CN111501949A - 一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，包括如下步骤：S1、将排水管支撑于管廊的底壁上，在纵向低洼处设集水坑，集水坑内设排污泵和真空泵；S2、多个集水坑通过负压管连接至排水井，真空泵在密闭的排水管中形成真空条件，利用真空负压产生的压差来实现污水流向排水井；S3、排水井内的水位达到设定高度后，集水坑内的真空阀启动，排污泵将废水吸入污水管道，真空泵将废气吸入除臭单元，经过设定时间后，真空阀关闭，完成一次排污。本发明的地下管廊排水方法，有利于环境保护、有利于控制臭味，对管廊内污水实现排放，以便于物流运输。
Description
技术领域
本发明属于城市基础设施技术领域，具体涉及一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法。
背景技术
地下管廊是指在地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气、物流等市政管线的公共隧道，综合管廊主要敷设于道路中央下方或道路两旁的人行道下方，具有断面大，埋深大，***稳定，高度安全性等特点。
引起管廊内积水的原因可能有以下几种：综合管廊开口处进水、综合管廊结构缝处渗漏水、综合管廊接出口渗漏水、综合管廊内冲洗排水、供水管道接口的渗漏水、检修放空排水、供水管道事故爆管排水等。
综合管廊属于管线高度集约化的地下市政基础设施，目前已被普遍用以解决因管线检修或扩容导致城市道路频繁开挖的问题，因此，管廊内部的排水安全对保障管廊内部管线安全十分重要，目前，国内一些已经运营的管廊由于内部排水措施无法得到保障而造成管廊内积水甚至淹水的情况已屡见不鲜，因此设计时要充分考虑廊内积水给综合管廊正常运行带来的影响。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，有利于环境保护、有利于控制臭味，对管廊内污水实现排放。
本发明的目的是这样实现的：
一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，包括如下步骤：
S1、将排水管支撑于管廊的底壁上，在纵向低洼处靠近道路边线一侧设集水坑，集水坑内设排污泵和真空泵，排污泵通过排水管连接至管廊外相应的污水管道，真空泵管道连接至除臭单元；
S2、多个集水坑通过负压管连接至排水井，真空泵在密闭的排水管中形成真空条件，利用真空负压产生的压差来实现污水流向排水井；
S3、排水井内的水位达到设定高度后，集水坑内的真空阀启动，排污泵将废水吸入污水管道，真空泵将废气吸入除臭单元，经过设定时间后，真空阀关闭，完成一次排污。
优选的，所述集水坑沿管廊纵向低洼处设置，所述集水坑内设排水机构，所述排水机构包括排水井和与排水井连通的排水管，所述排水井内设排污泵和真空泵，所述排污泵通过排水管连接至管廊外相应的污水管道，所述真空泵管道连接至除臭单元，所述除臭单元采用除臭生物滤池。
优选的，S1中，所述集水坑设至少一个，所述集水坑内还设有探枪式真空收集器和真空阀，所述探枪式真空收集器通过真空阀连接集水坑，所述相邻集水坑之间的探枪式真空收集器通过负压管连接。
优选的，所述真空阀设2-4个，所述单个的真空阀的排水能力为3-5L/s。
优选的，S1中，所述集水坑通过真空罐连接排水沟，所述真空罐上设有检查井。
优选的，所述排水沟沿管廊的全长设置，所述管廊横断面地坪以1%的坡度坡向排水沟，所述排水沟纵向坡度与管廊纵坡一致，所述排水沟坡度坡向排水集水坑。
优选的，S1中，所述排污泵设至少两个，所述至少两个排污泵正常工作时其中一个排污泵正常运行，所述另一个排污泵备用。
优选的，所述排污泵的出水管上配套设止回阀和闸阀，所述排水管贯穿管廊顶板处设置有防水套管。
优选的，所述管廊内设综合舱和物流舱，所述综合舱和物流舱之间设有过水孔，所述过水孔连接集水坑。
优选的，所述排水管的管径为DN300-DN1400，所述管廊的埋深为3-6m，所述排水沟在管廊的埋深处与管廊交叉作为重力流方式入廊。
优选的，所述集水坑内还设有超声波液位计、连通孔洞和补水管道，所述补水管道的电动蝶阀根据集水坑液位情况，可远程连锁自动开、关阀门，可远程手动开、关阀门，可现场手动开、关阀门。
优选的，所述排水井所受风荷载的效应设计值S满足：
S=γQSk，
其中，Sk表示承载能力极限状态下作用组合的效应标准值，γQ表示风荷载的分项系数，且γQ为1.1-1.5。
优选的，所述排水井所受风荷载标准值ωk满足：
ωk=βzμsμzω0，
