[發明專利]一種隧道橫通道側壁替換式結晶析出裝置及方法

在審

• 申請號: 202210091691.5
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114607458A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 劉禹陽;謝門東;來弘鵬;申連平;趙子鋒;王慶;馮勇;王耕;安馳
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E21F16/02
• 分類號: E21F16/02;B01D35/02
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發明公開了一種隧道橫通道側壁替換式結晶析出裝置及方法。所述裝置包括：縱向輸水盲管和縱向排水盲管以及S型過濾模塊；S型過濾模塊包含第一排水管、第二排水管和多個U型排水管；第一排水管與U型排水管、每兩個U型排水管以及U型排水管與第二排水管之間分別設置有表面開口的中空承載筒，中空承載筒上設置有筒蓋；中空承載筒內嵌設有兩端開口的中空凈化筒，中空凈化筒內部填充有過濾材料；縱向輸水盲管的出水端與第一排水管的進水端相連通，第一排水管、第二排水管和多個U型排水管分別與多個中空承載筒連通，第二排水管的出水端與縱向排水盲管的進水端相連通。本發明可以避免占用行車道空間，并有效降低隧道縱向排水盲管的結晶風險。

技術領域

本發明屬于隧道排水管堵塞病害防治及治理技術領域，具體涉及一種隧道橫通道側壁替換式結晶析出裝置及方法。

背景技術

隨著我國交通運輸業的迅速發展，在建和運營隧道的數量越來越多，一系列復雜病害問題也不斷涌現，特別是在巖溶發育和地下水豐富的地區，隧道排水管在隧道施工和運營階段都普遍出現了嚴重的結晶堵塞現象。隧道排水管中白色結晶體的主要成分為碳酸鈣，其鈣的主要來源是混凝土中水泥的水化產物，其碳酸根離子則主要來自于地下水中的礦化離子，經過化學反應后，生成的白色結晶物附著于管道內壁，若不加處理，結晶體的不斷沉積最終會造成排水管的堵塞，在排水管堵塞情況發生后，往往會造成隧道滲漏水加劇、仰拱底鼓、襯砌掉塊等病害，并威脅隧道襯砌結構的安全和增加維修費用。且由于隧道排水系統往往預埋在襯砌當中，堵塞后檢修難度很大，因此，如何解決隧道排水管結晶堵塞問題是本領域技術人員亟待解決的問題。

隧道地下水中鈣鎂離子的豐富含量是隧道結晶病害發生頻繁的主要原因，一般來說，地下水的鈣鎂離子含量越多，即地下水的硬度越高，隧道越容易發生排水管結晶堵塞的現象，因此，如何減少地下水中鈣鎂離子含量是解決隧道結晶堵塞問題的關鍵。近幾年隨著水處理技術的發展，各種硬水軟化的措施層出不窮，其一就是在水中加入大量的化學藥品，這些化學藥品能夠與水中的鈣鎂離子反應并產生沉淀，將沉淀過濾掉便能夠完成水質的軟化需求。還有一種方法是離子交換技術，主要使用的是鈉型陽離子交換樹脂，其一般制成細小的球形顆粒物并形成多孔海綿狀骨架，內部有大量微孔且帶有大量鈉離子，當原水通過鈉型陽離子交換樹脂時，原水中的鈣鎂離子就會和鈉離子進行交換，鈣鎂離子會滯留在鈉型陽離子交換樹脂中，這樣經過處理后的原水鈣鎂離子含量會大大降低，水的硬度下降。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種隧道橫通道側壁替換式結晶析出裝置及方法，可以避免占用行車道空間，并有效降低隧道縱向排水盲管的結晶風險，保障了隧道襯砌結構的安全，同時可以根據隧道不同的結晶病害程度能夠靈活調整過濾模塊的過濾效果，降低隧道運營成本。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現：

(一)一種隧道橫通道側壁替換式結晶析出裝置，包括：埋設在隧道底部的縱向輸水盲管和縱向排水盲管以及設置在隧道橫通道側壁上的S型過濾模塊；

所述S型過濾模塊包含第一排水管、第二排水管和多個U型排水管；所述第一排水管與所述U型排水管、每兩個所述U型排水管以及所述U型排水管與所述第二排水管之間分別設置有表面開口的中空承載筒，所述中空承載筒上設置有與所述中空承載筒匹配的筒蓋；所述第一排水管的進水端設置有水泵和進水開關；

所述中空承載筒內嵌設有與所述中空承載筒內部匹配的兩端開口的中空凈化筒，所述中空凈化筒內部填充有過濾材料；

所述縱向輸水盲管的出水端與所述第一排水管的進水端相連通，所述第一排水管、所述第二排水管和多個所述U型排水管分別與多個所述中空承載筒連通且正對所述圓形通孔，所述第二排水管的出水端與所述縱向排水盲管的進水端相連通。

優選的，所述S型過濾模塊還包含連接管，所述連接管上設置有出水開關，所述連接管的兩端分別與所述第二排水管相連通。