用于山区公路隧道消防的串联式组合水池及其构件方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于山区公路隧道消防的串联式组合水池及其构件方法，该方法是根据隧道消防水量要求及其山区公路隧道的场地建设条件，用两个以上的小容积水池组合建成规定容量的隧道消防水池，且在每个小容积水池上均设置有与隧道内消防系统连接的出水口，本发明各个水池补水方式既有关联又相互独立，可通过直接补给和溢流方式补给实现对各个水池逐级补水，只在最后一级水池中进行水位监控。供水方式采用各个水池独立供水。本发明结构简单、功能齐全、实用性强、维护方便，适用于野外复杂地形条件下公路隧道消防系统。
【专利说明】
用于山区公路隧道消防的串联式组合水池及其构件方法
技术领域
[0001]本发明属于公路隧道消防领域，涉及用于公路隧道消防的串联式组合水池及其构件方法。
【背景技术】
[0002]水消防系统作为防止公路隧道火灾事故规模的扩大和次生灾害发生的有效方法之一被广泛应用。目前最广泛采用的是高低位水池联合使用的隧道消防系统，低位水池作为集水池，收集隧道消防所需的水量，再利用水栗将水加压至高位水池，而高位水池作为消防水池，利用高差直接向隧道内消防系统供水，水压满足《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第7.4.16中规定。按照《消防给水及消火栓系统技术规范》6850974-2014要求，隧道消防的用水量需求在200m3到600m3之间，用水量较大，目前所采用方法是直接修筑一个能满足隧道消防用水量要求的大容积高位水池，但是山区隧道周边地形复杂，场地条件有限，很难修筑大容积的消防水池，同时大容积水池施工技术复杂，配筋、立柱、抗渗等要求高，而且现行设施系统单一，高位水池受损后，整个隧道消防系统将瘫痪。
[0003]因此需要发明一种新型的组合水池，采用多个小容积高位水池串联起来组合成隧道消防水池，既经济实用又安全可靠，以确保公路隧道的营运安全。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种施工经济安全、可行性更高的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池及其构件方法，可以克服现有技术存在的上述不足。
[0005]本发明的技术方案如下:
用于山区公路隧道消防的串联式组合水池的构件方法是根据隧道消防水量要求及其山区公路隧道场地建设条件，用两个以上的小容积水池组合建成规定容量的隧道消防水池，且在每个小容积水池上均设置有与隧道内消防系统连接的出水口。
[0006]上述的公路隧道消防水池的构件方法是，两小容积水池之间根据山区公路场地建设条件存在地形高差。
[0007]前述的山区公路隧道消防水池的构件方法是，小容积水池之间采用溢流方式逐级补水或直接给水两种方式进水。
[0008]用于山区公路隧道消防的串联式组合水池，它包括消防水池和配水管道及附件，所述的山区公路隧道消防水池由两个以上根据山区公路隧道场地条件而建的小容积水池组合构成，在小容积水池上设有进水管和出水管，进水管与进水总管连接，出水管与出水总管连接，出水总管与隧道内消防系统连接。
[0009]前述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池是，小容器水池根据公路隧道场地条件按高低落差多层修建，在小容积水池上设有溢流补水管，从高至低、较高处的小容积水池的溢流补水管与较低处的小容积水池上的进水管连接。
[0010]前述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池是，最低处的小容积水池上的溢流出水管与水位监控系统连接。
[0011]前述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池是，在同一个小容积水池的进水管与溢流补水管之间设有连通管，在进水管上设有处于开启状态的一号阀门、连通管上设有处于关闭状态的二号阀门、溢流补水管上设有三号止回阀。
[0012]前述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池是，在小容积水池的上端设有溢流管，溢流管的管口位置高于溢流补水管的管口位置。
[0013]前述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池是，在小容积水池的下端安装放空管，放空管上设有处于关闭状态的四号阀门。
[0014]前述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池是，进水总管上设有处于开启状态的五号阀门，进水总管通过连通管与小容积水池的进水管和溢流补水管连接。
[0015]前述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池是，除了最高处小容积水池的出水管直接与出水总管外，在其他小容积水池的出水管与出水总管之间上设有六号止回阀。