其中，ωk表示风载荷的标准值（kN/m2），βz表示高度z处的风振系数，μs表示风载荷体型系数，μz表示风压高度变化系数，ω0表示基本风压（kN/m2）。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，采用潜水泵排水，设置过水孔和集水坑，管廊内横向坡度设计为2‰，在综合管廊纵断面低点靠近道路边线一侧处设计集水坑，坑内设潜水排污泵，将水排至廊外相应雨水井内，热力集水坑也用排污泵将水排至廊内底，汇至廊内集水坑，实现对管廊内污水排放。
2、本发明提供的一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，气密性管道保持真空状态，可避免污染地下水和土壤，管道内污水流速远大于重力***中的自净流速，***综合费用较低，真空排污管径相对较小，管道敷设无坡度要求，能自由沿地形实现浅埋，与重力排水相比，真空排水***在管材、土方开挖量和回填量等方面费用都得到大幅度降低，有利于减少总装机容量，废水的排放点大幅减少，且管道负压有利于控制臭味。
3、本发明提供的一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，排水沟的废水流入集水坑内，水位达到设定高度后，真空阀启动，将废水“吸入”真空管道，经过设定时间后，真空阀关闭，完成一次排污。
4、本发明提供的一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，确定计算风荷载标准值所需的各个参数值，根据公式可得出风荷载标准值，即可求出风荷载对排水井作用的效应设计值，进而可对排水井结构进行结构设计。
附图说明
图1是本发明一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法流程图。
图2是本发明一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法结构示意图。
图3是本发明一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法管廊和集水坑连接示意图。
图4是本发明一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法集水坑示意图。
图5是本发明一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法排水机构示意图。
图中：1、管廊；2、集水坑；3、排水机构；31、排水管；32、排水井；33、真空泵；34、排污泵；4、真空阀；5、探枪式真空收集器；6、负压管；7、真空罐；8、检查井；9、排水沟；10、除臭单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
结合图1，一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，包括如下步骤：
S1、将排水管31支撑于管廊1的底壁上，在纵向低洼处靠近道路边线一侧设集水坑2，集水坑2内设排污泵34和真空泵33，排污泵34通过排水管31连接至管廊1外相应的污水管道，真空泵33管道连接至除臭单元10；
S2、多个集水坑2通过负压管6连接至排水井32，真空泵33在密闭的排水管31中形成真空条件，利用真空负压产生的压差来实现污水流向排水井32；
S3、排水井32内的水位达到设定高度后，集水坑2内的真空阀4启动，排污泵34将废水吸入污水管道，真空泵33将废气吸入除臭单元10，经过设定时间后，真空阀4关闭，完成一次排污。
管廊1集排水功能与防臭功能于一体，增加了管廊1的空间利用率，减小了对管廊1主体结构的影响，无需设置额外的排气管道，在实现汇流排水的同时，方便排管道施工和检修，具有良好的防臭功能
实施例2
现行管廊内的排水***为“集水坑＋排水泵”，即通过在管廊的单侧或双侧设置排水明沟，在管廊纵向的低点设置集水坑，管廊内废水通过明沟流入集水坑，之后经排水泵提升排入市政排水井，排水区间长度不宜大于200m。
结合图2，一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，包括管廊1、沿管廊1纵向低洼处设置的集水坑2和设于集水坑2内的排水机构3，所述排水机构3包括排水井32和与排水井32连通的排水管31，管廊1内设有综合舱和物流舱，所述综合舱和物流舱之间设有过水孔，所述过水孔连接集水坑2，过水孔的尺寸为200mm×200mm，管廊内横向坡度设计为2‰，在综合管廊1纵断面低点靠近道路边线一侧处设计一个集水坑2，坑内设排污泵34，将水排至廊外相应雨水井内，热力集水坑也用排污泵34将水排至廊内底，汇至廊内集水坑2，实现对综合管廊内污水排放。
