用于富水地層的隧道可維護(hù)式減壓排水方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于富水地層的隧道可維護(hù)式減壓排水方法及裝置，步驟：A、沿隧道襯砌變形縫環(huán)向設(shè)置排水槽；B、在槽內(nèi)向圍巖方向施做引水孔；C、用射釘將半圓管固定在排水槽內(nèi)，形成排水通道；D、在半圓管底部預(yù)留集水槽，通過波紋管將水引入排水邊溝內(nèi)。在電纜溝蓋板上設(shè)置排水槽，在排水槽內(nèi)設(shè)置半圓管，在排水槽內(nèi)一側(cè)等距離施做引水孔，將半圓管外裹帶無紡布的防水板，防水板兩邊通過射釘將半圓管固定在排水槽壁上；集水槽通過波紋管連接半圓管，排水溝與集水槽相連。方法易行，操作簡便，不易堵塞，排水效果好；可有效減低襯砌及二襯背后水壓力；解決了隧道排水系統(tǒng)堵塞而造成的滲漏水的問題。
【專利說明】用于富水地層的隧道可維護(hù)式減壓排水方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及隧道排水【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體涉及一種隧道可維護(hù)式減壓排水方法，同 時還涉及一種隧道可維護(hù)式減壓排水的裝置，它適用于富水地層隧道設(shè)計(jì)及出現(xiàn)滲漏水隧 道的治理。

【背景技術(shù)】
[0002] 隧道的排水系統(tǒng)是隧道建設(shè)、正常使用及安全運(yùn)營過程中的重要環(huán)節(jié)，隧道出現(xiàn) 滲漏水后的整治問題也是國內(nèi)外工程界面臨的一項(xiàng)技術(shù)難題。特別是地下水突出地層、高 水壓地層及海底隧道中，排水系統(tǒng)尤為重要，其直接關(guān)系到隧道建設(shè)的成敗及使用功能的 發(fā)揮。
[0003] 過去修建的隧道由于在排水理論、排水材料、排水工藝及設(shè)備等方面都比較落后， 因此排水系統(tǒng)經(jīng)常會出現(xiàn)下列問題：圍巖中的細(xì)顆粒很容易進(jìn)入到排水系統(tǒng)中，由于沒有 有效的清除措施，所以經(jīng)常導(dǎo)致排水系統(tǒng)堵塞，影響襯砌結(jié)構(gòu)安全；另外，滲漏水對隧道的 安全運(yùn)營影響很大，隧道的滲漏水主要發(fā)生在襯砌結(jié)構(gòu)的施工縫或變形縫處，高原高寒地 區(qū)隧道發(fā)生滲漏水病害后，不但滲漏水會影響隧道內(nèi)設(shè)備的正常使用和壽命，而且滲漏水 處的混凝土經(jīng)過多次凍融循環(huán)后，強(qiáng)度大幅度降低，甚至局部開裂，會給結(jié)構(gòu)安全帶來極大 的隱患，同時流水在路面結(jié)冰，嚴(yán)重影響行車安全。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，是在于提供了一種富水地層的 隧道可維護(hù)式減壓排水方法，方法易行，操作簡便，解決了隧道排水系統(tǒng)堵塞而造成的滲漏 水的問題。
[0005] 本發(fā)明的另一個目的是在于提供了一種富水地層的隧道可維護(hù)式減壓排水的裝 置，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可維護(hù)性強(qiáng)。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種用于富水地層的隧道可維護(hù)式減壓排水方法，其步驟是： 步驟1、沿隧道變形縫或施工縫環(huán)向在隧道襯砌內(nèi)設(shè)置排水槽，排水槽約4. 2~5. 2m，選 取一根長度大于排水槽2(T40cm的半圓管； 步驟2、在排水槽內(nèi)向圍巖方向一側(cè)等距離施做4-8個弓丨水孔； 步驟3、將所述的半圓管外裹帶無紡布的防水板，將半圓管固定在引水槽壁上； 步驟4、在半圓管底部預(yù)留一個集水槽，通過波紋管連接半圓管與排水溝，將水引入到 排水邊溝內(nèi)，排出洞外； 步驟5、通過聚氨酯材料封住半圓管，聚氨酯材料與排水槽壁間縫隙用聚硫密封膏封 住，從而有效的防止了槽壁滲水的問題。
