本實用新型涉及隧道防排水技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及到一種用于清除結(jié)晶及淤堵物的隧道排水套管。
背景技術(shù):
目前在隧道工程領(lǐng)域采用復(fù)合式襯砌的隧道結(jié)構(gòu)中,通常在初期支護(hù)和二次襯砌之間鋪設(shè)排水管,包括環(huán)向排水管、縱向排水管、橫向排水管、中央水溝等,用于對二次襯砌及防水板后的滲水進(jìn)行排放,以消除水壓。但是在隧道運(yùn)營期間,由于滲水帶出的泥沙和淤積通常會造成排水管低部位置的堵塞,如陳理公開的文獻(xiàn)《鐵路隧道施工中排水管堵塞問題探究》(《技術(shù)與市場》,2015年,第22卷第4期,第80頁,2015年4月),指出隧道排水系統(tǒng)易受到泥沙、鈣質(zhì)結(jié)晶物的影響而形成堵塞,造成水壓積聚或者襯砌開裂滲水等后果。在巖溶發(fā)育地區(qū)修建的隧道,地下水中通常富含鎂質(zhì)、鈣質(zhì)離子,在水流的底部逐漸形成結(jié)晶物,堵塞隧道排水管。
由于隧道修建完畢后,排水管通常被封閉在二次襯砌背后,無法將襯砌結(jié)構(gòu)打開以檢查和清理排水管,所以目前有效的清淤措施較少。通常采取的對策是在中央水溝中設(shè)置檢查井和沉砂池,但此舉只能清理中央水溝部位的淤堵。也有采用高壓水和高壓空氣的方式對襯砌兩側(cè)的局部排水管進(jìn)行清理,但能清理的排水管范圍也很有限。以上措施,均無法有效地對隧道排水系統(tǒng)的堵塞進(jìn)行清理,使其恢復(fù)排水能力。
針對隧道排水管易被堵塞的問題,部分專家提出了一些方法:如周卓發(fā)表的論文《巖溶地區(qū)地下水滲流結(jié)晶堵塞隧道排水管機(jī)理研究及處治建議》(長安大學(xué)碩士學(xué)位論文,第57-60頁,2015年6月),提出采用化灌防水和化灌-電防滲技術(shù)、改變排水坡度、隧道排水管放入碳酸酐酶的細(xì)菌、加壓清除堵塞物和隧道加入除垢劑等措施。張學(xué)富、張斌等人在清除隧道排水管結(jié)晶堵塞物領(lǐng)域公開發(fā)表了一些專利,如專利1(公開號CN104196563A,公開日2014.12.10)、專利2(公開號CN104196564A,公開日2014.12.10)、專利3(公開號CN104196565A,公開日2014.12.10),通過布置溢水管來觀察排水管堵塞情況、改變水流速度防止結(jié)晶的產(chǎn)生、在排水管內(nèi)布置螺絞軸等構(gòu)造清除結(jié)晶堵塞物。以上措施,或存在構(gòu)造復(fù)雜清除不夠徹底的問題,或短期效果有效,或需要對隧道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變,或成本較高,總體上不能完全解決目前隧道排水管堵塞的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于清除結(jié)晶及淤堵物的隧道排水套管,解決隧道在運(yùn)營期間排水管淤堵的清理問題,以杜絕或減少隧道排水管的泥砂淤堵或地下水結(jié)晶堵塞。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型所采取的技術(shù)方案為:
一種用于清除結(jié)晶及淤堵物的隧道排水套管,包括清洗管、橡膠套膜和托架;所述清洗管為中空管,清洗管的外壁設(shè)有平行于其軸心的凹槽,凹槽上沿清洗管的軸心方向間隔一定距離設(shè)有出水孔;所述橡膠套膜包裹在清洗管的外部,橡膠套膜上開設(shè)有防淤透水孔。
根據(jù)上述方案,所述外覆橡膠套膜的清洗管通過托架置于隧道的排水管內(nèi)。
根據(jù)上述方案,所述托架的中心為一個圓環(huán),外覆橡膠套膜的清洗管置于圓環(huán)內(nèi),圓環(huán)的四周均勻的設(shè)有腳架,腳架的端部設(shè)有與排水管內(nèi)壁相匹配的弧形部。
根據(jù)上述方案,所述清洗管的出水孔的位置與橡膠套膜的防淤透水孔的位置錯開設(shè)置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:型式簡單、安裝便捷,清洗管外覆的橡膠套膜能防止泥沙等淤積物侵入清洗管但不影響清洗液的流出;隧道運(yùn)營期間對排水管的清洗快捷方便,清洗系統(tǒng)維護(hù)簡單,且無需對隧道現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行改變,能有效地杜絕或減少隧道排水管的泥砂淤堵或地下水結(jié)晶堵塞。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進(jìn)一步的說明,其中:
