本申請(qǐng)涉及隧道排水，尤其涉及一種排水系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

1、抽水蓄能電站利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫(kù)，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫(kù)發(fā)電的水電站。它可將電網(wǎng)低負(fù)荷期的多余電能轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)高負(fù)荷期的高價(jià)值電能。抽水蓄能電站的建設(shè)通常需要使用隧道掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行作業(yè)，隧道掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)、支護(hù)、出渣等施工工序并行連續(xù)作業(yè)，是機(jī)、電、液、光、氣等系統(tǒng)集成的工廠化流水線隧道施工裝備，具有掘進(jìn)速度快、利于環(huán)保、綜合效益高等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)鉆爆法難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜地理地貌深埋長(zhǎng)隧洞的施工。

2、抽水蓄能電站在設(shè)備掘進(jìn)階段主要以下坡為主，洞內(nèi)所有來(lái)水會(huì)向工作面匯集，如果積水過(guò)深會(huì)影響圍巖穩(wěn)定，降低機(jī)械設(shè)備和施工人員的安全性，需要將水及時(shí)排出，但是現(xiàn)有的隧道掘進(jìn)機(jī)排水能力有限，在此基礎(chǔ)上若疊加排水設(shè)備增加排水能力，增加的管路占用空間又很大，不利于設(shè)備操作，且成本較高，因此，亟需一種簡(jiǎn)單高效的排水系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)的目的在于提出一種排水系統(tǒng)及控制方法，以解決背景技術(shù)中提及的相關(guān)問(wèn)題。

2、本申請(qǐng)的第一方面，提供了一種排水系統(tǒng)，應(yīng)用于隧道掘進(jìn)機(jī)，所述隧道掘進(jìn)機(jī)的后方依次設(shè)有主機(jī)盾尾區(qū)、設(shè)備橋區(qū)、拖車區(qū)和組裝洞口區(qū)，所述隧道掘進(jìn)機(jī)連接有供水管和回水管，所述供水管上設(shè)有增壓泵，所述回水管上設(shè)有中繼泵，所述增壓泵和所述中繼泵均位于所述拖車區(qū)，所述排水系統(tǒng)包括：第一排水管，一端位于所述設(shè)備橋區(qū)，并連接有隔膜泵組，另一端位于所述組裝洞口區(qū)，所述隔膜泵組設(shè)置有第一吸水口；第二排水管，一端位于所述主機(jī)盾尾區(qū)，并連接有潛水泵一組，另一端位于所述拖車區(qū)，并與所述供水管連通，所述潛水泵一組設(shè)有第二吸水口；第三吸水口，位于所述主機(jī)盾尾區(qū)，與所述回水管連通。

3、進(jìn)一步地，所述排水系統(tǒng)還包括：污水箱，位于所述拖車區(qū)，與所述第一排水管并聯(lián)。

4、進(jìn)一步地，所述污水箱與所述第一排水管之間連接有污水進(jìn)管和污水排管，所述污水排管連接有并聯(lián)的潛水泵二組和污水泵組，所述潛水泵二組位于所述污水箱內(nèi)，所述污水泵組位于所述污水箱外。

5、進(jìn)一步地，所述第二排水管遠(yuǎn)離所述潛水泵一組的一端與所述污水排管連通。

6、進(jìn)一步地，所述隔膜泵組包括并聯(lián)的第一隔膜泵和第二隔膜泵，所述第一隔膜泵的最大排水量小于所述第二隔膜泵的最大排水量，所述潛水泵二組的最大排水量等于所述第一隔膜泵的最大排水量，所述污水泵組的最大排水量等于所述第二隔膜泵的最大排水量。

7、進(jìn)一步地，所述潛水泵一組包括兩個(gè)最大排水量相等的第一潛水泵，所述潛水泵二組包括兩個(gè)最大排水量相等的第二潛水泵。

8、進(jìn)一步地，所述隔膜泵組和所述第一吸水口之間設(shè)有第一閥，所述第一排水管上設(shè)有第二閥，所述第二閥位于所述污水進(jìn)管和所述污水排管之間；所述第二排水管和所述供水管的連接處設(shè)有三通閥；所述第三吸水口處設(shè)有第三閥，所述回水管上設(shè)有第四閥，所述第四閥位于所述中繼泵和所述第三閥之間；所述潛水泵一組和所述第二吸水口之間設(shè)有第五閥，所述第二排水管上設(shè)有第六閥和第七閥，所述第六閥位于所述潛水泵一組和所述三通閥之間，所述第七閥位于所述三通閥和所述污水排管之間；所述污水進(jìn)管上設(shè)有第八閥，所述污水排管上設(shè)有第九閥，所述污水箱的底部設(shè)有第十閥，所述污水箱和所述污水泵組之間設(shè)有第十一閥。