[0007] -種隧道可維護(hù)式減壓排水的裝置，它包括變形縫(施工縫)、排水槽、半圓管、弓丨 水孔、防水板、射釘、集水槽、波紋管、排水溝、電纜溝蓋板、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、雙組份聚 硫密封膏、鍍鋅鋼板、自攻螺絲、螺絲孔、圍巖、初襯、二襯。其連接關(guān)系是：在電纜溝蓋板上 4 一 5m襯砌范圍內(nèi)沿隧道變形縫(施工縫）環(huán)向設(shè)置排水槽，測量所述的排水槽的長度，排 水槽約4. 2~5. 2m，選取一根長度大于排水槽2(T40cm的半圓管，在排水槽內(nèi)設(shè)置有半圓管， 在排水槽內(nèi)向圍巖方向一側(cè)等距離施做4-8個引水孔；引水孔施工方向應(yīng)傾斜向上，且穿 透初襯進(jìn)入圍巖，以保證將圍巖內(nèi)孔上部水引入孔內(nèi)；將半圓管外裹帶無紡布的防水板，防 水板兩邊通過射釘將半圓管固定在在排水槽壁上；在半圓管底部預(yù)留一個集水槽，集水槽 通過波紋管連接半圓管，排水溝與集水槽相連，將水引入到排水邊溝內(nèi)，排出洞外；半圓管 外面通過聚氨酯材料封住，聚氨酯材料與排水槽壁間縫隙用聚硫密封膏封住；排水槽壁最 外面貼一層雙面鍍鋅鋼板，用自攻螺絲錨固在二襯上，螺絲孔呈橢圓形，雙面鍍鋅鋼板按照 尺寸要求進(jìn)行加工，以滿足鋼板可以水平、垂直方向錯動。
[0008] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果： (1) 采用本發(fā)明所提供的強(qiáng)透水地層的可維護(hù)式隧道引排水方法是利用施工縫或變 形縫處的透水孔、引水槽、集水槽和路面兩側(cè)的邊溝來分別收集隧道拱頂、底部出現(xiàn)的滲漏 水，并匯集到隧道邊水溝或中心排水溝中，然后一同排至隧道外，這種方法不易堵塞，排水 效果好； (2) 可有效減低襯砌及二襯背后水壓力； (3) 可以對使用本發(fā)明所提供的減壓可維護(hù)式引排水方法的隧道進(jìn)行后期維護(hù)，避免 了再次開鑿襯砌從而影響隧道的正常運(yùn)行； (4) 采用本發(fā)明所提供的強(qiáng)透水地層的可維護(hù)式隧道引排水方法的引排水位置在變形 縫、施工縫處，使變形縫、施工縫處的滲漏水問題得到徹底解決； (5) 鍍鋅鋼板的形狀能適應(yīng)隧道縱向及堅(jiān)向的變形。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為一種隧道可維護(hù)式減壓排水方法的隧道橫向截面剖視圖。
[0010] 圖2為一種隧道可維護(hù)式減壓排水方法中鉆孔部位局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖3為一種隧道可維護(hù)式減壓排水方法中集水槽部位局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖4為一種隧道可維護(hù)式減壓排水方法中排水槽部位局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖5為一種隧道可維護(hù)式減壓排水方法中鍍鋅鋼板示意圖。
