[发明专利]一种充气启动式隧道排水系统及方法

权利要求书

1.一种充气启动式隧道排水系统，其特征在于，包括钻孔1、虹吸管2、边沟4、充气启动装置3，在隧道5围岩内需要排水的位置设置钻孔1，虹吸管2的进水口置于钻孔1内，虹吸管2的出水口置于密闭的水箱31中，水箱31顶部的高程低于钻孔1底部的高程，充气启动装置3位于隧道5外的路基边坡7上；充气启动装置3包括水箱31、排气管32、阀门A 33、排水管34、阀门B 35、气瓶A 81、气瓶B 82、导流管83、支管87、压力表84、导气管85、阀门C 86，气瓶A81盛有碳酸氢钠溶液，气瓶B 82盛有柠檬酸溶液，气瓶A 81和气瓶B 82之间通过导流管83连接，导流管83的两端都位于液面以下，导流管83中间设有压力表84，支管87连接在导流管83上，支管87的进气口在液面以上，导气管85的入口端置于气瓶A 81之内，导气管85的入口端在液面以上，导气管85的出口端与水箱31底部连接，阀门C 86安装在导气管85上，水箱31设置在路基坡面7上，排气管32安装在水箱31的顶部，阀门A 33安装在排气管32上，排水管34的入口端连接在水箱31的底部，阀门B 35安装在排水管34的出口处，所述的虹吸管的直径为4mm，所述的导气管的直径为10mm，所述的水箱中置入虹吸管的数量为100-200根。

2.一种应用权利要求1所述系统的充气启动式隧道排水方法，其特征在于，该方法包括：

（1）充气启动式隧道排水系统初次使用时，关闭阀门A，关闭阀门C，打开阀门B，从阀门B处向排水管逆向灌水，排出虹吸管中的气体后，停止逆向灌水，打开阀门A，记录排水管的初始排水流量；

（2）当排水管的排水流量下降到初始排水流量的30%-50%时，关闭阀门B，挤压气瓶B，使柠檬酸溶液通过导流管流入气瓶A，柠檬酸与碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体，气体通过支管进入气瓶B，使气瓶A和气瓶B中的气压达到平衡；

（3）当压力表显示为150kpa时，打开阀门C，气体充入水箱，引起水箱内液面产生震荡；

（4）水箱的液面震荡10-20分钟后，关闭阀门C，打开阀门B，记录新的排水管的排水初始流量。