[發(fā)明專利]隧道襯砌自防排水系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210007520.6
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN102434175A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童景盛;王勝利
• 申請（專利權(quán)）人: 中國市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E21D11/10
• 分類號(hào): E21D11/10;E21D11/08;E21D11/38;E21F16/02
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 劉繼春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道及地下工程防排水技術(shù)領(lǐng)域，適用于鐵路、公路、冶金、煤炭、水電、水利、人防、國防等隧道、巷道、坑道、地道以及地下拱形廠房、城市地鐵、高層建筑地下室等工程防排水設(shè)施，具體地說是一種隧道襯砌自防排水系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)外普遍采用復(fù)合式襯砌防排水系統(tǒng)。參見圖8：防水方面；除噴錨支護(hù)初步防水層8以及現(xiàn)澆混凝土主防水層2外，又增設(shè)了一層隱蔽的夾層防水層7，即在初期支護(hù)與二次襯砌之間全洞普遍設(shè)置防水板、無紡布的中間防水層。實(shí)際上，由于噴錨支護(hù)的噴射混凝土的厚度不勻、回彈量大、存在空洞等原因，往往不能有效防水。而且，錨桿鉆孔有時(shí)會(huì)引來深層地下水；由于夾層防水層7和滲漏水排水系統(tǒng)9的設(shè)置，滲漏水被排除和被夾層防水層阻擋，竣工驗(yàn)收期間，現(xiàn)澆混凝土主防水層2往往無水可防，使現(xiàn)澆混凝土主防水層的隱蔽滲漏點(diǎn)、滲漏縫難以發(fā)現(xiàn)，為后期漏水埋下了隱患。

參見圖8：排水方面；主要靠二道隱蔽的排水盲管解決問題。其中：集中地下水依靠設(shè)在初期支護(hù)與圍巖之間的集中水排水盲管10排除；分散滲漏水依靠設(shè)在初期支護(hù)和二次襯砌之間，沿隧道長度方向每隔10~30m設(shè)置的滲漏水盲管排水系統(tǒng)（包括間隔式環(huán)向或豎向排水盲管901、縱向排水盲管902、橫向泄水管903和橫向排水管904），將水引至沿隧道全長設(shè)置的縱向排水溝4或中心排水管6后排出。由于隧道長度方向通體設(shè)置防排水系統(tǒng)，工程造價(jià)高，工期長。

這種先排后防的防排水系統(tǒng)，由于位于外層或夾層的排水盲管10、9，易受人為因素（如施工砂漿、漿液堵塞了盲管）或自然因素（地下水與混凝土化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的白色泡沫析出物堵塞排水盲管；地層中泥質(zhì)細(xì)小顆粒年久堵塞盲管）影響，引起盲管堵塞，使?jié)B水漫流至夾層防水層7的防水板孔洞或縫隙處滲入。即使防水板施工質(zhì)量很好，但隨著圍巖壓力加大，引起襯砌變形，使尖石、錨桿頭壓破防水板，滲水就會(huì)通過防水板孔洞、縫隙輕易流到二次襯砌外表面。再經(jīng)過防水混凝土的施工縫、沉降縫、溫度縫以及鋼筋銹蝕形成的通縫，滲入隧道內(nèi)部。如果襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不好，由圍巖壓力引起的二襯受力裂縫是施工無法避免的，這就是盡管新建隧道都采用了新材料、新工藝，仍有不少隧道出現(xiàn)滲漏，并且滲漏量有隨時(shí)間推移不斷增加的趨勢的主要原因。據(jù)我國1997年5千座隧道統(tǒng)計(jì)，因滲漏水影響運(yùn)營的達(dá)1500座，占隧道總數(shù)30%，嚴(yán)重影響工程正常使用，使隧道滲漏成為隧道常見通病。隧道裂縫、滲漏、凍脹、積水或結(jié)冰，既影響襯砌和行車安全，潮濕環(huán)境使洞內(nèi)設(shè)備銹蝕或短路，降低設(shè)備使用壽命，又影響洞內(nèi)美觀。

目前的發(fā)展趨勢，僅限于在原系統(tǒng)上進(jìn)行改善，如采用高抗裂能力的鋼釬混凝土或柔性纖維混凝土防止二襯受力裂縫；用鑿除噴射混凝土表面結(jié)塊、割除基面鋼筋、管頭等尖銳突出物、砂漿抹平罩面等方法防止防水層損傷；用新材料、新工藝改善三縫施工質(zhì)量防止?jié)B漏等措施，這種局限于防排水專業(yè)解決防排水問題的方法，至今并未解決隧道滲漏問題。因此，必須突破防排水專業(yè)束縛，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)著手，考慮防排水系統(tǒng)創(chuàng)新、開發(fā)一項(xiàng)簡單易行、與隧道主體結(jié)構(gòu)結(jié)合、內(nèi)排外防結(jié)合的新型防排水系統(tǒng)，持久解決滲漏水影響隧道正常使用問題，是非常必要的。

中國發(fā)明專利2008101768910公開的雙曲隧道，重點(diǎn)在于隧道力學(xué)合理，利用雙曲優(yōu)化復(fù)合結(jié)構(gòu)的立即受力、立體受力和合理受力等優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)又好又快即安全、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、節(jié)約、施工快的建設(shè)隧道的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種隧道襯砌自防排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)能徹底解決隧道裂縫、滲漏、凍脹、積水或結(jié)冰，實(shí)現(xiàn)可靠防排、靈活處理、方便檢修、長期運(yùn)行與保證使用的目的；同時(shí)，也為減少隧道工序、加快施工進(jìn)度與節(jié)約建設(shè)投資創(chuàng)造了條件。

本發(fā)明解決的技術(shù)問題采取的技術(shù)方案如下：一種隧道襯砌自防排水系統(tǒng)，包括圍巖承載拱，現(xiàn)澆混凝土主防水層，預(yù)制混凝土拱片層，縱向排水溝，拱片層施工縫和現(xiàn)澆混凝土主防水層施工縫錯(cuò)縫；其特征在于：在松軟圍巖集中涌水滲漏點(diǎn)位置其預(yù)制混凝土拱片層下面固定設(shè)有活動(dòng)排水槽，活動(dòng)排水槽與預(yù)制混凝土拱片的內(nèi)凹面組成拱片排水空間，沿隧道斷面布設(shè)的并列排水空間構(gòu)成活動(dòng)排水溝，活動(dòng)排水溝與隧道路面兩側(cè)設(shè)有縱向排水溝貫通，集中涌水滲漏點(diǎn)設(shè)有預(yù)埋引水管，預(yù)埋引水管出水端位于預(yù)制混凝土拱片層的內(nèi)凹面，預(yù)埋引水管的外面設(shè)有預(yù)埋注漿管。

預(yù)埋注漿管的一端與現(xiàn)澆混凝土主防水層外緣平齊，另一端位于內(nèi)凹面。

縱向排水溝出水端位于隧道長度方向一端或兩端。