点，还包括真空机组，所有积水点通过真空管道连接至所述真空机组，所述真空机组包括真空储能污水罐、真空泵、排污泵和汽水分离器，所述真空泵连接至所述真空储能污水罐的出气口，所述排污泵连接至所述真空储能污水罐的排污口，所述汽水分离器连接至所述真空泵。本系统通过真空储能污水罐以及真空管道作为缓冲，避免了系统中泵频繁启动，整个系统排水效果好，可以将轨道系统中各种低洼位置的积水顺利快速抽出，而且系统稳定性高，管道无堵塞无结垢隐患，后期维护成本低。后期维护成本低。后期维护成本低。


技术研发人员：栾玉婷 刘冰 李艺 闫树龙 邵建霖 杨波 赵泽坤 高峰
受保护的技术使用者：中铁工程设计咨询集团有限公司
技术研发日：2021.10.21
技术公布日：2022/5/25