一种隧道施工反坡自动控制虹吸抽排水方法与流程

本发明涉及隧道施工抽排水相关领域，具体来讲涉及的是一种隧道施工反坡自动控制虹吸抽排水方法，可使隧道施工反坡排水时，水始终充满排水管路，通过两处水位感应器，自动控制各闸阀的开启与关闭，自动控制水泵的开启与关闭，形成自动控制虹吸抽排水系统，解决虹吸抽排水问题，解决大功率抽水问题，避免虹吸效应流失，节约大量抽排水费用

背景技术：

1、隧道施工中，往往需要进行反坡抽排水，存在抽排水用电费用较高的问题，传统施工方法均采用大功率抽水设备全程抽水进行排水，这种办法简单易实现，但费用较高。

2、本次充分利用虹吸原理，并且通过设置的水位感应器，自动开闭闸阀自动开关水泵，从而实现真正的虹吸排水，并确保了过程中虹吸效应不流失，节约大量抽水电费，减少抽水系统管理对人的依懒性。

技术实现思路

1、因此，为解决以上抽水费用较高的问题，改善抽排水系统，在此提供一种隧道施工反坡自动控制虹吸抽排水方法，可使隧道施工反坡排水时，水始终充满排水管路，通过两处水位感应器，自动控制各闸阀的开启与关闭，自动控制水泵的开启与关闭，形成自动控制虹吸抽排水系统，解决虹吸抽排水问题，解决大功率抽水问题，避免虹吸效应流失，节约大量抽排水费用。

2、本发明是这样实现的，一种隧道施工反坡自动控制虹吸抽排水方法，其特征在于：设置有a、b、c远程自动控制开关的闸阀，尺寸与排水管适应，b连通管溢水口及清水池顶往下10cm处均设置水位感应器，其中b处水位感应器n，清水池处水位感应器m，掌子面处设置水泵i，清水池中排水管口设置水泵ii，其余均为排水管管路；其中隧道外排水口标高低于隧道内清水池底部30m；

3、所述隧道施工反坡自动控制虹吸抽排水方法，通过创造性的在隧道外排水管口、抽水泵附件设置可远程自动控制的水泵，创造性的在排水管最高点处设置连通管，创造性的在清水池、连通管处设置自动水位感应器，创造性的将水位感应与闸阀开启关闭、水泵开启关闭通过系统自动控制，使得水始终充满排水管，当a、c闸阀开启、b闸阀关闭后，自动形成虹吸抽排水。整体设置及系统控制逻辑简单，方法简便，能自动解决虹吸抽排水问题，避免虹吸效应流失，节约大量抽排水电量。

4、充分利用虹吸效应，降低抽排水用电费用，本发明采用隧道施工反坡自动控制虹吸抽排水方法，在反坡施工隧道二衬台车后设置两个临时蓄水池，一污一清，掌子面及下台阶抽排出来的水进入污水池，沉淀后自然流入清水池，在清水池与洞外设置集中自动控制虹吸抽排水系统，从清水池至洞外安装钢制排水管，洞外钢制排水管口标高低于反坡施工隧道内清水池底部30m，洞外管口处设置远程控制自动开闭闸阀。洞外与洞内排水管变坡处（最高点）安装竖向联通管，管高2m，管口设置水位感应器及远程自动控制开关的闸阀。清水池处水管端头安装自动开闭闸阀和远程控制抽水水泵。施工中，掌子面及下台阶施工用水抽排至污水蓄水池，沉淀后自然流入清水池，清水池中的水位到一定高度后，水位感应器发出信号，与其相连的远程自动控制抽水水泵打开并开始工作，并同时自动控制洞外排水管最低点处闸阀关闭、同时开启抽水泵处自动控制闸阀及排水管最高点连通管上自动开闭闸阀。当水溢满整个水管并从最高点连通管溢出并触发水位感应器时，自动关闭最高点处闸阀，同时自动打开远程控制洞外最低点处闸阀、关闭抽水水泵，形成自动虹吸排水。整个流程通过清水池与管路最高点连通管分别设置的水位感应器发出指令，控制水泵及三处闸阀的开启与关闭，形成自动控制虹吸抽排水系统。通过创造性的在隧道外排水管口、抽水泵附件设置可远程自动控制的水泵，创造性的在排水管最高点处设置连通管，创造性的在清水池、连通管处设置自动水位感应器，创造性的将水位感应与闸阀开启关闭、水泵开启关闭通过系统自动控制，使得水始终充满排水管，当a、c闸阀开启、b闸阀关闭后，自动形成虹吸抽排水。