圖1是本實用新型清洗管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型清洗管外覆橡膠套膜后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實用新型清洗管、橡膠套膜、托架、排水管組裝后的截面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是隧道復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)防排水系統(tǒng)示意圖;
圖5是本實用新型應(yīng)用于隧道排水系統(tǒng)的構(gòu)造示意圖。
圖中各標(biāo)號的釋義為:1-清洗管,2-管壁,3-凹槽,4-出水孔,5-橡膠套膜,6-防淤透水孔,7-托架,8-排水管,9-環(huán)向排水管,10-橫向排水管,11-縱向排水管,12-側(cè)溝,13-橫向清洗回路,14-分段清洗回路,15-清洗系統(tǒng)供水管道。
具體實施方式
本實用新型所述的隧道排水套管設(shè)置于隧道的排水管8內(nèi),包括清洗管1和橡膠套膜5。清洗管1為中空的橡膠軟管,清洗管1的管壁2的外側(cè)設(shè)有平行于其軸心的凹槽3,凹槽3上沿軸心方向間隔一定距離設(shè)有出水孔4。在本實施例中,清洗管1的外壁均勻設(shè)有四條凹槽3,凹槽3的具體數(shù)量可根據(jù)實際情況設(shè)置。所述橡膠套膜5包裹在清洗管1的外部,橡膠套膜5上開設(shè)有防淤透水孔6,防淤透水孔6的位置與清洗管1的出水孔4的位置錯開設(shè)置,這樣既能防止排水管8內(nèi)的泥砂進(jìn)入清洗管1,又不會妨礙清洗管1內(nèi)的水順暢流出。外覆橡膠套膜5的清洗管1通過托架7固定在隧道的排水管8內(nèi),清洗管1位于排水管8的軸心位置。托架7的中心為一個圓環(huán),清洗管1置于圓環(huán)內(nèi),圓環(huán)的四周均勻地設(shè)有腳架,腳架之間的夾角通常設(shè)為90度或120度,腳架的端部設(shè)有與排水管8內(nèi)壁相匹配的弧形部。托架7可以沿清洗管1間隔一定距離分散布置,也可以沿清洗管1全長連續(xù)布置。
本實用新型可對隧道復(fù)合式襯砌中的環(huán)向排水管9、橫向排水管10、縱向排水管11進(jìn)行清洗。在隧道的環(huán)向排水管9、橫向排水管10、縱向排水管11中插入安裝了托架7并外覆橡膠套膜5的清洗管1,清洗管1的接頭與設(shè)置在隧道側(cè)溝12內(nèi)的清洗系統(tǒng)供水管道15連接,并可根據(jù)需要在清洗系統(tǒng)供水管道15上設(shè)置閥門進(jìn)行流量控制,清洗系統(tǒng)供水管道15外接高壓水源或者清洗液,清洗液為用于溶解結(jié)晶物的化學(xué)溶液。單個環(huán)向排水管9和橫向排水管10可單獨形成一個橫向清洗回路13,縱向排水管11可根據(jù)橫向排水管10設(shè)置的間距形成分段清洗回路14。
本實用新型的使用方法如下:
步驟1:將橡膠套膜5套在清洗管1外壁,并按間隔安裝好托架7;
步驟2:在隧道內(nèi)鋪設(shè)環(huán)向排水管9、橫向排水管10、縱向排水管11時,事先在排水管8內(nèi)插入已安裝好托架7的隧道排水套管;
步驟3:安裝環(huán)向排水管9、橫向排水管10、縱向排水管11,并在隧道側(cè)溝12內(nèi)的排水管8露頭部位預(yù)留出清洗管1的接頭部分;
步驟4:在隧道襯砌施作完畢后,在隧道側(cè)溝12內(nèi)安裝清洗系統(tǒng)供水管道15及閥門并連接清洗管1形成清洗系統(tǒng),水源為高壓清水或者具有一定壓力的清洗液;
步驟5:在隧道運(yùn)營期間,通過定期打開清洗系統(tǒng)的閥門,將清洗水或清洗液輸入隧道的排水管8內(nèi)的清洗管1,通過清洗管1的出水孔4和橡膠套膜上5的防淤透水孔6噴入隧道排水管8內(nèi)進(jìn)行沖洗,將泥沙等淤積物或者地下水結(jié)晶物溶解后帶出到隧道的側(cè)溝12內(nèi);
步驟6:關(guān)閉清洗系統(tǒng)的閥門,將隧道側(cè)溝12內(nèi)的清洗沖出物清理干凈。
通過以上方法,可以在隧道運(yùn)營期間對隧道襯砌背后的排水系統(tǒng)進(jìn)行定期全面清洗,防止淤堵發(fā)生。