管廊标准断面的内部净高度根据容纳的管线种类、规格、数量、安装要求等综合确定，且不小于2.4m，管廊的纵断面设计时，不仅要考虑功能需求，也要考虑后期运营维护的问题，若是将多种管线至于一个舱室，后期运营维护困难，且管廊埋深受污水管线限制而整体加深，将污水管线单独设置一舱，可以解决管线维护空间不足的问题，污水管线管径较大，自身的控制阀、排泥阀、排气阀、接口和支管接入出等设备需要占用一定的内部空间，同时，还要预留一定的维护人员同行空间，单独成舱可以使维护便捷。
排水管31支撑于管廊1的底壁上，适宜以管道形式入廊的排水管31的管径为DN300-DN1400，在排水管31的上游部分，收集的污水量很小，管径设置较小，产生淤积的风险较大，若增大管径，可以降低管道的坡度，同时也要注意最小流速，防止淤积。
实施例3
结合图2、图3和图5，一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，包括管廊1、沿管廊1纵向低洼处设置的集水坑2和设于集水坑2内的排水机构3，所述排水机构3包括排水井32和与排水井32连通的排水管31，所述排水井32内设排污泵34和真空泵33，所述排污泵34通过排水管31连接至管廊1外相应的污水管道，所述真空泵33管道连接至除臭单元10，集排水功能和防臭功能于一体，无需设置额外的排气管道，在实现汇流排水的同时，方便排管道施工和检修，具有良好的防臭功能。
所述集水坑2通过真空罐7连接排水沟9，所述真空罐7上设有检查井8，所述排水沟9沿管廊1的全长设置，所述管廊1横断面地坪以1%的坡度坡向排水沟9，所述排水沟9纵向坡度与管廊1纵坡一致，所述排水沟9坡度坡向排水集水坑2。
所述排污泵34设至少两个，所述至少两个排污泵34正常工作时其中一个排污泵34正常运行，所述另一个排污泵34备用，所述排污泵34的出水管上配套设止回阀和闸阀，所述排水管31贯穿管廊1顶板处设置有防水套管。
排水沟9的废水流入集水坑2内，水位达到设定高度后，集水坑2内的真空阀4启动，将废水“吸入”真空管道，经过设定时间后，真空阀4关闭，完成一次排污。
排污泵34设置在管廊1集水坑2内，每个集水坑2配置两台排污泵34，轮流开启，互为备用，管廊1内排污泵34的流量为25m3/h，扬程为15m，电机功率2.2kw，管廊1内各集水坑2排污泵34正常运行时一用一备，当管廊1在供水管道事故漏水或检修放空等紧急情况下两台排污泵34同时开启，尽快排空管廊内积水，必要时也可借助外排水。
实施例4
在实施例3的基础上，结合图4，所述集水坑2设至少一个，所述集水坑2内设探枪式真空收集器5和真空阀4，所述探枪式真空收集器5通过真空阀4连接集水坑2，所述相邻集水坑2之间的探枪式真空收集器5通过负压管6连接，所述多个集水坑2通过负压管6连接至排水井32，真空泵33在密闭的排水管31中形成真空条件，利用真空负压产生的压差来实现污水流向排水井32，最后排至市政污水管网或污水处理设备。
实施例5
结合图2，所述管廊1的埋深为3-6m，所述排水沟9在管廊1的埋深处与管廊1交叉作为重力流方式入廊，埋深较浅，雨季时候地表水积聚，对管廊的水压比较大，造成管廊渗漏水，影响管廊的安全运营和使用寿命，通常管廊变形缝处有数道防水工序，由外到内分别是防水卷材、外贴式止水带、填缝胶、填缝板、中埋式止水带、填缝板、填缝胶。
增加防水程序，由于填缝胶固化后无法应对廊体不均匀沉降引起的缝宽变大的问题,在填缝胶与中埋式止水带间增加1道沥青层或全部用沥青灌满,可采用高强度道路石油沥青，如130#或防水防潮石油沥青6#，在低温状态下沥青层还能具有一定的柔韧性，可抵抗不均匀沉降带来的拉力
基坑回填后及管廊运营期内的渗漏水处理，从管廊的变形缝内部进行封堵，采用遇水膨胀止水条和遇水膨胀止水胶封堵，遇水膨胀止水条必须采用快速反应型，且反复浸水试验中体积膨胀率大于300%以上。这样能确保变形缝渗漏水后，止水条与水反应产生2～3倍的膨胀变形，并充满接缝的所有不规则表面、空穴及间隙，同时产生巨大的接触压力，彻底防止渗漏，遇水膨胀胶也采用快速反应型，这样就在廊内形成了2道防水措施，可以有效地堵住渗漏水。
实施例6
所述集水坑2内还设有超声波液位计、连通孔洞、补水管道，补水管道的电动蝶阀根据集水坑2液位情况，可远程连锁自动开、关阀门、可远程手动开、关阀门、可现场手动开、关阀门，当集水坑2的液位低于设定液位，补水管道的电动蝶阀自动开启向集水坑2补水，当集水坑2的液位到达设定液位，补水管道的电动蝶阀自动关闭。
