一种隧道掘进施工远程自动化供水系统 |
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| 申请号 | CN202321689648.5 | 申请日 | 2023-06-29 | 公开(公告)号 | CN219973358U | 公开(公告)日 | 2023-11-07 |
| 申请人 | 中国水利水电第三工程局有限公司; | 发明人 | 赵磊; 袁磊; 张磊; 孙爽; 张青龙; 柴宁宁; 李陈; 朱纪聪; 凌贵强; 韩明; 王贵州; 姚尧; 余龙; | ||||
| 摘要 | 本实用新型公开了一种隧道掘进施工远程自动化供 水 系统，包括河边蓄水池、高位供水池、TBM外 循环水 箱和供水控制机构，第一供水管连接河边蓄水池与高位供水池，第二供水管连接高位供水池与TBM外循环水箱；供水控制机构包括设置潜水 泵 、设置在第二供水管上的管道 增压 泵 和管道压 力 传感器 、设置在高位供水池内的第一浮球 液位传感器 、设置在TBM外循环水箱上的第二浮球液位传感器。本实用新型通过设置管道增压泵和管道 压力传感器 保证掘进距离增长后第二供水管内及时合理增压，再结合高位供水池满足洞内长距离供水需求；同时，通过设置第一浮球液位传感器和第二浮球液位传感器保证供水液位，避免施工缺水，从而实现自动化供水。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种隧道掘进施工远程自动化供水系统，其特征在于：包括河边蓄水池(1)、高位供水池(2)和隧道内的TBM外循环水箱(3)，以及供水控制机构，河边蓄水池(1)与高位供水池(2)之间通过第一供水管(4)连通，高位供水池(2)与TBM外循环水箱(3)之间通过第二供水管(5)连通； |
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| 说明书全文 | 一种隧道掘进施工远程自动化供水系统技术领域[0001] 本实用新型属于隧道掘进施工远程供水技术领域，具体涉及一种隧道掘进施工远程自动化供水系统。 背景技术[0002] TBM隧道掘进机在施工过程中需要消耗大量的清洁水，约30m3/h的用水量，分别用来刀盘除尘、冷却，皮带机下料斗处降尘、清洗，油液压泵站的冷却，内循环水的冷却，锚杆钻机造孔时的冷却降尘，喷锚设备的清洗冲洗等。清洁的水源与稳定的供水系统是保证TBM掘进关键所在。水源一般选择在施工现场打井取水，但在地下水水量较少的地区水井出水量较少，无法满足掘进施工用水需求。或需要打设超深井使供水成本极高。此时若施工现场距河道不远，且河道内水源满足施工用水需求，就可以选择河道内取水。但一般河道距离施工现场的距离不小于1km，因此如何实现远程自动化稳定取水供水是当前需要解决的问题。实用新型内容 [0003] 本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种隧道掘进施工远程自动化供水系统，通过设置管道增压泵和管道压力传感器保证掘进距离增长后第二供水管内及时合理增压，再结合高位供水池满足洞内长距离供水需求；同时，通过设置第一浮球液位传感器和第二浮球液位传感器保证供水池和水箱内的液位，水位低下时能够及时进行补水，避免施工缺水，从而实现自动化供水，减少人工成本，使系统便于维护。 [0004] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种隧道掘进施工远程自动化供水系统，其特征在于：包括河边蓄水池、高位供水池和隧道内的TBM外循环水箱，以及供水控制机构，河边蓄水池与高位供水池之间通过第一供水管连通，高位供水池与TBM外循环水箱之间通过第二供水管连通； [0005] 所述供水控制机构包括设置在河边蓄水池内的潜水泵、设置在第二供水管上的管道增压泵和管道压力传感器、设置在高位供水池内的第一浮球液位传感器、设置在TBM外循环水箱上的第二浮球液位传感器，以及通信控制机构。 [0006] 上述的一种隧道掘进施工远程自动化供水系统，其特征在于：所述通信控制机构包括用于控制潜水泵的第一变频启动柜、用于控制管道增压泵的第二变频启动柜、与第一变频启动柜通过第一网络继电器连接的第一网络机柜、与第二变频启动柜通过第二网络继电器连接的第二网络机柜、以及与第二浮球液位传感器通过第三网络继电器连接的第三网络机柜，第二网络机柜与第一浮球液位传感器之间通过第四网络继电器连接，管道压力传感器与第二变频启动柜电连接，第一网络机柜与第二网络机柜通信连接，第二网络机柜与第三网络机柜通信连接。 [0007] 上述的一种隧道掘进施工远程自动化供水系统，其特征在于：所述第一供水管上均匀设置有多个逆止阀。 [0008] 上述的一种隧道掘进施工远程自动化供水系统，其特征在于：所述高位供水池上设置有监控摄像头。 [0009] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点： [0010] 本实用新型通过设置管道增压泵和管道压力传感器保证掘进距离增长后第二供水管内及时合理增压，再结合高位供水池满足洞内长距离供水需求；同时，通过设置第一浮球液位传感器和第二浮球液位传感器保证供水池和水箱内的液位，水位低下时能够及时进行补水，避免施工缺水，从而实现自动化供水，减少人工成本，使系统便于维护。 附图说明[0012] 图1为本实用新型的系统原理图。 [0013] 附图标记说明: [0014] 1‑河边蓄水池；2‑高位供水池；3‑TBM外循环水箱； [0015] 4‑第一供水管； 5‑第二供水管； 6‑潜水泵； [0016] 7‑管道增压泵； 8‑管道压力传感器； 9‑第一浮球液位传感器； [0017] 10‑第二浮球液位传感器；11‑第一变频启动柜；12‑第二变频启动柜； [0018] 13‑第一网络继电器；14‑第一网络机柜；15‑第二网络继电器； [0019] 16‑第二网络机柜； 17‑第三网络继电器； 18‑第三网络机柜； [0020] 19‑第四网络继电器；20‑监控摄像头。 具体实施方式[0021] 如图1所示，本实用新型包括河边蓄水池1、高位供水池2和隧道内的TBM外循环水箱3，以及供水控制机构，河边蓄水池1与高位供水池2之间通过第一供水管4连通，高位供水池2与TBM外循环水箱3之间通过第二供水管5连通； [0022] 所述供水控制机构包括设置在河边蓄水池1内的潜水泵6、设置在第二供水管5上的管道增压泵7和管道压力传感器8、设置在高位供水池2内的第一浮球液位传感器9、设置在TBM外循环水箱3上的第二浮球液位传感器10，以及通信控制机构。 [0023] 本实施例中，所述潜水泵6与第一供水管4连接。 [0024] 本实施例中，所述第二供水管5跟随掘进距离的增长而增长； [0025] 本实施例中，所述管道增压泵7为立式离心管道增压泵，设置在靠近高位供水池2的第二供水管5管段上。 [0027] 本实施例中，所述河边蓄水池1，为在河道边上深挖至河床平常水位以下4米深，保证蓄水量充足的的深蓄水池，采用钢筋石龙和浆砌石砌筑而成；河边蓄水池1在河床以上的位置，四周采用1米宽的浆砌石砌筑5米高台，以抵挡汛期高水位，迎水面采用C30混凝土做挡水墙，以防止对河边蓄水池1墙的冲刷。 [0028] 本实施例中，所述第一浮球液位传感器9的最低液位阈值设置为1.5m，最高液位阈值设置为略小于高位供水池2的深度，当高位供水池2内液位低于1.5m时，潜水泵6启动为高位供水池2上水，直至到达最高液位阈值。 [0029] 需要说明的是，所述河边蓄水池1与高位供水池2的高差90m至110m，优选的，潜水泵6为功率45kw，扬程170m，流量50m3/h的潜水泵，第一供水管4为φ150mmPE管道。 [0030] 需要说明的是，通过设置管道增压泵7和管道压力传感器8保证掘进距离增长后第二供水管5内及时合理增压，再结合高位供水池2满足洞内长距离供水需求；同时，通过设置第一浮球液位传感器9和第二浮球液位传感器10保证供水池和水箱内的液位，水位低下时能够及时进行补水，避免施工缺水，从而实现自动化供水，减少人工成本，使系统便于维护。 [0031] 本实施例中，所述通信控制机构包括用于控制潜水泵6的第一变频启动柜11、用于控制管道增压泵7的第二变频启动柜12、与第一变频启动柜11通过第一网络继电器13连接的第一网络机柜14、与第二变频启动柜12通过第二网络继电器15连接的第二网络机柜16、以及与第二浮球液位传感器10通过第三网络继电器17连接的第三网络机柜18，第二网络机柜16与第一浮球液位传感器9之间通过第四网络继电器19连接，管道压力传感器8与第二变频启动柜12电连接，第一网络机柜14与第二网络机柜16通信连接，第二网络机柜16与第三网络机柜18通信连接。 [0032] 需要说明的是，第一网络机柜14、第二网络机柜16和第三网络机柜18内均包括光纤终端盒和光纤收发器。 [0033] 实际使用时，当第一浮球液位传感器9检测到高位供水池2内水位到达下限时输出下限信号，将该信号依次经由第四网络继电器19、第二网络机柜16、第一网络机柜14和第一网络继电器13传输至第一变频启动柜11，第一变频启动柜11接收到下限信号后控制潜水泵6启动向高位供水池2内供水，直至第一浮球液位传感器9检测到高位供水池2内水位到达上限，停止供水，实现高位供水池2的自动供水。 [0034] 当第二浮球液位传感器10检测到TBM外循环水箱3内水位到达上限时输出上限信号，将该信号依次经由第三网络继电器17、第三网络机柜18、第二网络机柜16和第二网络继电器15传输至第二变频启动柜12，第二变频启动柜12控制管道增压泵7停止工作。 [0035] 当续接第二供水管5的情况下，施工人员会手动关闭第二供水管5上的闸阀，TBM外循环水箱3低液位时，管道增压泵7会启动，但水管续接时间在2个小时左右，为防止管道憋压，在管道增压泵7旁增设管道压力传感器8，设定管道压力传感器8超压数值，当憋压后第二供水管5的管道压力超过超压数值时第二变频启动柜12控制管道增压泵7停止工作，解除水泵与管道憋压，减少损坏。 [0036] 本实施例中，所述第一供水管4上均匀设置有多个逆止阀。 [0038] 本实施例中，所述高位供水池2上设置有监控摄像头20。 [0039] 需要说明的是，当潜水泵6供水故障无法上水，通过第一监控摄像头20，监控室值班人员巡查发现后，立刻组织人员处理故障。此时由于第一浮球液位传感器9最低液位的限制，高位供水池2内剩余不少于1m深的水量也可满足正常掘进4至5小时，留够充足的故障排除时间。 [0040] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。 |
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