适用于高寒地区特长隧道的高扬程多级热水循环系统的制作方法

本实用新型涉及隧道施工拌合用水技术领域。更具体地说，本实用新型涉及适用于高寒地区特长隧道的高扬程多级热水循环系统。

背景技术：

在特长隧道施工过程中，尤其是冬季温度较低时，拌合站冬季施工用水通常需要进行加热后再使用，传统方式是采用煤炭锅炉加热拌合用水，此方式需要独立的水源以及独立的加热系统，另外还需要对加热的水进行保温，因此不加热或者不使用保温措施时水源易结冰，加热系统以及保温系统运行能耗高，环境污染大，且存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供适用于高寒地区特长隧道的高扬程多级热水循环系统，其适用于高寒地区特长隧道冬季施工，有效的解决高寒地区特长隧道冬季施工拌合用水难题。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种适用于高寒地区特长隧道的高扬程多级热水循环系统，包括：

空压机，其内设置一个独立水箱，所述独立水箱上分别连接进水管和出水管的一端，所述进水管的另一端穿出空压机外并连接至隧道内的水源，所述出水管的另一端穿过空压机外；

保温水箱，其具有进水口、出水口和循环口，所述进水口通过第一水泵连通所述出水管的另一端；

拌合蓄水箱，其与所述保温水箱具有高差，所述拌合蓄水箱通过第一热水管连通至出水口，所述拌合蓄水箱通过第二热水管连通至循环口，所述第一热水管在出水口处设置有多级水泵。

优选的是，所述空压机为4个，对应的第一水泵和出水管也设置4个。

优选的是，所述第一热水管和第二热水管均为pprc复合热水管。

优选的是，所述拌合蓄水箱位于所述保温水箱上方且两者高差为100米，所述多级水泵的扬程为130米。

优选的是，所述第一热水管和第二热水管上均间隔设置有多个泄压孔。

优选的是，所述第一热水管和第二热水管均由多节热水管组合而成，相邻热水管之间通过连接管连接，所述连接管的两端分别插入至热水管内并与热水管过盈配合。

优选的是，在第一热水管和第二热水管的长度方向上还设置有支撑件，其包括支撑盒和支撑架，所述支撑架为三角支撑架，所述支撑盒由一对侧板和底板构成且形成上大下小的圆台形，所述底板的上表面沿热水管的长度方向呈倾斜状且与热水管的倾斜方向匹配，所述支撑盒通过其底板固定于支撑架上。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、本实用新型针对高寒地区特长隧道冬季施工拌合用水难题，解决了传统煤炭锅炉加热拌合用水技术存在的水源易结冰，能耗高，环境污染大，具有安全隐患等问题。

2、本实用新型利用隧道洞口沉沙井、洞口蓄水池和洞顶蓄水池三级沉淀，有效的利用了隧道洞内孔隙水作为水源，解决了高寒地区冬季水源易结冰的问题。

3、本实用新型以空压机房圆形保温水箱为中心，采用两个循环回路，有效的利用了空压机工作散发的废旧热量来循环加热，实测空压机圆形保温箱水温60度，拌合站方形保温箱水温50度，温度损失小，解决了传统煤炭锅炉加热拌合用水技术的能耗高、环境污染大、存在安全隐患等问题。

4、本实用新型采用130m扬程多级水泵，解决了拌合站与隧道洞顶空压机房100m高差问题。

5、本实用新型每隔100m在pprc复合热水管上设置1个泄压孔，有效的解决了高差水压导致水管破裂问题。

6、本实用新型结构简单，施工方便，成本低，具有实用性和经济价值。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型热水循环系统的循环示意图；

图2为本实用新型热水管之间的连接示意图；

图3为本实用新型支撑件的结构示意图；

图4为本实用新型底板的结构示意图。

附图标记说明：

1、空压机，2、独立水箱，3、进水管，4、出水管，5、第一水泵，6、保温水箱，7、多级水泵，8、拌合蓄水箱，9、第一热水管，10、第二热水管，11、连接管，12、支撑架，13、侧板，14、底板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型提供一种适用于高寒地区特长隧道的高扬程多级热水循环系统，包括：空压机1，其内设置一个独立水箱2，所述独立水箱2上分别连接进水管3和出水管4的一端，所述进水管3的另一端穿出空压机1外并连接至隧道内的水源，所述出水管4的另一端穿过空压机1外；保温水箱6，其具有进水口、出水口和循环口，所述进水口通过第一水泵5连通所述出水管4的另一端；拌合蓄水箱8，其与所述保温水箱6具有高差，所述拌合蓄水箱8通过第一热水管9连通至出水口，所述拌合蓄水箱8通过第二热水管10连通至循环口，所述第一热水管9在出水口处设置有多级水泵7。所述空压机为4个，对应的第一水泵5和出水管4也设置4个。所述第一热水管9和第二热水管10均为pprc复合热水管。所述拌合蓄水箱8位于所述保温水箱6上方且两者高差为100米，所述多级水泵的扬程为130米。

在上述技术方案中，其中一个实例：安装空压机1房15m³圆形保温水箱6，安装拌合站15m³方形保温拌合蓄水箱8，铺设pprc复合热水管(φ75mm，长2000m)，并连接4个2m³空压机1，安装多级水泵7(130m扬程)和4个第一水泵5(54m扬程)，按照图1所示连接各装置。空压机1运作时，隧道内的水源通过进水管3连通至独立水箱2，而空压机1产生热量，将内部的独立水箱2加热，加热后的水通过出水管4运送至保温水箱6，其内的热水再泵至拌合蓄水箱8，为了维持拌合蓄水箱8内的水温，拌合蓄水箱8的水与保温水箱6内的水通过两根热水管循环。保温水箱6和拌合蓄水箱8均通过保温材质制成，例如铝合金材质。上述循环系统，经过实测空压机1圆形保温箱水温60度，拌合站方形保温箱水温50度。

在另一种技术方案中，所述第一热水管9和第二热水管10上均间隔设置有多个泄压孔。热水管上每隔一段距离(本实用新型具体为100米)设置一个泄压孔，防止高差产生的过大水压导致热水管破裂。

在另一种技术方案中，如图2所示，所述第一热水管9和第二热水管10均由多节热水管组合而成，相邻热水管之间通过连接管11连接，所述连接管11的两端分别插入至热水管内并与热水管过盈配合。

在另一种技术方案中，如图3和图4所示，在第一热水管9和第二热水管10的长度方向上还设置有支撑件，其包括支撑盒和支撑架12，所述支撑架12为三角支撑架，所述支撑盒由一对侧板13和底板14构成且形成上大下小的圆台形，所述底板14的上表面沿热水管的长度方向呈倾斜状且与热水管的倾斜方向匹配，所述支撑盒通过其底板14固定于支撑架12上。

在上述技术方案中，热水管沿着路面从保温水箱6铺设至拌合蓄水箱8，铺设过程中有的路面会存在凹陷的情况，但是又不能避免从凹陷地通过，为了保障热水管的结构，在凹陷地设置了支撑件，其通过支撑架12稳定支撑，热水管位于支撑盒内，支撑盒的底板14与路面大致平齐，倾斜方向一致，以使得热水管能稳定无压力支撑于底板14上。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。