[發明專利]富水地區隧道的地下水綜合利用系統及使用方法

在審

• 申請號: 202110034414.6
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112727542A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 白鴻國;曾青;劉立明;張弛;吳強;李鐵鐘;楊昌賢;孫長升;劉海達;王成;元騰飛;趙福全
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司
• 主分類號: E21F16/02
• 分類號: E21F16/02;E21F5/04;C02F9/02;C02F103/06
• 代理公司: 天津璽名知識產權代理有限公司 12237
• 代理人: 韓劍峰

本發明提供一種富水地區隧道的地下水綜合利用系統及使用方法，包括隧道本體，隧道本體一側設置有一隧道集水洞室，隧道集水洞室內設置有一蓄水池，隧道集水洞室內設置有一降水井，隧道集水洞室內設置有一抽水裝置，抽水裝置輸入端連通設置有一第一連通管，第一連通管自由端伸入降水井內，并位于降水井內的地下水位線以下，供水管道上設置有一供水自吸泵，供水自吸泵上設置有一設置有一控制閥。本發明隧道工程結構不受水壓的破壞，保證了工程結構安全，延長了隧道的使用壽命；實現了隧道內對煙塵濃度的控制且消除了隧道突涌水，保證了隧道施工作業人員的安全，提高了施工作業效率；提高了消防救援效率，提高了隧道運營的安全性。

技術領域

本發明屬于高速鐵路隧道工程領域，尤其是涉及一種富水地區隧道的地下水綜合利用系統及使用方法。

背景技術

在一切地下建筑結構中，地下水對其造成的影響及其危害不可忽略。在富水地區的隧道開挖過程中，掌子面的突涌水洞段在施工階段，不僅存在施工人員和設備安全的隱患，并且開挖掌子面易受地下水的影響，造成隧道開挖時鉆孔、裝藥、出渣及爆破效率大幅度降低，增加作業難度和施工作業的危險性；另一方面，在已建隧道的運營狀態下，地下水壓作為隧道襯砌結構耐久性的首要影響因素，應當引起足夠重視，并且地下水的浮力作用對隧道結構的安全構成極大地威脅，嚴重影響了隧道的安全及使用壽命。此外，隧道內涌水量較大時，水經過隧道掌子面流出洞外，地下水變為夾雜混合物的污水，不符合環保排放要求，后期污水凈化成本高、過程繁瑣。

由于隧道結構相對閉塞，隧道內空氣不易擴散。在隧道施工過程中的揚塵問題非常突出，不但嚴重影響環境，也不利于作業人員的身體健康，因而必須采取切實有效的除塵手段。目前采用的除塵方法是通過射流風機將灰塵從掌子面向洞外排出，不僅花費成本較高，而且效率低下，因此，尋求一種簡單高效的除塵方法勢在必行。

基于以上幾個方面，急需尋求一種富水地區隧道的地下水綜合利用系統的方法來解除地下水對隧道施工及運營的影響，同時將收集起來的地下水進行隧道除塵的再利用。保障了隧道結構的安全、并延長了其使用壽命，同時也改善了隧道施工運營環境、節約了建設成本，對我國鐵路交通的發展具有重大意義。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種富水地區隧道的地下水綜合利用系統及使用方法，尤其解決了地下水對隧道施工條件和結構安全的影響問題，同時將隧道內的水實現清污分流并進行再利用，并實現了隧道內降塵的目的。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：提供一種富水地區隧道的地下水綜合利用系統及使用方法，包括隧道本體，隧道本體一側設置有一隧道集水洞室，隧道集水洞室內設置有一蓄水池，隧道集水洞室內設置有一降水井，隧道集水洞室內設置有一抽水裝置，抽水裝置輸入端連通設置有一第一連通管，第一連通管自由端伸入降水井內，并位于降水井內的地下水位線以下，蓄水池一側設置有一進水口，進水口上連通安裝有一第一連接管，第一連接管與抽水裝置輸出端連通連接，抽水裝置上設置有一水位控制閥，蓄水池側壁上底部設置有一出水口，出水口上連通安裝有一第二連通管，第二連通管自由端連通安裝有第一凈化裝置，第一凈化裝置的輸出端連通安裝有一供水管道，供水管道設置在地面上且從隧道集水洞室延伸至隧道本體內，供水管道上沿隧道本體內側的拱腰和拱頂設置有引水管，引水管上位于隧道本體側壁頂部處連通設置有旋轉噴頭，隧道本體內側頂部等距安裝有若干煙塵傳感器，供水管道上設置有一供水自吸泵，供水自吸泵上設置有一設置有一控制閥，煙塵傳感器與控制閥電連接。

進一步的，蓄水池一側壁上部連通設置有一第二連接管，第二連接管的自由端連通安裝有一第二凈化裝置，第二凈化裝置的輸出端連通安裝有一排水管，排水管設置在地面上且從隧道集水洞室延伸至隧道本體內。

進一步的，降水井內位于地下水位線上設置有地下水位控制閥，抽水裝置與降水井內的地下水位控制閥電連接。

進一步的，各個旋轉噴頭一側均設置有一紅外指示燈，各個紅外指示燈均與控制閥電連接。

進一步的，出水口的管道內設置有濾網。