[发明专利]一种防止气爆装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种防止气爆装置及其工作方法，包括排气板、轨道、动力装置、抽气管道和抽气装置；排气板连接动力装置，排气板设置在布置于隧道的轨道上，通过动力装置控制排气板在轨道上滑动，使排气板沿着隧道顶部移动，推动隧道内气腔向一侧移动；其中，排气板在推动隧道内气腔向一侧移动过程中，其顶部与隧道顶部相互贴合；排气板侧面设置有吸气孔，吸气孔连通抽气管道，通过抽气管道连接到抽气装置。本发明装置采用主动除气措施，在小型气泡聚集并形成气腔的初期，就通过排气板将气腔推移排出，并且能够通过排气板上吸气孔吸收气腔，避免腔的蓄积，从而在根源上消除气腔。

技术领域

本发明涉及深层隧道调蓄排水系统的安全装置，特别涉及一种防止气爆装置及其工作方法。

背景技术

随着我国工业的发展与城市化进程的推进，城市工业污水和市政排污量不断增加，现有排水管网排污能力已无法满足日益增长的城市污水排污需求。为解决城市污水问题因运而生的城市深层隧道排水系统，便可有效地缓解城市合流制溢流(CSO)、内涝等问题，并在一些国家获得应用并取得了较好的工程效果。我国在一些城市(广州、上海、深圳等地)也已采用深层隧道来解决城市洪涝问题。

为避开深层隧道建设对地下管线和地铁等设施的影响，城市深层隧道调蓄排水系统一般建设在地下40m～60m处，主要由竖井、隧道、调蓄池和排涝泵等结构组成。深层隧道典型段包括竖井1以及连接在竖井之间的隧道2，如图1中所示；当发生大暴雨时，底面汇集的大量雨水通过竖井进入地下深层隧道，存储部分雨水，在未使用深层隧道时，隧道内处于无水状态被空气填充，发生大暴雨时涝水通过各竖井进入深层隧道，由隧道和调蓄池容积对涝水进行调蓄，当降雨结束后通过隧道末端排涝泵站将深层隧道内的涝水排空。而深层隧道运行的过程就是不断引入水，并不断排出气体的过程。由于暴雨历史短、强度大，大量的雨水通过多个入流竖井进入隧道，当水体进入的时候气体从通气井或竖井当中排出，而在隧道从明流向满流转换的过程中，较多的气泡会滞留在隧道顶部，气泡汇聚成气腔3并被水流带到竖井处，在水压力和气腔浮力的共同作用下，水汽混合物从竖井中喷涌而形成气爆现象(geysering)，喷涌而出的水汽混合物可冲出地面几十米高，严重威胁地面车辆和行人的安全，同时对隧道的安全运行也带来巨大隐患。

目前针对气爆现象，全世界范围内还没有成熟的预防或解决方式，目前，主要采取的措施是在隧道与竖井交接的位置设置一种气腔分隔结构，通过这种结构减小气腔，从而降低气爆强度今而减小危害。但这种措施的手段将气腔分割为小型气泡，属于被动防御措施，当气腔较大或移动速度较快时，该措施的效果较差。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种防止气爆装置，该装置采用主动除气措施，在小型气泡聚集并形成气腔的初期，就通过排气板将气腔推移到竖井处排出，从而在根源上消除气腔。

本发明的第二目的在于提供一种防止气爆装置的工作方法。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种防止气爆装置，其特征在于，包括排气板、轨道、动力装置、抽气管道和抽气装置；

排气板连接动力装置，排气板设置在布置于隧道的轨道上，通过动力装置控制排气板在轨道上滑动，使排气板沿着隧道顶部移动，推动隧道内气腔向一侧移动；其中，排气板在推动隧道内气腔向一侧移动过程中，其顶部与隧道顶部相互贴合；

排气板侧面设置有吸气孔，吸气孔连通抽气管道，通过抽气管道连接到抽气装置。

优选的，还包括设置在排气板上的旋转轴以及转向机，所述转向机连接排气板的旋转轴，通过转向机带动旋转轴对排气板进行旋转。

优选的，排气板面向两个移动方向的侧面分别对应设置有吸气孔，吸气孔上设置有打开和关闭吸气孔的开关装置；开关装置连接控制器，通过控制器控制其状态。

更进一步的，所述开关装置为电动阀或电磁阀。