[发明专利]一种隧道纵向排水管堵塞在线监测、定向清洗系统及方法

说明书

本发明属于公路隧道建设及运营养护技术领域，特别涉及一种隧道纵向排水管堵塞在线监测、定向清洗系统及方法。一种隧道纵向排水管堵塞在线监测、定向清洗系统，包括隧道排水系统；定向清洗系统，定向清洗系统包括反洗管线、清洗管线以及引流管；引流管内设有流速传感器、压力传感器；在线监测系统，在线监测系统包括连接线和在线监测平台，连接线一端与流速传感器、压力传感器相连接，另一端与在线监测平台相连接。本发明通过采用定向清洗系统+在线监测系统沿纵向排水管的长度方向进行分布，实现了对隧道分区域监控、分区域疏通，能准确定位堵塞位置并及时进行清淤工作，更容易实现隧道的运营维护。

技术领域

本发明属于公路隧道建设及运营养护技术领域，特别涉及一种隧道纵向排水管堵塞在线监测、定向清洗系统及方法。

背景技术

隧道是交通系统的重要组成部分。造成隧道排水系统堵塞的原因主要有以下几点：（1）垢体长期积存；（2）清洗手段落后；（3）喷射混凝土本身的不良化学反应生成的游离钙化物；（4）渗漏水本身的结晶作用；（5）施工原因造成的注浆窜浆或浇筑混凝土漏浆等，除施工因素外，围岩裂隙水结晶作用是造成隧道排水系统堵塞的重要原因。

隧道排水管因钙质结晶阻塞，长期排水不通畅对隧道影响很大，使得排水管的排水能力逐渐下降。当隧道运营时间较长后，纵向排水系统往往出现局部堵塞现象，目前，现有管道堵塞监测装置按工作原理大致分为激光检测、内窥摄像头检测、高频地质雷达、脉冲发生装置等。但上述管道堵塞监测装置主要存在下述缺点：其一，隧道排水管道常存在转弯、接头等，而激光检测装置无法实现拐弯而受限；其二，隧道长度在几百米至数千米是常态，配套的隧道排水管道亦是如此，甚或更长，故用内窥摄像头检测堵塞也会有所限制；常用的高频地质雷达检测隧道管道堵塞操作复杂，且为“亡羊补牢”式的被动检测。总之由于隧道排水系统位于隧道衬砌内部，属于隐蔽工程，排水管堵塞位置难以发现，无法进行有效监测，清洗困难。

发明内容

为了克服现有隧道排水系统位于隧道衬砌内部，排水管堵塞位置难以发现，无法进行有效监测，清洗困难的问题，本发明的目的是提供一种隧道纵向排水管堵塞在线监测、定向清洗系统及方法，通过采用定向清洗系统+在线监测系统沿纵向排水管的长度方向进行分布，实现了对隧道分区域监控、分区域疏通，能准确定位堵塞位置并及时进行清淤工作，更容易实现隧道的运营维护。

本发明的技术方案在于：一种隧道纵向排水管堵塞在线监测、定向清洗系统，包括：隧道排水系统、在线监测系统、定向清洗系统，其中，所述的隧道排水系统包括相互连接的横向排水管、纵向排水管、侧边排水沟；所述的定向清洗系统包括反洗管线、清洗管线以及引流管，所述的反洗管线与所述清洗管线相连通，所述的引流管一端与所述的清洗管线相连通，另一端与所述的纵向排水管相连通，所述的引流管内设有流速传感器、压力传感器；所述的在线监测系统包括连接线和在线监测平台，所述的连接线一端分别与所述的引流管内设有流速传感器、压力传感器相连接，另一端与在线监测平台相连接；所述的定向清洗系统有若干个，分别设置于在隧道内易发生围岩裂隙水结晶的位置，每个定向清洗系统均对应设置相应的在线监测系统。

所述的横向排水管包括环向排水管、引水管，所述的环向排水管设置于隧道的上部拱形内壁上，其两端与所述纵向排水管相连通，所述的纵向排水管、侧边排水沟沿隧道的延伸方向平行设置，所述的引水管一端与所述的纵向排水管相连通，另一端与所述的侧边排水沟相连通。

所述的环向排水管的两端分别通过三通接头与纵向排水管相连通，所述的引水管通过三通接头与所述的纵向排水管相连通，所述的反洗管线通过三通接头与所述清洗管线相连通，所述的引流管分别通过三通接头与所述的清洗管线、所述的纵向排水管相连通。

所述的引流管在连通所述的清洗管线一端设有电磁阀，所述的电磁阀通过所述的连接线与所述的在线监测平台相连接。

所述反洗管线上设置有水泵及加药装置。

所述清洗管线位于所述的纵向排水管内侧斜上方10°~30°，间隔50~80cm平行布置，外包土工布。