9、本申請(qǐng)的第二方面，提供了一種排水系統(tǒng)控制方法，使用如上第一方面所述的排水系統(tǒng)，所述排水系統(tǒng)控制方法包括：獲取隧道內(nèi)的涌水量；當(dāng)所述涌水量小于或等于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，則開(kāi)啟第一吸水口；當(dāng)所述涌水量大于所述第一預(yù)設(shè)值時(shí)，則開(kāi)啟所述第一吸水口，開(kāi)啟第二吸水口并連通供水管和/或開(kāi)啟第三吸水口。

10、進(jìn)一步地，所述排水系統(tǒng)控制方法還包括：當(dāng)接收到斷電信號(hào)時(shí)，則啟動(dòng)隧道掘進(jìn)機(jī)的發(fā)電機(jī)，開(kāi)啟所述第二吸水口并連通第一排水管和/或開(kāi)啟所述第三吸水口，關(guān)閉所述第一吸水口。

11、進(jìn)一步地，所述開(kāi)啟第一吸水口包括：開(kāi)啟所述第一吸水口、隔膜泵組和第二閥，關(guān)閉第八閥和第九閥；或者，開(kāi)啟所述第一吸水口、所述隔膜泵組、所述第八閥和所述第九閥，開(kāi)啟潛水泵二組和/或污水泵組，關(guān)閉所述第二閥；所述開(kāi)啟第二吸水口并連通供水管包括：開(kāi)啟所述第二吸水口、潛水泵一組、第六閥和三通閥，關(guān)閉第七閥；所述開(kāi)啟所述第二吸水口并連通第一排水管包括：開(kāi)啟所述第二吸水口、所述潛水泵一組、所述第六閥、所述第七閥和所述第九閥，關(guān)閉所述三通閥；所述開(kāi)啟第三吸水口包括：開(kāi)啟所述第三吸水口、第三閥、第四閥和中繼泵。

12、從上面所述可以看出，本申請(qǐng)?zhí)峁┑呐潘到y(tǒng)及控制方法，所述排水系統(tǒng)應(yīng)用于隧道掘進(jìn)機(jī)，隧道掘進(jìn)機(jī)的后方依次設(shè)有主機(jī)盾尾區(qū)、設(shè)備橋區(qū)、拖車區(qū)和組裝洞口區(qū)，隧道掘進(jìn)機(jī)連接有供水管和回水管，用于形成外循環(huán)水路，供水管上設(shè)有增壓泵，回水管上設(shè)有中繼泵，增壓泵和中繼泵均位于拖車區(qū)，排水系統(tǒng)包括：第一排水管，一端位于設(shè)備橋區(qū)，并連接有隔膜泵組，另一端位于組裝洞口區(qū)，隔膜泵組設(shè)置有第一吸水口，在涌水量較小時(shí)，可以開(kāi)啟第一吸水口，利用第一排水管將涌水排到洞口；第二排水管，一端位于主機(jī)盾尾區(qū)，并連接有潛水泵一組，另一端位于拖車區(qū)，并與供水管連通，潛水泵一組設(shè)有第二吸水口，通過(guò)設(shè)置第二排水管，在涌水量較大時(shí)，可以開(kāi)啟第二吸水口，利用供水管作為排水管路，將涌水排到洞口，降低管路占用空間和成本；第三吸水口，位于主機(jī)盾尾區(qū)，與回水管連通，在涌水量較大時(shí)，還可以開(kāi)啟第三吸水口，利用回水管作為排水管路，降低管路占用空間和成本；第一排水管、供水管和回水管配合，可以大大提高排水量，提高空間利用率。該排水系統(tǒng)及控制方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以提高排水量的同時(shí)提高空間利用率，降低了成本，確保了安全性。

