本实用新型专利技术属于隧道地热利用系统技术领域，具体涉及一种高原脆弱生态环境隧道施工地热源利用装置，包括换热板、热水箱、第一热交换盘管、用于收集地热水的集水渠道和用于驱动水循环的泵组，换热板的一侧壁设有散热硅胶层，换热板的另一侧壁设有伸缩杆；换热板的内部设有腔体，腔体连通有进水管和出水管，出水管与热水箱连通；热水箱连通有抽水管和热水管，抽水管的抽水端口伸入集水渠道内，热水管与第一热交换盘管连通。本实用新型专利技术中，利用换热板吸收岩土的热量，利用泵将集水渠道内的地热水抽吸至热水箱内，再利用第一热交换盘管为吸氧室等供暖，从而有效减少隧道内的热量，实现隧道降温的同时实现对地热资源的利用，有效避免地热资源的浪费。热资源的浪费。热资源的浪费。
【技术实现步骤摘要】
高原脆弱生态环境隧道施工地热源利用装置
[0001]本技术属于隧道地热利用系统
，具体涉及一种高原脆弱生态环境隧道施工地热源利用装置。
技术介绍
[0002]高原地热条件下，隧道施工时洞室内的岩土、地热水持续对隧道内的空气进行加热，在隧道内形成高温高湿环境，而高温高湿环境不仅会危害作业人员的健康和安全，同时也会降低作业人员的劳动生产率，此外还会加快机械设备的损坏速度，降低机械设备的工作效率。因此，在高原地热条件下的隧道施工过程中，通常会采用送风系统进行强制通风，例如在隧道外安装大功率空调机组，将低温空气送入隧道内，另外，也会将地热水抽出隧道外排放，从而达到降低隧道内温度的目的。但是，上述过程中将地热水直接排放至隧道外，存在地热资源浪费的问题。
技术实现思路
[0003]本技术意在提供一种高原脆弱生态环境隧道施工地热源利用装置，以解决隧道降温过程中存在地热资源浪费的问题。
[0004]为了达到上述目的，本技术的方案为：高原脆弱生态环境隧道施工地热源利用装置，包括换热板和用于收集地热水的集水渠道，所述换热板的一侧壁固定连接有散热硅胶层，换热板的另一侧壁连接有用于支撑换热板的伸缩杆；所述换热板的内部设有腔体，腔体连通有进水管和出水管，进水管上安装有给水泵，出水管远离换热板的一端连通有热水箱,所述热水箱连通有抽水管和热水管，抽水管远离热水箱的一端伸入所述集水渠道内，抽水管上安装有抽水泵，所述热水管远离热水箱的一端连通有第一热交换盘管，第一热交换盘管位于隧道外，热水管上安装有热水泵。
[0005]本方案的工作原理及有益效果在于：本方案中，利用抽水泵将集水渠道内的地热水抽入热水箱内，避免地热水对隧道内的空气进行加热，并利用换热板内的水吸收隧道内岩土的热量，有效减少岩土对隧道内空气的加热，进而有效降低隧道内的施工温度，而且利用第一热交换盘管将地热转移至隧道外利用起来，例如将第一热交换盘管安置于隧道外的吸氧室(高原缺氧，需在隧道洞口配备吸氧室)，从而为吸氧室供暖，减少吸氧室供暖系统所消耗能源甚至避免吸氧室额外设置供暖系统，进而有效利用地热资源，避免地热资源的浪费。
[0006]不仅如此，本方案中，换热板上的散热硅胶层具有高导热性和高柔软性，能够很好地贴合不平整的岩土，相较于换热板直接贴合岩土而言，本方案避免了换热板与岩土之间存在空气，从而提高换热板的热吸收效率。
[0007]可选地，所述进水管远离换热板的一端连通有储水箱，所述第一热交换盘管远离热水管的一端连通有回水管，回水管远离第一热交换盘管的一端与储水箱连通。
[0008]本方案中，储水箱内的水进入换热板的腔体内吸收热量后流入热水箱内，经第一
热交换盘管释放热量后，经回水管回到储水箱，实现水的循环利用。
[0009]可选地，所述热水管上安装有用于控制热水管通断的第一阀门，第一阀门位于热水泵与第一热交换盘管之间，热水管连通有热水支管，热水支管与热水管的连通点位于热水泵与第一阀门之间，热水支管远离热水管的一端连通有第二热交换盘管，热水支管上安装有用于控制热水支管通断的第二阀门。
[0010]实际上，隧道施工过程中并非全程都会遇到地热条件，有部分隧道施工过程中反而需要调高施工环境的温度，避免施工环境温度过低。特别是寒季施工时，没有地热源的隧道待开挖部位，其温度在
‑
10℃左右甚至
‑
10℃以下，需要采用加温预热通风系统，确保其开挖时温度为
‑
5℃～0℃，因此，本方案中，将第二热交换盘管设于需要升温的掌子面附近，通过第一阀门和第二阀门，将热水切换至第二热交换盘管内，对掌子面附近的空气进行加热，减少加温预热通风系统所消耗的能源，甚至是避免使用加温预热通风系统，充分利用地热资源，达到绿色低碳施工的目的。
[0011]可选地，所述第二热交换盘管远离热水支管的一端连通有回水支管，回水支管远离第二热交换盘管的一端与热水管连通，且回水支管与热水管的连通点位于第一阀门与第一热交换盘管之间。
