一種隧道襯砌排水結構及排水方法與流程
2023-12-10 12:32:47
本發明涉及一種排水結構，更具體的說涉及一種隧道襯砌排水結構及排水方法，屬於地下工程防排水技術領域。
背景技術：
當今鐵路隧道、公路隧道及地鐵工程等地下工程中常採用防水板防排水系統；由於襯砌混凝土防水性能受施工工藝、混凝土本身的收縮、徐變等情況的影響，其不能達到地下工程防水的運營要求。目前，一般在地下工程襯砌背後增加一層由eva防水版+土工布構成的防水層，再根據隧道滲水量的大小在防水層背後設置環向排水盲管和橫向排水管，排水盲管通過橫向排水管將滲水引入側溝中；但是，環向排水盲管和橫向排水管存在被鈣化結晶物質堵塞的風險，堵塞嚴重時易引起襯砌混凝土漲裂、滲水等病害情況。
技術實現要素：
本發明的目的在於針對現有的隧道襯砌防排水系統中易出現的環向排水盲管和橫向排水管堵塞等問題，提供一種隧道襯砌排水結構及排水方法。
為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：一種隧道襯砌排水結構，該隧道初期支護與二次襯砌之間設置有防水層，所述的防水層靠初期支護表面設置有環向排水管，隧道襯砌與仰拱分界面以上設置有橫向排水管，所述的環向排水管和橫向排水管之間相連通，所述的橫向排水管與隧道襯砌的側溝相連通，所述的側溝與隧道襯砌的中心水溝相連通，所述的隧道初期支護表面環向設置有多個縱向排水管，所述的多個縱向排水管分別與環向排水管相連通，此處的多個為三個及三個以上。
每相鄰澆築段二次襯砌之間留置有伸縮縫。
所述的伸縮縫寬度不小於300mm。
所述的伸縮縫兩側端頭、相鄰澆築段二次襯砌中分別預埋有環向伸縮縫預埋件，所述的伸縮縫預埋件中心線距二次襯砌靠襯砌外側端頭距離不小於100mm，且所述的伸縮縫預埋件中穿有伸縮縫防水橡膠條，伸縮縫防水橡膠條橫截面兩端頭分別卡入相鄰澆築段二次襯砌預埋的縮縫預埋件卡槽中。
所述的縱向排水管為φ100雙壁打孔波紋管外包土工布製作而成。
所述的縱向排水管沿初期支護環向的間距為2000-5000mm。
所述的縱向排水管採用單面坡，其排水坡度坡率不小於2%。
一種隧道襯砌的排水方法，具體包括下面的步驟：
步驟一，首先根據初期支護的滲水情況，沿初期支護表面環向設置多個縱向排水管，且在每相鄰澆築段二次襯砌之間留置伸縮縫；
步驟二，將多個縱向排水管接入環向排水管，然後將環向排水管連接橫向排水管，再將橫向排水管接入側溝，並將側溝接入中心水溝；
步驟三，然後在伸縮縫兩側端頭、相鄰澆築段二次襯砌中分別提前預埋伸縮縫預埋件，並在伸縮縫預埋件中穿入伸縮縫防水橡膠條。
與現有技術相比較，本發明的有益效果是：
1、本發明構思新穎，結構簡單，經濟適用，且施工簡便。
2、發明中通過設置縱向排水管、伸縮縫，能夠避免傳統環向排水盲管和橫向排水管易被鈣化結晶物堵塞問題，減少因襯砌排水系統堵塞造成的襯砌漲裂、滲水等危害，節省了因襯砌漲裂、滲水情況的整治費用，解決了傳統排水系統無法維護的弊病，且維護方式比較簡單、快捷、經濟。因此，達到了增加二次襯砌背後排水通道，減少襯砌排水系統堵塞的風險，從而解決了目前隧道襯砌防排水系統中易出現的環向排水管和橫向排水管堵塞等問題；同時，又方便排水系統的定期維護，延長了防水系統的使用壽命。
附圖說明
圖1是本發明結構示意圖。
圖2是本發明中伸縮縫布置示意圖。
圖3是本發明中伸縮縫細部示意圖。
圖中，初期支護1，縱向排水管2，防水層3，二次襯砌4，環向排水管5，橫向排水管6，側溝7，中心水溝8，伸縮縫9，伸縮縫預埋件10，伸縮縫防水橡膠條11。
具體實施方式