[0016]与现有技术比较，本发明首先提出一种串联式的小容积水池作为山区公路隧道消防用高位水池，小容积水池的总容积根据隧道消防水量要求确定，水池的数量及单个水池容积根据山区公路场地建设条件确定。小容积水池的布置方案实现多样化，可根据山区公路地形地貌和场地建设条件布置以及调整。采用小容积水池，不再使用传统的只有一个大容积水池作为高位水池，随着水池容积的减小，对水池的强度及质量要求降低，在具体的施工过程中，经济安全、可行性更高。
[0017]用于山区公路隧道消防的串联式组合水池通过消防水源直接补给最高处的水池，然后各个水池之间的水量补给采用溢流方式逐级补水或直接给水，即上一水池达到设定水量要求后，通过溢流补水管溢流补给下一水池，无需人工或智能控制。同时各水池设置溢流管，保证安全。在最低处水池的溢流出水管末端设置水位监控系统，进行水位监控，即最低处水池满水时已保证其他水池水量，此时通过溢流出水管溢出的水触发水位监控系统，提醒隧道消防应急值班人员将进水总管上五号阀门关闭，停止供水。整个补水及监控设施简单，功能齐全，施工容易。
[0018]将同一个小容积水池的溢流补水管与进水管之间安装连通管，可实现对各个水池补水状态的控制，当系统中某一水池受损时，可将该受损水池的进水管上处于开启状态的一号阀门关闭，然后将连通管上处于关闭状态的二号阀门开启，使上一级水池溢流出的水绕过受损水池，通过连通管与下一级水池的进水管连接，直接进行补水，同时为了防止水流通过溢流补水管回流到受损水池，在每个溢流补水管上设有三号止回阀，可保证整个消防水池系统的供水功能不受影响，同时便于受损水池养护维修。
[0019]进一步，由多个水池组合形成隧道消防系统高位水池，整体统一，结构紧凑，也相对独立，各水池均直接连接出水总管，既能单个水池也能多个水池向隧道内消防系统供水，避免系统单一，降低水池受损后对隧道营运安全的影响。
[0020]同时本发明还具有以下优点:
(I)采用串联式小容积水池，在山区复杂场地条件下修筑更加容易，施工简单，安全可靠，实用性强。
[0021 ] (2)单个水池容积减小，从而对水池的技术要求降低，施工简单，经济环保。
[0022](3)采用直接及溢流方式进行补水，技术简单，经济合理。
[0023](4)可以控制各个水池的补水状态，水位监控只需监控最低位置水池，施工简单，造价低廉。
[0024](5)各个水池供水功能相对独立，某一水池受损后，可降低对整个消防水池系统供水功能的影响，不致使整个消防系统瘫痪。
【附图说明】
[0025]图1本发明结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0027]如图1所示，本发明串联式小容积水池系统，主要适用在山区公路隧道消防中，作为高位消防水池，主要包括两个以上的小容积水池I，每个小容积水池I上设有用于补水的进水管2和用于供水的出水管3，进水总管12通过连通管6与进水管2和溢流补水管4连接，出水管3与向隧道内消防系统供水的出水总管13连接，当消防水源通过进水管2将较高处水池I的水住满后，通过自身溢流补水管4向较低处水池I补水。除最低处水池外，同一个水池I的进水管3与溢流补水管4之间设有连通管6，在进水管2上设有处于开启状态的一号阀门7、连通管6上设有处于关闭状态的二号阀门8、溢流补水管4上设有三号止回阀9，同时除了最高处小容积水池I外，在其他小容积水池I的出水管3上均安装有六号止回阀16，防止向隧道内消防系统供水时较高处水池的水回流到较低处水池，以免造成隧道消防用水量不足。为保证水池安全，在小容积水池I的上端设有溢流管9，溢流管9的管口位置高于溢流补水管4的管口位置，在小容积水池I的下端安装放空管14，放空管14上设有处于关闭状态的四号阀门U。最低处的小容积水池I上的溢流出水管5与水位监控系统17连接，监测整个组合水池组水位状态，水充满最底层水池时，提醒隧道消防应急值班人员关闭进水总管12上的五号阀门15。
[0028]本发明基于串联以及相对独立系统思想设置，不再使用传统的只设置一个大容积的水池，而是采用串联式的小容积水池作为山区公路隧道消防的高位水池。根据山区地形条件小容积水池多采用地上、地下、半地下等多种形式布置，具体实践中可根据山区公路建设场地条件以及消防水源收集系统按地形高低落差多层布置，修建时最低处水池的设置高度需满足隧道内消防系统最不利点水压力要求，同时为了降低最高处水池对隧道内消防系统产生的过高水压力，应在隧道内消防系统中设置减压设施。通过串联式组合水池方式，消防水源直接补给最高处的水池，各个水池之间采用溢流方式逐级补水，如果存在一个或多个水池受损或维护而无法正常使用时，则可采用直接给水方式，将受损或维护的水池的进水管上一号阀门关闭和连通管上二号阀门开启，进水总管直接与下一级水池的进水管连接，来自进水总管的水流绕过受损或维护的水池，直接补水给下一级水池。
[0029]若小容积水池I为高低落差修建，如附图1所示，在每个小容积水池I上安装溢流补水管4，两个以上小容积水池I上的溢流补水管4与进水管2之间的连接是从高至低、较高处小容器水池I的溢水补水管4与较低处的小容器水池I上的进水管2直接连接，最低处的小容器水池I上的溢流出水管4与水位监控系统17连接，当水位监控系统17监测到最低处水池有水溢出时，将信号反馈给隧道消防应急值班人员，关闭进水总管12上的五号阀门15，停止补水，在使用中通过一次补水，即可实现对蓄水量的控制。
[0030]为进一步实现多方式补水，
