一种隧道排水管道的阻垢防垢装置的制作方法

1.本发明涉及隧道工程领域，尤其涉及一种隧道排水管道的阻垢防垢装置。


背景技术：

2.随着社会经济的快速发展，我国公路隧道建设不断增多，高速公路穿越岩溶地区的情况也越来越普遍，然而岩溶区隧道在修筑以及运营的过程中，排水系统结晶堵塞的问题突显，伴随岩溶区隧道陆续投入运营，隧道排水系统堵塞的问题也将越来越突出。当隧道排水系统发生堵塞、排水不畅时，轻则造成衬砌渗漏水，若发现或处置较晚，甚至会引起隧道衬砌开裂、底板隆起等严重危害，对隧道结构造成永久性损伤，影响隧道的正常使用以及行车安全。目前，国内外隧道行业针对隧道排水系统结晶堵塞问题的处治能力严重不足，这对隧道排水系统结晶堵塞的处治技术提出了极为迫切的需求。
3.因此，发明一种隧道排水管道的阻垢防垢装置，对于提高隧道排水系统的维护水平，保障隧道整体结构的稳定，减少运营维修成本与难度，具有十分重要的理论意义与工程应用价值。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术存在的问题，提出一种隧道排水管道的阻垢防垢装置，通过在原有的隧道排水体系的基础上增加反渗透膜过滤装置、加药装置和设有多个喷头的侧沟横管，同时，设置plc控制器与第一、第二时间继电器，实现对隧道横管的定时冲洗，有效解决隧道排水管道的结晶问题，减少排水系统的维护，防止隧道发生渗水漏水甚至塌方的情况。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种隧道排水管道的阻垢防垢装置，其特征在于，包括依次相连的集水井、反渗透膜过滤装置、管道混合器和侧沟横管，还包括隧道纵管、隧道横管、侧沟、加药装置、取水井、第一时间继电器、第二时间继电器和plc控制器。所述取水井与集水井之间设有取水阀和取水泵，所述集水井的出水口与反渗透膜过滤装置的进水口相连，所述反渗透膜过滤装置包括进水阀、预处理装置、进水泵、反渗透膜过滤器以及排污阀、污水池，所述预处理装置包括pp棉过滤器、颗粒活性炭过滤器、压缩活性炭过滤器，所述反渗透膜过滤器的浓水出水口经过排污阀排到污水池中，净水出水口经过逆止阀与所述管道混合器相连，所述加药装置包括加药箱、加药泵、加药阀，所述加药装置的出水口与管道混合器相连，所述管道混合器与侧沟横管之间安装有高压泵。
6.优选的，所述隧道横管按照水流方向依次为第一横管、第二横管、第三横管......第n横管。
7.优选的，所述集水井内安装有液位仪。
8.优选的，所述加药箱中放有阻垢剂和除垢剂，其中，阻垢剂包括但不限于聚磷酸盐阻垢剂、硅磷晶、 羧酸类聚合物阻垢剂、磺酸类聚合物阻垢剂、含磷聚合物阻垢剂中的一
种，除垢剂包括但不限于工业草酸、甲酸、氨基磺酸中的一种。
9.优选的，所述侧沟横管通过调节架固定在侧沟靠近墙身的位置，所述侧沟横管上设置有多个喷头，按照水流的方向依次为第一喷头、第二喷头、第三喷头......第n喷头，分别与所述第一横管、第二横管、第三横管......第n横管一一对应，所述侧沟横管的中间位置设有增压泵，末端设有堵头。
10.优选的，所述第一时间继电器与进水阀、进水泵、排污阀、高压泵、增压泵电性连接，所述第二时间继电器与加药阀、加药泵电性连接，所述第一时间继电器、第二时间继电器分别与plc控制器相连，所述plc控制器与液位仪、取水阀、取水泵电性连接。
11.本发明的有益效果：（1）通过在原有的隧道排水体系的基础上增加反渗透膜过滤装置、加药装置，同时，在隧道侧沟内靠近墙身的位置安装带有调节架的侧沟横管，在相应横管上设置有多个喷头，且喷头与隧道横管一一对应，从而实现对隧道横管的定时冲洗以防管道结垢，冲洗后得到的废水可通过侧沟收集至集水井实现循环利用。整个装置结构简单，可有效解决隧道排水管道的结晶问题，减少排水系统的维护，防止隧道发生渗水漏水甚至塌方情况。
12.（2）通过设置plc控制器与第一、第二时间继电器，可实时控制整个反渗透膜过滤装置与加药装置的开启与关闭。当集水井中的液位仪检测到水位过低时，plc控制器控制取水阀、取水泵打开，将取水井中的水引入至集水井，可保证整个清洗装置的正常运行。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍：图1是本发明的一种隧道排水管道的阻垢防垢装置的流程示意图。
14.图2是本发明的一种隧道排水管道的阻垢防垢装置的侧沟的结构示意图。
