[实用新型]一种深层隧道排水竖井中的除气装置

说明书

本实用新型公开了一种深层隧道排水竖井中的除气装置，深层隧道竖井末端连通下游的支隧道，水流经过支隧道进入主隧道，本申请装置包括集气管和通气管，所述集气管顶部设置有集气孔，所述集气管固设于支隧道顶部，且所述集气管与支隧道顶面具有不干涉气体从集气孔进入集气管内部的间隙，所述集气管靠近下游的端部为封闭端，所述集气管靠近上游的端部连通所述通气管下端，所述通气管竖直位于竖井内且所述通气管上端高于所述竖井内最高水位。本实用新型解决了深层隧道排水系统当中竖井夹带气体进入隧道的问题，通过在支隧道顶部设置集气管和阻气帘的方式收集气体并排除隧道，设置和运用方式灵活简便，除气效果优异，成本低效率高。

技术领域

本实用新型涉及深层隧道排水系统技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种深层隧道排水竖井中的除气装置。

背景技术

随着我国工业的发展与城市化进程的推进，城市工业污水和市政排污量不断增加，现有排水管网排污能力已无法满足日益增长的城市污水排污需求。为解决城市污水问题应运而生的城市深层隧道排水系统，便可有效地缓解城市合流制溢流(CSO)、内涝等问题，并在美国、日本等国家获得应用并取得了较好的工程效果。我国广州、深圳等地也已采用深层隧道来解决城市洪涝问题。

为避开深层隧道建设对地下管线和地铁等设施的影响，城市深层隧道调蓄排水系统一般建设在地下40m～60m处，当发生大暴雨时，地面汇集的大量雨水通过竖井进入地下深层隧道，目前常用的竖井型式如直跌式竖井、旋流竖井和螺旋坡道竖井，该类竖井在将水流输运至隧道的过程中会夹带大量气泡，竖井夹带的气泡若未及时排除，会随着水流进入隧道，并在浮力作用下积蓄在隧道顶部形成气腔，气腔的存在不仅会挤占了水流过流断面，降低过流能力，减少了水体调蓄容积。更严重的是，当气腔被水流带到竖井处，在水压力和气腔浮力的共同作用下，水汽混合物从竖井中喷涌而形成气爆现象(geysering)，喷涌而出的水汽混合物可冲出地面几十米高，严重威胁地面车辆和行人的安全，同时对隧道的安全运行也带来巨大隐患。

为减少竖井进气量，目前全世界范围内多通过在竖井下游建设除气室、通气井的方式，使竖井跌落水流夹带的气体在除气室内溢出并蓄积在除气室顶部，随后通过顶部通气井排出隧道。但这种除气方式每个竖井下游开挖出一个巨大的除气室，施工工程量巨大且施工成本高，且当竖井入流量大较大时，大量气体被水流夹带进入隧道，而除气室只能排出部分气体，该除气方式效果较差。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种深层隧道排水竖井中的除气装置，解决了深层隧道排水系统当中竖井夹带气体进入隧道的问题，通过在支隧道顶部设置集气管和阻气帘的方式收集气体并排除隧道，设置和运用方式灵活简便，除气效果优异，成本低效率高。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种深层隧道排水竖井中的除气装置，竖井末端连通下游的支隧道，支隧道末端连通主隧道，包括集气管和通气管，所述集气管顶部设置有集气孔，所述集气管固设于支隧道顶部，且所述集气管与支隧道顶面具有不干涉气体从集气孔进入集气管内部的间隙，所述集气管靠近下游的端部为封闭端，所述集气管靠近上游的端部连通所述通气管下端，所述通气管竖直位于竖井内且所述通气管上端高于所述竖井内最高水位。

优选的是，还包括阻气帘，其设置于所述支隧道内且位于所述集气管的下游，所述阻气帘设置于所述支隧道上部，所述阻气帘的下端与所述集气管的下端平齐或略低于所述集气管的下端。

优选的是，所述集气管的直径为所述支隧道直径的1/10。

优选的是，所述集气孔直径为5cm～10cm，相邻集气孔间隔为50cm。

优选的是，所述集气管底端靠近竖井末端位置设置有排水孔。

优选的是，所述通气管上端位于地面上。

本实用新型至少包括以下有益效果：