排水系统及控制方法与流程

本申请涉及隧道排水，尤其涉及一种排水系统及控制方法。

背景技术：

1、抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。它可将电网低负荷期的多余电能转换为电网高负荷期的高价值电能。抽水蓄能电站的建设通常需要使用隧道掘进机进行作业，隧道掘进机在掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工。

2、抽水蓄能电站在设备掘进阶段主要以下坡为主，洞内所有来水会向工作面汇集，如果积水过深会影响围岩稳定，降低机械设备和施工人员的安全性，需要将水及时排出，但是现有的隧道掘进机排水能力有限，在此基础上若叠加排水设备增加排水能力，增加的管路占用空间又很大，不利于设备操作，且成本较高，因此，亟需一种简单高效的排水系统。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提出一种排水系统及控制方法，以解决背景技术中提及的相关问题。

2、本申请的第一方面，提供了一种排水系统，应用于隧道掘进机，所述隧道掘进机的后方依次设有主机盾尾区、设备桥区、拖车区和组装洞口区，所述隧道掘进机连接有供水管和回水管，所述供水管上设有增压泵，所述回水管上设有中继泵，所述增压泵和所述中继泵均位于所述拖车区，所述排水系统包括：第一排水管，一端位于所述设备桥区，并连接有隔膜泵组，另一端位于所述组装洞口区，所述隔膜泵组设置有第一吸水口；第二排水管，一端位于所述主机盾尾区，并连接有潜水泵一组，另一端位于所述拖车区，并与所述供水管连通，所述潜水泵一组设有第二吸水口；第三吸水口，位于所述主机盾尾区，与所述回水管连通。

3、进一步地，所述排水系统还包括：污水箱，位于所述拖车区，与所述第一排水管并联。

4、进一步地，所述污水箱与所述第一排水管之间连接有污水进管和污水排管，所述污水排管连接有并联的潜水泵二组和污水泵组，所述潜水泵二组位于所述污水箱内，所述污水泵组位于所述污水箱外。

5、进一步地，所述第二排水管远离所述潜水泵一组的一端与所述污水排管连通。

6、进一步地，所述隔膜泵组包括并联的第一隔膜泵和第二隔膜泵，所述第一隔膜泵的最大排水量小于所述第二隔膜泵的最大排水量，所述潜水泵二组的最大排水量等于所述第一隔膜泵的最大排水量，所述污水泵组的最大排水量等于所述第二隔膜泵的最大排水量。

7、进一步地，所述潜水泵一组包括两个最大排水量相等的第一潜水泵，所述潜水泵二组包括两个最大排水量相等的第二潜水泵。

8、进一步地，所述隔膜泵组和所述第一吸水口之间设有第一阀，所述第一排水管上设有第二阀，所述第二阀位于所述污水进管和所述污水排管之间；所述第二排水管和所述供水管的连接处设有三通阀；所述第三吸水口处设有第三阀，所述回水管上设有第四阀，所述第四阀位于所述中继泵和所述第三阀之间；所述潜水泵一组和所述第二吸水口之间设有第五阀，所述第二排水管上设有第六阀和第七阀，所述第六阀位于所述潜水泵一组和所述三通阀之间，所述第七阀位于所述三通阀和所述污水排管之间；所述污水进管上设有第八阀，所述污水排管上设有第九阀，所述污水箱的底部设有第十阀，所述污水箱和所述污水泵组之间设有第十一阀。

9、本申请的第二方面，提供了一种排水系统控制方法，使用如上第一方面所述的排水系统，所述排水系统控制方法包括：获取隧道内的涌水量；当所述涌水量小于或等于第一预设值时，则开启第一吸水口；当所述涌水量大于所述第一预设值时，则开启所述第一吸水口，开启第二吸水口并连通供水管和/或开启第三吸水口。

10、进一步地，所述排水系统控制方法还包括：当接收到断电信号时，则启动隧道掘进机的发电机，开启所述第二吸水口并连通第一排水管和/或开启所述第三吸水口，关闭所述第一吸水口。

11、进一步地，所述开启第一吸水口包括：开启所述第一吸水口、隔膜泵组和第二阀，关闭第八阀和第九阀；或者，开启所述第一吸水口、所述隔膜泵组、所述第八阀和所述第九阀，开启潜水泵二组和/或污水泵组，关闭所述第二阀；所述开启第二吸水口并连通供水管包括：开启所述第二吸水口、潜水泵一组、第六阀和三通阀，关闭第七阀；所述开启所述第二吸水口并连通第一排水管包括：开启所述第二吸水口、所述潜水泵一组、所述第六阀、所述第七阀和所述第九阀，关闭所述三通阀；所述开启第三吸水口包括：开启所述第三吸水口、第三阀、第四阀和中继泵。