[0014] 其中1 一變形縫(施工縫）；2 -排水槽；3 -半圓管；4 一引水孔；5 -防水板；6 - 射釘；7 -集水槽；8 -波紋管；9 一排水溝；10 -電纜溝蓋板；11 一硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料 (市場購置);12 -雙組份聚硫密封膏(市場購置);13 -鍍鋅鋼板；14 一自攻螺絲；15 -螺絲 孔；16 -圍巖；17 -初襯；18 -二襯。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 實(shí)施例1 : 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述： 一種用于富水地層的隧道可維護(hù)式減壓排水方法，其步驟是： 步驟1、在電纜溝蓋板10以上4或5m襯砌范圍內(nèi)沿隧道變形縫(施工縫)1環(huán)向設(shè)置排 水槽2,測量所述排水槽2的長度，約4. 2或4. 5或4. 8或5. 0或5. 2m，選取一根長度大于 排水槽20或25或30或35或40cm的半圓管3 ; 步驟2、在排水槽2內(nèi)向圍巖方向一側(cè)等距離施做5個引水孔4,通過引水孔4將圍巖 16的水引入排水槽2內(nèi)； 步驟3、將所述半圓管3外裹帶無紡布的防水板5,防水板兩邊通過射釘6將半圓管3 固定在排水槽壁2上； 步驟4、在半圓管3底部預(yù)留一個集水槽7,通過波紋管8連接半圓管3與排水溝9,將 水引入到排水溝9內(nèi)，最后將水排出洞外； 步驟5、通過聚氨酯材料11封住半圓管3,聚氨酯材料11與排水槽壁2間縫隙用聚硫 密封膏12封住，從而有效的防止了槽壁滲水的可能。
[0016] 實(shí)施例2: 根據(jù)圖1、圖2、圖3、圖4、圖5可知，一種隧道可維護(hù)式減壓排水的裝置，它包括變形縫 (施工縫）1、排水槽2、半圓管3、引水孔4 (10個)、防水板5、射釘6、集水槽7、波紋管8、排 水溝9、電纜溝蓋板10、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料11 (市場購置)、雙組份聚硫密封膏12 (市場購 置)、鍍鋅鋼板13、自攻螺絲14、螺絲孔15、圍巖16、初襯17、二襯18。其連接關(guān)系是：在電 纜溝蓋板10上4或5m襯砌范圍內(nèi)沿隧道變形縫(施工縫)1環(huán)向設(shè)置排水槽2,測量所述排 水槽2的長度，排水槽2約4. 2或4. 5或4. 8或5. 0或5. 2m，選取一根長度大于排水槽20 或25或30或35或40cm的半圓管3,在排水槽2內(nèi)設(shè)置有半圓管3,在排水槽2內(nèi)向圍巖 16方向一側(cè)等距離施做5個引水孔4,引水孔4施工方向應(yīng)傾斜向上，且穿透初襯17進(jìn)入 圍巖16 ;將半圓管3外裹帶無紡布的防水板5,防水板5兩邊通過射釘6將半圓管3固定在 排水槽2壁上；在半圓管3底部預(yù)留一個集水槽7,集水槽7通過波紋管8連接半圓管3,排 水溝9與集水槽7相連；半圓管3外面通過聚氨酯材料11封住，聚氨酯材料11與排水槽壁 2間縫隙用聚硫密封膏12封??；排水槽2壁最外面貼一層雙面鍍鋅鋼板13,用自攻螺絲14 錨固在二襯18上，鍍鋅鋼板13兩側(cè)布置的螺絲孔15呈橢圓形，鍍鋅鋼板13可以垂直方向 錯動。
[0017] 所述的聚氨酯材料11 :聚氨酯是聚氨基甲酸酯的簡稱，英文名稱是 polyurethane,它是一種高分子材料。聚氨酯是一種新興的有機(jī)高分子材料，被譽(yù)為"第五 大塑料"，因其卓越的性能而被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)眾多領(lǐng)域。
[0018] 所述的聚硫密封膏12 :聚硫密封膏是以液態(tài)聚硫橡膠為基料配制而成的常溫下 能夠自硫化交聯(lián)的聚硫密封膏，對金屬及混凝土等材料具有良好的粘接性續(xù)伸縮、振動及 溫度變化下保持良好的氣密性和防水性，且耐油、耐溶劑、耐久性甚佳。
