[发明专利]一种基于大数据控制的隧道防结晶排水系统

说明书

本发明属于隧道排水系统的冲洗反冲洗技术领域，具体涉及一种基于大数据控制的隧道防结晶排水系统，包括排水系统、顶部冲洗管、储水洞、集水洞、排水池、工控机和云端服务器等结构。由云端服务器进行大数据分析，根据不同路段的隧道遇到降雨后的雨水在隧道排水系统中不同监测点的排水规律，控制阀门的开闭，从而对水流量下降后的环形盲管进行冲洗，从而能够保证排水系统中固体颗粒物或者结晶物的及时清理。利用顶部冲洗管将水注入到冲洗水沟中，由于冲洗水沟与环向盲管相连，并且水会被环向盲管分流，从而对排水系统中的环形盲管进行冲洗。

技术领域

本发明属于隧道排水系统的冲洗反冲洗技术领域，具体涉及一种基于大数据控制的隧道防结晶排水系统。

背景技术

随着我国铁路建设高速发展，我国交通基础设施建设规模不断扩大，高等级公路和铁路建设发展迅猛，取得了举世瞩目的成就，时速200km以上高标准双线铁路修建越来越多。目前，我国同时在建和规划的公路隧道位列世界首位。隧道工程常有“十隧九漏”之说，渗漏水是隧道工程之顽疾。隧道排水系统结晶致塞是一种常见且难以彻底根治的隧道病害，许多学者对其病害处治进行了不少研究，但处治效果难以令人满意且经济性不显著，给隧道结构安全和行车安全留下隐患。

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，在隧道排水系统中，围岩中的水通过环向盲管、纵向盲管、横向盲管排入中心沟。特别在西南山区，由于石灰岩地层广泛分布；由于岩溶及岩溶水发育具有复杂性、多样性及无规律性等特点，长大岩溶隧道修建风险特别是运营风险越来越高；同时我国西南地区的水资源丰富，经常降雨，而降雨后，雨水逐渐渗透沿着山体到达隧道位置，雨水所携带的沉淀结晶物以及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，造成排水系统结晶堵塞现象，排水系统结晶堵塞现象的恶化将会而致使隧道排水系统整体失效，恶化了隧道结构受力与服役状态，严重影响到隧道结构服役与运营安全。隧道排水管包括横向盲管、纵向盲管和环向盲管，其中横向盲管和纵向盲管最容易堵塞。因此，如果在降雨后及时对隧道排水系统中残留的固体颗粒和结晶物进行处理成为了有待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本方案提供了一种基于大数据控制的隧道防结晶排水系统。

本发明所采用的技术方案为：

一种基于大数据控制的隧道防结晶防堵系统，包括：

排水系统，包括环向盲管、纵向管和冲洗水沟，在隧道的洞壁内埋设有若干环向盲管，在隧道的左右两侧分别埋设有一纵向管；两个纵向管沿隧道的走向布置，并与各个环向盲管连通；冲洗水沟沿隧道的走向埋设在隧道的顶部处且与各个环向盲管连通；

顶部冲洗管，固定于隧道内侧的顶部并沿隧道的走向布置，并且所述顶部冲洗管与冲洗水沟之间连接有若干支路管道，在每个支路管道上均设置有冲洗支路阀；

储水洞，设置于隧道上方的山体上，所述储水洞与顶部冲洗管通过管道连通，在储水洞的出水口处设置有冲洗总阀；

工控机，分别电连接冲洗总阀和各个冲洗支路阀，在纵向管上选择多个监测点，并在每个监测点上处设置流量计；每个流量计均电连接工控机；

云端服务器，与工控机通信连接，并接收工控机所发送的纵向管各处所测流量数据；该云端服务器分析每个监测点的水流量变化情况；在水流量处于下降趋势并到达设定值时，控制工控机打开冲洗总阀和对应监测点所覆盖区域的冲洗支路阀。

可选的：在隧道中的每个监测点处均设置有检查井，检查井的进口连通到隧道内的地面处，每个监测点处的流量计均位于对应的检查井内。

可选的：在隧道内设置有隧道侧沟，在隧道侧沟与纵向管之间连接有多个横向管，横向管与纵向管的连接位置位于监测点的下游侧，横向管的管径不小于纵向管。

可选的：在隧道地面的中心处埋设中心水沟，隧道侧沟通过若干汇流管与中心水沟相连通。