【申请人】设置了以下阀门和管件，具体如下:在同一个小容积水池I的进水管2与溢流补水管4之间设有连通管6，在进水管2和连通管6上分别设有一号阀门7和二号阀门8、在溢流补水管4上设有三号止回阀9。
[0031 ]这样通过控制阀门的开启或关闭，水流可以按上述的溢流方式对各个水池补水，同时也可通过进水管2上一号阀门7的关闭和连通管6上二号阀门8开启的控制，不经过上一级水池，直接流往下一级水池，其目的是在于当某一水池受损或维护时，消防水可不经过受损或维护水池，而直接补给下一级水池，保证在有水池受损或维护的情况下整个系统还可以正常使用。例如当附图1中最高处A号小容积水池I发生开裂、渗漏等损坏或需要清理维护，不能正常使用时，可关闭A号小容器水池I上进水管的一号阀门7和开启连通管6的二号阀门8，来自进水总管12的水流绕过A号小容器水池I，直接通过B号小容积水池I的进水管2进入B号小容积水池I;如果附图1中B号小容积水池I也发生开裂、渗漏等损坏或进行清理维护时，可关闭B号小容器水池I上进水管的一号阀门7和开启连通管6的二号阀门8，来自进水总管12的水流绕过B号小容积水池I，直接进入下一级小容积水池，这样在某个小容积水池损坏不能蓄水的情况下，虽然会导致隧道消防用水量部分减少，但是整个隧道消防水池系统不至瘫痪。
[0032]本发明在具体应用过程中，具体小容积水池I的数量以及容积大小，可根据所需消防用水量及山区公路建设场地条件确定与调整。
【主权项】
1.一种用于山区公路隧道消防的串联式组合水池构件方法，其特征在于:该方法是根据隧道消防用水量要求及其山区公路隧道场地建设条件，用两个以上的小容积水池组合建成规定容量的隧道消防水池，且在每个小容积水池上均设置有与隧道内消防系统连接的出水口。2.根据权利要求1所述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池构件方法，其特征在于:两个以上小容积水池之间存在地形高差。3.根据权利要求1或2所述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池构件方法，其特征在于:所述的小容积水池之间的补水方式为溢流方式逐级补水、直接给水的其中一种或两种的组合。4.一种用于山区公路隧道消防的串联式组合水池，它包括隧道消防水池、配水管道和附件，其特征在于:所述的山区公路隧道消防水池由两个以上根据山区公路隧道场地条件而建的小容积水池(I)组合构成，在小容积水池(I)上设有进水管(2 )和出水管(3 )，出水管(3)与隧道内消防系统连接。5.根据权利要求4所述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池，其特征在于:它还包括进水总管(12)和出水总管(13)，进水管(2)与进水总管(12)连接，出水管(3)与出水总管(13)连接，出水总管(13)与隧道内消防系统连接。6.根据权利要求4或5所述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池，其特征在于:小容积水池(I)根据山区公路隧道场地条件按高低落差多层修建，在小容积水池(I)上设有采用溢流方式进行补水的溢流补水管(4)，从高至低、较高处的小容积水池(I)的溢流补水管(4)与较低处的小容积水池(I)上的进水管(2)连接，最低处的小容积水池(I)上的溢流出水管(5 )与水位监控系统(17)连接。7.根据权利要求6所述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池，其特征在于:除了最低处小容积水池(I)外，在同一个小容积水池(I)的进水管(2 )与溢流补水管(4 )之间设有连通管(6)，在进水管(2)上设有处于开启状态的一号阀门(7)、连通管(6)上设有处于关闭状态的二号阀门(8)、溢流补水管(4)上设有三号止回阀(9)。8.根据权利要求7所述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池，其特征在于:在小容积水池(I)的上端设有溢流管(10 )，溢流管(10 )的管口位置高于溢流补水管(4)的管口位置。9.根据权利要求7所述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池，其特征在于:在小容积水池(I)的下端安装放空管(14)，放空管(14)上设有处于关闭状态的四号阀门(11);进水总管(12)上设有处于开启状态的五号阀门(15)，进水总管(12)通过连通管(6)与小容积水池(I)的进水管(2 )和溢流补水管(4 )连接。10.根据权利要求6所述的用于山区公路隧道消防的串联式组合水池，其特征在于:除了最高处小容积水池(I)的出水管(3 )直接与出水总管(13 )外，在其他小容积水池(I)的出水管(3)与出水总管(13)之间上设有六号止回阀(16)。
【文档编号】E21F5/00GK105863716SQ201610439221
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】漆贵荣, 向鸣, 向一鸣, 孙銮平, 凌桂香, 杜镔, 龙万学
【申请人】贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司