[0019] 所述變形縫(施工縫）1位于排水槽2的中央。當(dāng)溫度在-20°c或-10或0或5或 12或20°C變化時，變形縫(施工縫)1伸縮，對設(shè)置在其內(nèi)的半圓管3有一定的拉伸，當(dāng)所述 變形縫(施工縫)1位于排水槽2的中央時，可對半圓管3進(jìn)行均勻拉伸，可使半圓管的使用 壽命有所延長。
[0020] 所述雙面鍍鋅鋼板13按照尺寸要求進(jìn)行加工。當(dāng)溫度在_20°C或-15或-9或-1 或-8或15或20°C變化時，變形縫(施工縫）1伸縮；存在不均勻沉降時，變形縫(施工縫）1 上下錯動。對設(shè)置在排水槽2外面的鍍鋅鋼板13有一定拉伸。如圖4、5所示，通過設(shè)置這 樣的鍍鋅鋼板可以應(yīng)付水平、垂直方向的錯動。
[0021] 本發(fā)明提供的用于富水地層的隧道可維護(hù)式減壓排水方法是將圍巖中的地下水 通過引水鉆孔進(jìn)入排水槽中的排水半管，然后引流至隧道排水溝，最后將水排出洞外。
[0022] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方 案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于富水地層的隧道可維護(hù)式減壓排水方法，其步驟是： 步驟1、沿隧道變形縫或施工縫環(huán)向在隧道襯砌內(nèi)設(shè)置排水槽，排水槽4. 2~5. 2m，選取 一根長度大于排水槽2(T40cm的半圓管； 步驟2、在排水槽內(nèi)向圍巖方向一側(cè)等距離施做4-8個弓丨水孔； 步驟3、將半圓管外裹帶無紡布的防水板，將半圓管固定在引水槽壁上； 步驟4、在半圓管底部預(yù)留一個集水槽，通過波紋管連接半圓管與排水溝，將水引入到 排水邊溝內(nèi)，排出洞外； 步驟5、通過聚氨酯材料封住半圓管，聚氨酯材料與排水槽壁間縫隙用聚硫密封膏封 住，有效的防止了槽壁滲水。
2. 權(quán)利要求1所述的一種隧道可維護(hù)式減壓排水的裝置，它包括變形縫（1)、排水槽 (2)、半圓管（3)、防水板（5)、集水槽（7)、波紋管（8)、排水溝（9)、電纜溝蓋板（10)、鍍鋅鋼 板（13)、圍巖（16)、初襯（17)、二襯（18)，其特征在于：在電纜溝蓋板（10)上4或5m襯砌 范圍內(nèi)沿隧道變形縫（1)環(huán)向設(shè)置排水槽（2)，排水槽（2)4. 2~5. 2m，選取一根長度大于排 水槽（2) 2(T40cm的半圓管（3)，在排水槽（2)內(nèi)設(shè)置有半圓管（3)，在排水槽（2)內(nèi)向圍巖 (16)方向一側(cè)等距離施做4-8個引水孔（4)，引水孔（4)傾斜向上，穿透初襯（17)進(jìn)入圍巖 (16)，將半圓管（3)外裹帶無紡布的防水板（5)，防水板（5)兩邊通過射釘（6)將半圓管（3) 固定在排水槽（2)壁上；在半圓管（3)底部預(yù)留一個集水槽（7)，集水槽（7)通過波紋管（8) 連接半圓管（3)，排水溝（9)與集水槽（7)相連；半圓管（3)外面通過聚氨酯材料（11)封住， 聚氨酯材料（11)與排水槽（2)壁間縫隙用聚硫密封膏（12)封?。慌潘郏?)壁最外面貼一 層雙面鍍鋅鋼板（13)，用自攻螺絲（14)錨固在二襯（18)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種隧道可維護(hù)式減壓排水的裝置，其特征在于：所述的鍍 鋅鋼板（13)兩側(cè)布置的螺絲孔（15)呈橢圓形，鍍鋅鋼板（13)垂直方向錯動。
【文檔編號】E21F16/02GK104061017SQ201410322485
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】郭小紅, 劉繼國, 李波, 程勇, 拓勇飛, 魏龍海 申請人:中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司