以下結合附圖說明和具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。
參見圖1至圖3，一種隧道襯砌排水結構，該隧道初期支護1與二次襯砌4之間設置有防水層3；所述的防水層3靠初期支護1表面設置有環向排水管5，隧道襯砌與仰拱分界面以上設置有橫向排水管6，所述的橫向排水管6為≥φ150pvc管，橫向排水管6排水坡度坡率不小於2%。所述的環向排水管5和橫向排水管6之間相連通，所述的橫向排水管6與隧道襯砌的側溝7相連通，所述的側溝7與隧道襯砌的中心水溝8相連通。所述的隧道初期支護1表面環向設置有多個縱向排水管2，所述的多個縱向排水管2分別與環向排水管5相連通；此處的多個為三個及三個以上。
參見圖1至圖3，每相鄰澆築段二次襯砌4之間留置有伸縮縫9。具體的，環向排水管5沿伸縮縫9環向設置，在邊牆下接入橫向排水管6。且所述的縱向排水管2在伸縮縫9位置，由防水層3靠初期支護1側穿過防水層3通入伸縮縫9內的環向排水管5，縱向排水管2穿過防水板3處及縱向排水管2與環向排水管5連接處，必須採用防水密封處理。
參見圖1至圖3，所述的伸縮縫9寬度根據二次襯砌4的厚度確定，其寬度宜方便後期人工檢修；一般伸縮縫9寬度不小於300mm。
參見圖1至圖3，所述的伸縮縫9兩側端頭、相鄰澆築段二次襯砌4中分別預埋有環向伸縮縫預埋件10。所述的伸縮縫預埋件10中心線距二次襯砌4靠襯砌外側端頭距離不小於100mm，且所述的伸縮縫預埋件10中穿有伸縮縫防水橡膠條11；伸縮縫防水橡膠條11橫截面兩端頭分別卡入相鄰澆築段二次襯砌4預埋的縮縫預埋件10卡槽中。伸縮縫預埋件10與穿入的伸縮縫防水橡膠條11共同構成二次襯砌4的第二層防水設施，防止縱向排水管2穿過防水板3處及縱向排水管2與環向排水管5連接處的滲水直接滴落，並用伸縮縫防水橡膠條11引排入橫向排水管6，從而實現將伸縮縫9內滲水歸集引入橫向排水管6內。
參見圖1至圖3，所述的縱向排水管2為φ100雙壁打孔波紋管外包土工布製作而成；能夠既吸附、引導縱向排水管2環向區間的滲水匯集入縱向排水管2，又防止滲水中的泥沙、碎屑堵塞φ100雙壁打孔波紋管的滲水孔壁。
參見圖1至圖3，所述的縱向排水管2沿初期支護1環向的間距根據每澆築段初期支護1表面滲水量設置，通常為2000-5000mm。
參見圖1至圖3，所述的縱向排水管2宜採用單面坡，其排水坡度坡率不小於2%。
參見圖1至圖3，一種隧道襯砌的排水方法，其特徵在於，具體包括下面的步驟：
步驟一，首先根據隧道初期支護1的滲水情況，沿初期支護1表面環向設置多個縱向排水管2；且在每相鄰澆築段二次襯砌4之間留置伸縮縫9。
步驟二，將多個縱向排水管2接入環向排水管5，然後將環向排水管5連接橫向排水管6，再將橫向排水管6接入側溝7，並將側溝7接入中心水溝8。
步驟三，然後在伸縮縫9兩側端頭、相鄰澆築段二次襯砌4中分別提前預埋伸縮縫預埋件10，並在伸縮縫預埋件10中穿入伸縮縫防水橡膠條11。
參見圖1至圖3，需注意，在本排水結構的施工過程中，應定期清理縱向排水管2、環向排水管5以及橫向排水管6中鈣質結晶，避免因此造成二次襯砌4背後水壓上升，造成二次襯砌4漲裂、滲水。
同時，本申請人通過研究發現，將本排水結構及方法用於水質易鈣化結晶地區襯砌排水效果很好；如果能根據現場具體情況，總結定期清理的參數時間表，可減輕運營單位對襯砌防排水系統的檢修、維護工作。如推廣應用得當，後期直接可避免由襯砌防排水系統被鈣化晶堵塞造成襯砌漲裂、滲水等病害。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，上述結構都應當視為屬於本發明的保護範圍。