12、从上面所述可以看出，本申请提供的排水系统及控制方法，所述排水系统应用于隧道掘进机，隧道掘进机的后方依次设有主机盾尾区、设备桥区、拖车区和组装洞口区，隧道掘进机连接有供水管和回水管，用于形成外循环水路，供水管上设有增压泵，回水管上设有中继泵，增压泵和中继泵均位于拖车区，排水系统包括：第一排水管，一端位于设备桥区，并连接有隔膜泵组，另一端位于组装洞口区，隔膜泵组设置有第一吸水口，在涌水量较小时，可以开启第一吸水口，利用第一排水管将涌水排到洞口；第二排水管，一端位于主机盾尾区，并连接有潜水泵一组，另一端位于拖车区，并与供水管连通，潜水泵一组设有第二吸水口，通过设置第二排水管，在涌水量较大时，可以开启第二吸水口，利用供水管作为排水管路，将涌水排到洞口，降低管路占用空间和成本；第三吸水口，位于主机盾尾区，与回水管连通，在涌水量较大时，还可以开启第三吸水口，利用回水管作为排水管路，降低管路占用空间和成本；第一排水管、供水管和回水管配合，可以大大提高排水量，提高空间利用率。该排水系统及控制方法，结构简单，可以提高排水量的同时提高空间利用率，降低了成本，确保了安全性。

技术特征：

1.一种排水系统，其特征在于，应用于隧道掘进机，所述隧道掘进机的后方依次设有主机盾尾区、设备桥区、拖车区和组装洞口区，所述隧道掘进机连接有供水管和回水管，所述供水管上设有增压泵，所述回水管上设有中继泵，所述增压泵和所述中继泵均位于所述拖车区，所述排水系统包括：

2.根据权利要求1所述的排水系统，其特征在于，还包括：污水箱，位于所述拖车区，与所述第一排水管并联。

3.根据权利要求2所述的排水系统，其特征在于，所述污水箱与所述第一排水管之间连接有污水进管和污水排管，所述污水排管连接有并联的潜水泵二组和污水泵组，所述潜水泵二组位于所述污水箱内，所述污水泵组位于所述污水箱外。

4.根据权利要求3所述的排水系统，其特征在于，所述第二排水管远离所述潜水泵一组的一端与所述污水排管连通。

5.根据权利要求4所述的排水系统，其特征在于，所述隔膜泵组包括并联的第一隔膜泵和第二隔膜泵，所述第一隔膜泵的最大排水量小于所述第二隔膜泵的最大排水量，所述潜水泵二组的最大排水量等于所述第一隔膜泵的最大排水量，所述污水泵组的最大排水量等于所述第二隔膜泵的最大排水量。

6.根据权利要求5所述的排水系统，其特征在于，所述潜水泵一组包括两个最大排水量相等的第一潜水泵，所述潜水泵二组包括两个最大排水量相等的第二潜水泵。

7.根据权利要求6所述的排水系统，其特征在于，所述隔膜泵组和所述第一吸水口之间设有第一阀，所述第一排水管上设有第二阀，所述第二阀位于所述污水进管和所述污水排管之间；所述第二排水管和所述供水管的连接处设有三通阀；所述第三吸水口处设有第三阀，所述回水管上设有第四阀，所述第四阀位于所述中继泵和所述第三阀之间；所述潜水泵一组和所述第二吸水口之间设有第五阀，所述第二排水管上设有第六阀和第七阀，所述第六阀位于所述潜水泵一组和所述三通阀之间，所述第七阀位于所述三通阀和所述污水排管之间；所述污水进管上设有第八阀，所述污水排管上设有第九阀，所述污水箱的底部设有第十阀，所述污水箱和所述污水泵组之间设有第十一阀。

8.一种排水系统控制方法，其特征在于，使用如权利要求1-7中任意一项所述的排水系统，所述排水系统控制方法包括：

9.根据权利要求8所述的排水系统控制方法，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求9所述的排水系统控制方法，其特征在于，所述开启第一吸水口包括：开启所述第一吸水口、隔膜泵组和第二阀，关闭第八阀和第九阀；或者，开启所述第一吸水口、所述隔膜泵组、所述第八阀和所述第九阀，开启潜水泵二组和/或污水泵组，关闭所述第二阀；

技术总结本申请提供了一种排水系统及控制方法，所述排水系统应用于隧道掘进机，隧道掘进机的后方依次设有主机盾尾区、设备桥区、拖车区和组装洞口区，隧道掘进机连接有供水管和回水管，供水管上设有增压泵，回水管上设有中继泵，增压泵和中继泵均位于拖车区，排水系统包括：第一排水管，一端位于设备桥区，并连接有隔膜泵组，另一端位于组装洞口区，隔膜泵组设置有第一吸水口；第二排水管，一端位于主机盾尾区，并连接有潜水泵一组，另一端位于拖车区，并与供水管连通，潜水泵一组设有第二吸水口；第三吸水口，位于主机盾尾区，与回水管连通。本申请提供的排水系统及控制方法，结构简单，可以提高排水量的同时提高空间利用率，成本低，安全性强。技术研发人员：张记坤,王彬,孟凡星,刘志同受保护的技术使用者：国网新源集团有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6