[发明专利]一种可防堵塞的隧道排水管道冲洗系统及方法

说明书

本发明一种可防堵塞的隧道排水管道冲洗系统及方法，冲洗系统在原有的隧道排水管道上增加反渗透膜清洗设备、冲洗管道及冲洗水箱，经反渗透膜清洗设备处理后的水不含杂质且pH约为6左右，有利于防止隧道排水管的堵塞，加之系统增设加药装置，可对隧道排水管道进行日常冲洗阻垢及针对性消垢，该系统的运行可通过自动控制系统控制，运行管理方便，与此同时，反渗透清洗设备及排水系统排出的水均可通过集水井收集进行循环利用，节约水资源。冲洗方法是基于上述冲洗系统的冲洗步骤。综上所述，本发明提供的可防堵塞的隧道排水管道冲洗系统及方法稳定可靠、管理方便，对提高隧道工程的安全等级，推动我国给排水隧道等建设事业的发展，有着非常重要的意义。

技术领域

本发明涉及隧道工程领域，尤其涉及一种可防堵塞的隧道排水管道冲洗系统及方法。

背景技术

隧道的排水系统是隧道安全运营过程中的重要部分。通常情况下，隧道排水系统由环向排水盲沟（半圆排水管）、纵向排水盲沟（纵向盲管）、横向排水盲沟（横向导水管）及排水暗沟组成，围岩中的水通过隧道排水系统排出。目前，在各类铁路、公路隧道以及深挖给排水隧道建设中，隧道排水系统内碳酸盐、钙质盐等结晶现象非常常见，结晶现象主要存在于暴露在空气中的排水管道中。隧道排水管道因碳酸盐、钙质盐等结晶体阻塞，长期排水不通畅，致使隧道外部水压不断增大，隧道支护结构的支护抗力也随之增大，当隧道支护结构开裂后，隧道会出现不同程度的渗水漏水现象，严重影响隧道的使用寿命，甚至对经过隧道的车辆造成安全隐患。

隧道排水管内堵塞物的来源主要有三种：第一种是因地下水渗流结晶作用在隧道排水管内所生成的CaCO₃、MgCO₃、BaCO₃和BaSO₄等沉淀结晶物；第二种是地下水渗流流动过程中冲刷围岩所产生的围岩碎片及围岩颗粒，这些围岩碎片及围岩颗粒随地下水渗流运动而进入到隧道排水管内；第三种是在地表水补给地下水过程中，部分泥沙及细沙等随地下水流运动而进入到隧道排水管内。其中，沉淀结晶物的生成主要是化学作用，而围岩碎片、围岩颗粒及泥沙等主要是物理作用。隧道排水管正是在这些物理因素和化学因素的相互作用并相互促进之下而逐渐发生堵塞。

国内外文献表明：隧道排水管内沉淀结晶生成的影响因素主要有CO₂含量、温度、压力及水的pH值等，在上述几种因素的共同作用下促使隧道排水系统结晶沉淀的析出，其中，有关试验证明，当水溶液中的 pH8.33 时，地下水对碳酸盐岩的溶蚀性不明显，此时对隧道排水管内碳酸盐的沉淀结晶有利；当水溶液中的pH6.36 时，此时水溶液具有非常强烈的侵蚀性，会对排水管内生成的沉淀结晶物产生溶蚀作用，不利于隧道排水管的堵塞。与此同时，管道内表面越光滑，流速越大，排水通道内结晶体越难析出，结晶速率越慢。然而，目前解决结晶的主要措施包括优化隧道结构以加大排水纵坡以及通过采取加压设备来进行物理清除。但是，以上清除方式都存在着某种明显缺陷：比如加大排水纵坡会导致排水沟埋深加大或者隧道的坡度也会一起发生变化，不仅不经济科学，而且还不能有效清除结晶体；若采用加压设备的方式，会造成管理维护的问题，不利于长远对于问题的解决。

综上所述，目前仍然没有一个解决隧道排水系统结晶堵塞问题的有效处理措施，因此，提供一种稳定可靠、具有可防堵塞及可消除管道堵塞的作用、管理方便的有效方法或者措施，对提高隧道工程专业的技术创新，推动我国铁路、公路和给排水隧道等建设事业的发展，有着非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术问题的缺点，提供一种可防堵塞的隧道排水管道冲洗系统及方法，在原有的隧道排水管道的基础上增设反渗透膜清洗设备及冲洗管道对隧道的排水管道进行冲洗，达到隧道排水管道防堵塞的目的。

为实现上述的目的，本发明技术采用的技术方案是：