5、根据本发明所述隧道施工反坡自动控制虹吸抽排水方法，其方法实施如下：

6、步骤1：水泵i抽排污水至污水池中自然沉淀，沉淀后清水流入清水池；

7、步骤2：水位感应器m感应到水满，开启闸阀c、b，关闭闸阀a，开启水泵ii，以上动作均通过自动控制系统同时完成；

8、步骤3：水充满排水管，水位感应器n感应到水即将溢出连通管，系统自动控制关闭闸阀b、开启闸阀a关闭水泵ii，即形成自动虹吸抽排水通道，自动排水；

9、步骤4：水位感应器m感应到水深低于50cm，系统自动控制关闭闸阀a、c，开启闸阀b，关闭水泵ii；

10、步骤5：污水池水沉淀后持续流入清水池，水位感应器m感应到水满，开启闸阀c、b，关闭闸阀a，开启水泵ii，以上动作均通过自动控制系统同时完成，至此重复以上步骤，可自动控制抽排水，水始终充满水管，并保持虹吸效应。形成自动控制的虹吸抽排水方法，节约大量抽水电费，经济效益十分明显。

11、本发明公开了一种隧道施工反坡自动控制虹吸抽排水方法。在反坡施工隧道二衬台车后设置两个临时蓄水池，一污一清，掌子面及下台阶抽排出来的水进入污水池，沉淀后自然流入清水池，在清水池与洞外设置集中自动控制虹吸抽排水系统，从清水池至洞外安装钢制排水管，洞外钢制排水管口标高低于反坡施工隧道内清水池底部30m，洞外管口处设置远程控制自动开闭闸阀。洞外与洞内排水管变坡处（最高点）安装竖向联通管，管高2m，管口设置水位感应器及远程自动控制开关的闸阀。清水池处水管端头安装自动开闭闸阀和远程控制抽水水泵。施工中，掌子面及下台阶施工用水抽排至污水蓄水池，沉淀后自然流入清水池，清水池中的水位到一定高度后，水位感应器发出信号，与其相连的远程自动控制抽水水泵打开并开始工作，并同时自动控制洞外排水管最低点处闸阀关闭、同时开启抽水泵处自动控制闸阀及排水管最高点连通管上自动开闭闸阀。当水溢满整个水管并从最高点连通管溢出并触发水位感应器时，自动关闭最高点处闸阀，同时自动打开远程控制洞外最低点处闸阀、关闭抽水水泵，形成自动虹吸排水。整个流程通过清水池与管路最高点连通管分别设置的水位感应器发出指令，控制水泵及三处闸阀的开启与关闭，形成自动控制虹吸抽排水系统。

12、在隧道反坡（洞口最高，越往里挖标高越低）施工中，开挖后隧道形成了天然的排水通道，基岩裂隙水、地下恒压水承压水等往低处（掌子面）运移，掌子面形成积水，给施工造成很多困难，施工中需要对掌子面附近区段进行抽排水，一般采用潜水泵抽水的方式将积水排出洞外，为确保无积水，隧道施工抽排水需24小时连续进行，消耗大量的电费。因此，本发明公开的方法采用集中自动虹吸排水，充分利用自动化信息联动控制水泵与闸阀，利用虹吸排水原理，可从源头上减少隧道反坡施工抽排水用电量，极大的降低抽排水用电成本。

13、本发明具有如下优点：隧道施工反坡自动控制虹吸抽排水方法，各闸阀分别起到止水、防回流、封闭管路形成虹吸的作用，且整个过程通过采用水位监测与联动控制实现，真正实现虹吸效应不流失，按需抽水，降低施工抽排水费用。

技术特征：

1.一种隧道施工反坡自动控制虹吸抽排水方法，其特征在于：设置有a、b、c远程自动控制开关的闸阀，尺寸与排水管适应，b连通管溢水口及清水池顶往下10cm处均设置水位感应器，其中b处水位感应器n，清水池处水位感应器m，掌子面处设置水泵i，清水池中排水管口设置水泵ii，其余均为排水管管路；其中隧道外排水口标高低于隧道内清水池底部30m；

2.根据权利要求1所述隧道施工反坡自动控制虹吸抽排水方法，其特征在于：实施和实现步骤如下：

技术总结
本发明公开了一种隧道施工反坡自动控制虹吸抽排水方法；施工中，掌子面及下台阶施工用水抽排至污水蓄水池，沉淀后自然流入清水池，清水池中的水位到一定高度后，水位感应器发出信号，与其相连的远程自动控制抽水水泵打开并开始工作，并同时自动控制洞外排水管最低点处闸阀关闭、同时开启抽水泵处自动控制闸阀及排水管最高点连通管上自动开闭闸阀。当水溢满整个水管并从最高点连通管溢出并触发水位感应器时，自动关闭最高点处闸阀，同时自动打开远程控制洞外最低点处闸阀、关闭抽水水泵，形成自动虹吸排水。整个流程通过清水池与管路最高点连通管分别设置的水位感应器发出指令，控制水泵及三处闸阀的开启与关闭，形成自动控制虹吸抽排水系统。

技术研发人员：赵刚应,文思,黄丽,汪龙,王华玲
受保护的技术使用者：四川公路桥梁建设集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14