技術(shù)特征：

1.一種排水系統(tǒng)，其特征在于，應(yīng)用于隧道掘進(jìn)機(jī)，所述隧道掘進(jìn)機(jī)的后方依次設(shè)有主機(jī)盾尾區(qū)、設(shè)備橋區(qū)、拖車區(qū)和組裝洞口區(qū)，所述隧道掘進(jìn)機(jī)連接有供水管和回水管，所述供水管上設(shè)有增壓泵，所述回水管上設(shè)有中繼泵，所述增壓泵和所述中繼泵均位于所述拖車區(qū)，所述排水系統(tǒng)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排水系統(tǒng)，其特征在于，還包括：污水箱，位于所述拖車區(qū)，與所述第一排水管并聯(lián)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排水系統(tǒng)，其特征在于，所述污水箱與所述第一排水管之間連接有污水進(jìn)管和污水排管，所述污水排管連接有并聯(lián)的潛水泵二組和污水泵組，所述潛水泵二組位于所述污水箱內(nèi)，所述污水泵組位于所述污水箱外。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的排水系統(tǒng)，其特征在于，所述第二排水管遠(yuǎn)離所述潛水泵一組的一端與所述污水排管連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的排水系統(tǒng)，其特征在于，所述隔膜泵組包括并聯(lián)的第一隔膜泵和第二隔膜泵，所述第一隔膜泵的最大排水量小于所述第二隔膜泵的最大排水量，所述潛水泵二組的最大排水量等于所述第一隔膜泵的最大排水量，所述污水泵組的最大排水量等于所述第二隔膜泵的最大排水量。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的排水系統(tǒng)，其特征在于，所述潛水泵一組包括兩個(gè)最大排水量相等的第一潛水泵，所述潛水泵二組包括兩個(gè)最大排水量相等的第二潛水泵。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的排水系統(tǒng)，其特征在于，所述隔膜泵組和所述第一吸水口之間設(shè)有第一閥，所述第一排水管上設(shè)有第二閥，所述第二閥位于所述污水進(jìn)管和所述污水排管之間；所述第二排水管和所述供水管的連接處設(shè)有三通閥；所述第三吸水口處設(shè)有第三閥，所述回水管上設(shè)有第四閥，所述第四閥位于所述中繼泵和所述第三閥之間；所述潛水泵一組和所述第二吸水口之間設(shè)有第五閥，所述第二排水管上設(shè)有第六閥和第七閥，所述第六閥位于所述潛水泵一組和所述三通閥之間，所述第七閥位于所述三通閥和所述污水排管之間；所述污水進(jìn)管上設(shè)有第八閥，所述污水排管上設(shè)有第九閥，所述污水箱的底部設(shè)有第十閥，所述污水箱和所述污水泵組之間設(shè)有第十一閥。

8.一種排水系統(tǒng)控制方法，其特征在于，使用如權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的排水系統(tǒng)，所述排水系統(tǒng)控制方法包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的排水系統(tǒng)控制方法，其特征在于，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的排水系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述開(kāi)啟第一吸水口包括：開(kāi)啟所述第一吸水口、隔膜泵組和第二閥，關(guān)閉第八閥和第九閥；或者，開(kāi)啟所述第一吸水口、所述隔膜泵組、所述第八閥和所述第九閥，開(kāi)啟潛水泵二組和/或污水泵組，關(guān)閉所述第二閥；

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N排水系統(tǒng)及控制方法，所述排水系統(tǒng)應(yīng)用于隧道掘進(jìn)機(jī)，隧道掘進(jìn)機(jī)的后方依次設(shè)有主機(jī)盾尾區(qū)、設(shè)備橋區(qū)、拖車區(qū)和組裝洞口區(qū)，隧道掘進(jìn)機(jī)連接有供水管和回水管，供水管上設(shè)有增壓泵，回水管上設(shè)有中繼泵，增壓泵和中繼泵均位于拖車區(qū)，排水系統(tǒng)包括：第一排水管，一端位于設(shè)備橋區(qū)，并連接有隔膜泵組，另一端位于組裝洞口區(qū)，隔膜泵組設(shè)置有第一吸水口；第二排水管，一端位于主機(jī)盾尾區(qū)，并連接有潛水泵一組，另一端位于拖車區(qū)，并與供水管連通，潛水泵一組設(shè)有第二吸水口；第三吸水口，位于主機(jī)盾尾區(qū)，與回水管連通。本申請(qǐng)?zhí)峁┑呐潘到y(tǒng)及控制方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以提高排水量的同時(shí)提高空間利用率，成本低，安全性強(qiáng)。

技術(shù)研發(fā)人員：張記坤,王彬,孟凡星,劉志同
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)新源集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6