15.图3是本发明的一种隧道排水管道的阻垢防垢装置的隧道的控制过程框图。
16.图1~3中：1.隧道纵管；2.隧道横管；2-1.第一横管；2-2.第二横管；2-3.第三横管；2-n.第n横管；3.侧沟；3-1.调节架；4.集水井；5.液位仪；6.反渗透膜过滤装置；7.进水阀；8.预处理装置；9.进水泵；10.反渗透膜过滤器；11. 排污阀；12.污水池；13.逆止阀；14.加药装置；15.加药箱；16.加药泵；17.加药阀；18.管道混合器；19.高压泵；20.侧沟横管；21.喷头；21-1.第一喷头；21-2.第二喷头；21-3.第三喷头；21-n.第n喷头；22.增压泵；23.堵头；24.取水井；25.取水泵；26.取水阀；27.第一时间继电器；28.第二时间继电器；29.plc控制器。
具体实施方式
17.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的较佳实施例作进一步详细阐述说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制发明。
18.实施例1如图1-3所示，一种隧道排水管道的阻垢防垢装置，包括依次相连的集水井4、反渗透膜过滤装置6、管道混合器18和侧沟横管20，还包括隧道纵管1、隧道横管2、侧沟3、加药装置
14、取水井24、第一时间继电器27、第二时间继电器28和plc控制器29。所述取水井24与集水井4之间设有取水阀26和取水泵25，所述集水井4的出水口与反渗透膜过滤装置6的进水口相连，所述反渗透膜过滤装置6包括进水阀7、预处理装置8、进水泵9、反渗透膜过滤器10以及排污阀11、污水池12，所述预处理装置8包括pp棉过滤器、颗粒活性炭过滤器、压缩活性炭过滤器，所述反渗透膜过滤器10的浓水出水口经过排污阀11排到污水池12中，净水出水口经过逆止阀13与所述管道混合器18相连，所述加药装置14包括加药箱15、加药泵16、加药阀17，所述加药装置14的出水口与管道混合器18相连，所述管道混合器18与侧沟横管20之间安装有高压泵19。
19.所述隧道横管2按照水流方向依次为第一横管2-1、第二横管2-2、第三横管2-3......第n横管2-n；所述集水井4内安装有液位仪5；所述加药箱15中放有阻垢剂和除垢剂，其中，阻垢剂包括但不限于聚磷酸盐阻垢剂、硅磷晶、 羧酸类聚合物阻垢剂、磺酸类聚合物阻垢剂、含磷聚合物阻垢剂中的一种，除垢剂包括但不限于工业草酸、甲酸、氨基磺酸中的一种；所述侧沟横管20上设置有多个喷头21，按照水流的方向依次为第一喷头21-1、第二喷头21-2、第三喷头21-3......第n喷头21-n，分别与所述第一横管2-1、第二横管2-2、第三横管2-3......第n横管2-n一一对应，所述侧沟横管20的中间位置设有增压泵22，末端设有堵头23；所述第一时间继电器27与进水阀7、进水泵9、排污阀11、高压泵19、增压泵22电性连接，所述第二时间继电器28与加药阀17、加药泵16电性连接，所述第一时间继电器27、第二时间继电器28分别与plc控制器29相连，所述plc控制器29与液位仪5、取水阀26、取水泵25电性连接。
20.更详细的解释说明为：在设备调试期间，设置第一时间继电器27与第二时间继电器28。后期运行时，第一时间继电器27和第二时间继电器28定时控制进水阀7、进水泵9、排污阀11、高压泵19、增压泵22、加药阀17、加药泵16打开，集水井4中的水经过预处理装置8，去除掉水中的大颗粒杂质以及余氯、异味和一部分杂质离子，随后经过反渗透膜过滤器10，过滤掉其中的细菌、病毒、重金属及有机物等有害物质，经过反渗透膜过滤器10得到的净水经过管道混合器18与加药箱15中的药品混合均匀，最终经过高压泵19实现对隧道横管2的喷射冲洗，冲洗一段时间后第二时间继电器28定时关闭加药阀17、加药泵16，此时经过预处理装置8和反渗透膜过滤器10过滤后的净水对整个管路和喷头进行冲洗，防止残留液对管路的腐蚀，冲洗完成后，第一时间继电器27控制进水阀7、进水泵9、排污阀11、高压泵19、增压泵22关闭，最终冲洗后的废液经过侧沟3收集至集水井4，实现循环利用。当集水井4中的液位仪5显示液位过低时，plc控制器29控制取水阀26、取水泵25打开，将取水井24中的水引入集水井4，从而保证整个清洗装置的正常运行。
21.以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。