超声波液位计设置多个报警连锁点，所有的液位信号均远传至主控室，主控室可以根据集水坑的液位自动启停补水管道的电动蝶阀进行对集水坑补水、自动启动潜水排污泵对集水坑的液位对集水坑进行排水，在集水坑设置最高液位、最低液位报警，对运行维护人员给予警示作用，保证整个***运行的稳定性，集水坑从下向上包括最低液位报警连锁点、水封最低液位连锁点、水封最高液位连锁点、潜水排污泵自动停止运行连锁点、一台水泵启动运行连锁点、两台水泵同时启动运行连锁点、最高液位报警水位连锁点。
集水坑内排污泵最低吸水水位高于水封水位，补水管道可防止集水坑水封水由于蒸发导致液位下降，补水管道上设有电动阀门和手动阀门。
实施例7
在运行前期，风荷载对排水井影响最大，因此在排水井32结构设计中如何计算确定好风荷载至关重要，所述排水井32所受风荷载的效应设计值S满足：S=γQSk，其中，Sk表示承载能力极限状态下作用组合的效应标准值，γQ表示风荷载的分项系数，且γQ为1.1-1.5。
Sk通常为弯矩标准值和剪力标准值，而计算弯矩标准值和剪力标准值最重要的是确定风荷载标准值ωk，所述排水井所受风荷载标准值ωk满足：ωk=βzμsμzω0，其中，ωk表示风载荷的标准值（kN/m2），βz表示高度z处的风振系数，μs表示风载荷体型系数，μz表示风压高度变化系数，ω0表示基本风压（kN/m2）。
确定计算风荷载标准值所需的各个参数值，根据公式可得出风荷载标准值ωk，即可求出风荷载对排水井作用的效应设计值，进而可对排水井结构进行结构设计。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的保护范围内所做的任何修改，等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将排水管（31）支撑于管廊（1）的底壁上，在纵向低洼处靠近道路边线一侧设集水坑（2），集水坑（2）内设排污泵（34）和真空泵（33），排污泵（34）通过排水管（31）连接至管廊（1）外相应的污水管道，真空泵（33）管道连接至除臭单元（10）；
S2、多个集水坑（2）通过负压管（6）连接至排水井（32），真空泵（33）在密闭的排水管（31）中形成真空条件，利用真空负压产生的压差来实现污水流向排水井（32）；
S3、排水井（32）内的水位达到设定高度后，集水坑（2）内的真空阀（4）启动，排污泵（34）将废水吸入污水管道，真空泵（33）将废气吸入除臭单元（10），经过设定时间后，真空阀（4）关闭，完成一次排污。
2.根据权利要求1所述的一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，其特征在于：S1中，所述集水坑（2）设至少一个，所述集水坑（2）内还设有探枪式真空收集器（5），所述探枪式真空收集器（5）通过真空阀（4）连接集水坑（2），所述相邻集水坑（2）之间的探枪式真空收集器（5）通过负压管（6）连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，其特征在于：所述真空阀（4）设2-4个，所述单个的真空阀（4）的排水能力为3-5L/s。
4.根据权利要求1所述的一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，其特征在于：S1中，所述集水坑（2）通过真空罐（7）连接排水沟（9），所述真空罐（7）上设有检查井（8）。
5.根据权利要求4所述的一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，其特征在于：所述排水沟（9）沿管廊（1）的全长设置，所述管廊（1）横断面地坪以1%的坡度坡向排水沟（9），所述排水沟（9）纵向坡度与管廊（1）纵坡一致，所述排水沟（9）坡度坡向排水集水坑（2）。
6.根据权利要求1所述的一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，其特征在于：S1中，所述排污泵（34）设至少两个，所述至少两个排污泵（34）正常工作时其中一个排污泵（34）正常运行，所述另一个排污泵（34）备用。
7.根据权利要求1所述的一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，其特征在于：所述排污泵（34）的出水管上配套设止回阀和闸阀，所述排水管（31）贯穿管廊（1）顶板处设置有防水套管。
8.根据权利要求1所述的一种基于暗管的用于物流运输的地下管廊排水方法，其特征在于：所述除臭单元（10）采用除臭生物滤池。
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