隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统及其工作方法与流程

本发明涉及隧道清洗，特别涉及隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统及其工作方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

2、传统的隧道清洗方法依赖于大量的人力和设备投入，使用高压水枪进行冲洗，或采用人工进行隧道清洗，这不仅费时费力，还浪费大量清洗水资源，特别是对于较长的隧道，清洗效率十分低下，在人工清理过程中，工作人员可能面临较高的安全风险。此外，高压水枪冲洗和机械刷洗需要使用大功率设备，消耗较多的能源，易造成能源的浪费，同时也增加了清洗的成本。

3、综上，目前的隧道清洗方式在资源利用、节约成本、清洗效率和安全性等方面存在一定的缺点和挑战。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统及其工作方法，通过复合式衬砌内的相互交叉设置的纵向导水管和环向导水管，组成的排水管网，不仅实现了对围岩水资源的高效利用，而且利用势能将围岩水汇集，全程无需耗能，省去了大量的人工和能源投入；另外，集水箱间相互连接，使得围岩水的收集和排放更加均衡。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一方面提供了隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统，包括设置于隧道复合式衬砌内顶壁的多个依次连接的顶部集水箱、若干组设置于隧道复合式衬砌内侧壁的多个依次连接的侧向集水箱和若干组排水管网；每个侧向集水箱和顶部集水箱的底面均布置有多个喷淋装置，且每个侧向集水箱和顶部集水箱均连接所述排水管网；

4、每组排水管网包括设置于复合式衬砌内的相互交叉设置的纵向导水管和环向导水管；所述纵向导水管沿隧道径向布置，用于收集围岩水；所述环向导水管沿隧道纵向布置，并用于将围岩水引入所述顶部集水箱或所述侧向集水箱。

5、进一步地，所述顶部集水箱之间通过连接管连接；

6、或者，所述侧向集水箱之间通过连接管连接。

7、进一步地，所述环向导水管通过进水管连接至所述顶部集水箱或所述侧向集水箱，且所述进水管的管底高程略高于所述连接管的管底高程。

8、进一步地，所述顶部集水箱为侧面为等腰梯形的立体梯形，且底面的面积小于顶面，且斜侧面靠近所述隧道复合式衬砌内侧壁，且远离所述隧道复合式衬砌内侧壁的侧面上设置有多个喷淋装置。

9、进一步地，所述侧向集水箱为侧面为直角梯形的立体梯形，且底面的面积大于顶面。

10、进一步地，所述顶部集水箱或所述侧向集水箱的顶面设置有若干排气孔。

11、进一步地，所述顶部集水箱或所述侧向集水箱的底面设置有若干清洁阀门。

12、进一步地，所述喷淋装置与温度传感器和湿度传感器集成。

13、本发明第二方面提供了如第一方面所述隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统的工作方法，包括如下步骤：

14、所述围岩水依次通过所述纵向导水管和环向导水管，进入所述顶部集水箱或所述侧向集水箱；

15、所述顶部集水箱内的多余的水进入下游的顶部集水箱，所述侧向集水箱内的多余的水进入下游的侧向集水箱；

16、所述顶部集水箱或所述侧向集水箱内的水通过喷淋装置喷出。

17、本发明第三方面提供了一种隧道，采用如第一方面所述的隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、本发明通过复合式衬砌内的相互交叉设置的纵向导水管和环向导水管，组成的排水管网，不仅实现了对围岩水资源的高效利用，而且利用势能将围岩水汇集，全程无需耗能，省去了大量的人工和能源投入；另外，集水箱间相互连接，使得围岩水的收集和排放更加均衡。

20、本发明通过电控实现了隧道的自动、分段清洗，通过设置不同功能(喷水、喷雾等)的喷淋器来实现隧道衬砌及道路清洗，并可在此基础上集成湿度或温度传感器，可兼隧道内降尘、消防等作用，减少了人力投入，提高了清洗效率。

21、本发明通过利用隧道内复合式衬砌内的排水管网进行水资源的回收利用和隧道的清洗，将对隧道结构不利的围岩水加以收集并利用，变废为宝，实现了节能环保的目的。

技术特征：

1.隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统，其特征在于：包括设置于隧道复合式衬砌内顶壁的多个依次连接的顶部集水箱、若干组设置于隧道复合式衬砌内侧壁的多个依次连接的侧向集水箱和若干组排水管网；每个侧向集水箱和顶部集水箱的底面均布置有多个喷淋装置，且每个侧向集水箱和顶部集水箱均连接所述排水管网；

2.如权利要求1所述的隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统，其特征在于：所述顶部集水箱之间通过连接管连接；

3.如权利要求2所述的隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统，其特征在于：所述环向导水管通过进水管连接至所述顶部集水箱或所述侧向集水箱，且所述进水管的管底高程略高于所述连接管的管底高程。

4.如权利要求1所述的隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统，其特征在于：所述顶部集水箱为侧面为等腰梯形的立体梯形，且底面的面积小于顶面，且斜侧面靠近所述隧道复合式衬砌内侧壁，且远离所述隧道复合式衬砌内侧壁的侧面上设置有多个喷淋装置。

5.如权利要求1所述的隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统，其特征在于：所述侧向集水箱为侧面为直角梯形的立体梯形，且底面的面积大于顶面。

6.如权利要求1所述的隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统，其特征在于：所述顶部集水箱或所述侧向集水箱的顶面设置有若干排气孔。

7.如权利要求1所述的隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统，其特征在于：所述顶部集水箱或所述侧向集水箱的底面设置有若干清洁阀门。

8.如权利要求1所述的隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统，其特征在于：所述喷淋装置与温度传感器和湿度传感器集成。

9.如权利要求1-8任一项所述的隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：

10.一种隧道，其特征在于：采用如权利要求1-8任一项所述的隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统。

技术总结
本发明涉及隧道清洗技术领域，提供了隧道复合式衬砌内集水节水节能的用水系统及其工作方法，包括设置于隧道复合式衬砌内顶壁的多个依次连接的顶部集水箱、若干组设置于隧道复合式衬砌内侧壁的多个依次连接的侧向集水箱和若干组排水管网；每个侧向集水箱和顶部集水箱的底面均布置有多个喷淋装置，且每个侧向集水箱和顶部集水箱均连接所述排水管网；每组排水管网包括设置于复合式衬砌内的相互交叉设置的纵向导水管和环向导水管；所述纵向导水管沿隧道径向布置，用于收集围岩水；所述环向导水管沿隧道纵向布置，并用于将围岩水引入所述顶部集水箱或所述侧向集水箱。不仅实现了对围岩水资源的高效利用，而且省去了大量的人工和能源投入。

技术研发人员：王艳强,王中志,徐俊祥,孙晓红,李旭,高德申,董启暖,刘昌斌,侯世谨,申加胜,耿艳君,李岩磊,朱社州,杨斌,刘超,韩玉舟
受保护的技术使用者：山东电力工程咨询院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16