[0012]本方案中，经第二热交换盘管散热后降温的水，通过回水支管和回水管回到储水箱中，实现水的循环利用。
[0013]可选地，所述热水支管包括硬管段和软管段，第二阀门安装于硬管段；所述回水支管为软管。
[0014]本方案中，由于热水支管包括软管段，且回水支管为软管，因此，第二热交换盘管的位置可调整，作业人员能够将第二热交换盘管移动至掌子面附近，提高第二热交换盘管的利用率。
[0015]可选地，所述伸缩杆包括外筒和内杆，外筒的内周壁上设有螺纹段，内杆与外筒内周壁上的螺纹段螺纹配合，内杆远离外筒的一端与所述换热板连接。
[0016]本方案中，内杆与外筒螺纹配合，因此，需要调节伸缩杆长度时，转动外筒，使得外筒与内杆之间发生相对轴向位移，进而将换热板抵紧在隧道内侧壁上，且方便作业人员快速地从隧道内侧壁上将换热板拆下。
[0017]可选地，所述内杆远离外筒的一端与所述换热板铰接。
[0018]本方案中，内杆与换热板铰接，因此，伸缩杆与换热板之间的夹角可变，从而使得伸缩杆与隧道地面的抵紧点可调整，避免伸缩杆影响作业人员工作。
[0019]可选地，所述储水箱连通有溢流管，溢流管上安装有用于控制溢流管通断的第三阀门。
[0020]本方案中，由于抽水泵将集水渠道内的地热水抽吸至热水箱内，导致水循环过程中的水量增多，因此，储水箱上的溢流管能够排出多余的水，确保水循环的顺利进行。
[0021]可选地，所述第三阀门为溢流阀。
[0022]本方案中，第三阀门为溢流阀时，当储水箱内的水流入溢流管内一定量后，溢流阀自动打开排出多余的水，避免作业人员手动打开/关闭第三阀门。
[0023]可选地，所述出水管、热水箱、抽水管和热水支管的外壁上均设有保温层。
[0024]本方案中，当热水流经出水管、热水箱、抽水管和热水支管时，保温层能够有效减
少热水在此过程中散失的热量。
附图说明
[0025]图1为本技术实施例一中高原脆弱生态环境隧道施工地热源利用装置在隧道内的局部结构示意图；
[0026]图2为图1中A的放大示意图；
[0027]图3为图1中换热板的纵向剖视图；
[0028]图4为本技术实施例一中高原脆弱生态环境隧道施工地热源利用装置的管路示意图；
[0029]图5为本技术实施例二中高原脆弱生态环境隧道施工地热源利用装置的管路示意图。
具体实施方式
[0030]下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0031]说明书附图中的标记包括：换热板1、腔体101、集水渠道2、散热硅胶层3、伸缩杆4、内杆401、外筒402、进水管5、出水管6、给水泵7、储水箱8、溢流管9、第三阀门10、热水箱11、抽水管12、热水管13、抽水泵14、热水泵15、第一热交换盘管16、回水管17、第一阀门18、热水支管19、第二热交换盘管20、第二阀门2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.高原脆弱生态环境隧道施工地热源利用装置，其特征在于：包括换热板和用于收集地热水的集水渠道，所述换热板的一侧壁固定连接有散热硅胶层，换热板的另一侧壁连接有用于支撑换热板的伸缩杆；所述换热板的内部设有腔体，腔体连通有进水管和出水管，进水管上安装有给水泵，出水管远离换热板的一端连通有热水箱,所述热水箱连通有抽水管和热水管，抽水管远离热水箱的一端伸入所述集水渠道内，抽水管上安装有抽水泵，所述热水管远离热水箱的一端连通有第一热交换盘管，第一热交换盘管位于隧道外，热水管上安装有热水泵。2.根据权利要求1所述的高原脆弱生态环境隧道施工地热源利用装置，其特征在于：所述进水管远离换热板的一端连通有储水箱，所述第一热交换盘管远离热水管的一端连通有回水管，回水管远离第一热交换盘管的一端与储水箱连通。3.根据权利要求2所述的高原脆弱生态环境隧道施工地热源利用装置，其特征在于：所述热水管上安装有用于控制热水管通断的第一阀门，第一阀门位于热水泵与第一热交换盘管之间，热水管连通有热水支管，热水支管与热水管的连通点位于热水泵与第一阀门之间，热水支管远离热水管的一端连通有第二热交换盘管，热水支管上安装有用于控制热水支管通断的第二阀门。4.根据权利要求3所述的高原脆弱生态环境...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐涛，许清，秦鹏，周林峰，盛量，吴文斌，梅洪俊，
申请(专利权)人：中铁八局集团第一工程有限公司，
类型：新型
国别省市：
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