[發明專利]地下隧洞抗壓結構

在審

• 申請號: 201410589518.3
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104389316A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 王仁坤;夏勇;楊敬;楊懷德;劉強;石江濤;華大恩;魯毅
• 申請（專利權）人: 中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02D19/20
• 分類號: E02D19/20;E02B9/06;E21F16/02
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 劉世平

技術領域

本發明涉及水利水電建筑領域，尤其是一種地下隧洞抗壓結構。

背景技術

在水電大壩的修建中，需要相應的修建大量深埋于地下的隧洞。地下隧洞受地下高水位影響或內水外滲影響，隧洞在洞內無水或內水壓力較小時承受較大外水荷載，為保障隧洞結構安全，通常采用對隧洞外巖層或土層采用固結灌漿提高巖土整體性和抗滲性，但是，這樣的方式在提高整體性和抗滲性的同時也加大結構尺寸及配筋的方式，勢必導致開挖量、混凝土量、鋼筋量的增加，不利于節能減排。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種有效降低隧洞外部水壓，從而有效提高隧洞抗壓能力的地下隧洞抗壓結構。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：地下隧洞抗壓結構，包括隧洞以及套接于隧洞外周的排水區，還包括沿隧洞的軸線方向設置于隧洞的外壁的下部的縱向排水管，以及繞隧洞外周設置的環向排水管，排水區內設置有至少一根排水管，所述排水管與環向排水管相通，每個環向排水管均與縱向排水管連通。

進一步的是，包括設置于隧洞的上部且連通隧洞與環向排水管的單向流動裝置，所述單向流動裝置的流動方向由環向排水管流向隧洞。

進一步的是，所述單向流動裝置為單向閥或電控閥。

進一步的是，包括固結灌漿區，所述固結灌漿區套接于排水區的外周。

進一步的是，所述排水區與固結灌漿區為一體的結構。

進一步的是，所述排水管為四根，且均布于排水區內。

本發明的有益效果是：在實際使用時，一旦出現外水滲入的情況，所滲入的外水即會通過排水管進行收集，并依次匯聚到環向排水管，然后通過縱向排水管排走。這樣不僅可以及時的將滲水排走，也可以有效的降低水壓對隧洞的壓力，故而有效的提高了地下隧洞的抗壓能力。本發明尤其適用于水壓較大的地下隧洞的修建中。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明結構的側視圖。

圖中標記為：隧洞1、單向流動裝置11、隧洞內水位12、環向排水管13、縱向排水管14、排水區2、排水管21、固結灌漿區3、地下水位4、地面5、隧洞高度H1、隧洞內水位高度H2、地下水位高度H3。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進一步說明。

如圖1、圖2所示的地下隧洞抗壓結構，包括隧洞1以及套接于隧洞1外周的排水區2，還包括沿隧洞1的軸線方向設置于隧洞1的外壁的下部的縱向排水管14，以及繞隧洞1外周設置的環向排水管13，排水區2內設置有至少一根排水管21，所述排水管21與環向排水管13相通，每個環向排水管13均與縱向排水管14連通。

在實際應用時，為了減小外水對隧洞1的水壓，本發明采用了將外水有效排走，從而減少外水荷載的方法。具體的是，外水滲透到排水區2時，會在水壓的作用下匯聚到排水管21內，而隨著排水管21內儲存的水量增加，所述排水管21內的水會流動到環向排水管13處進行進一步的匯集，而環向排水管13的儲水則通過縱向排水管14直接排走，一般的，縱向排水管14的排水可以考慮沿隧洞1內水流下游的方向。

為了實現對上述排水的靈活控制，可以選擇這樣的方案：包括設置于隧洞1的上部且連通隧洞1與環向排水管13的單向流動裝置11，所述單向流動裝置11的流動方向由環向排水管13流向隧洞1。如圖1所示的，一般的，地下水位高度H3均大于隧洞高度H1和隧洞內水位高度H2。在隧洞高度H1小于隧洞內水位高度H2時，上述的外水僅通過排水管21、環向排水管13和縱向排水管14排走。但是，當隧洞高度H1大于隧洞內水位高度H2，儲存于環向排水管13內的外水即可通過單向流動裝置11流動到隧洞1內，從而大大的加強了外水的排放效率，降低了外水的水壓，讓本發明的結構更穩固。結合實踐的工程經驗，一般可以優選單向流動裝置11為單向閥或電控閥。

為了進一步的降低外水的滲水，從而進一步的降低外水的水壓，可以選擇增設固結灌漿區3，所述固結灌漿區3套接于排水區2的外周。如圖1和圖2所示的，在灌漿時，適當提高灌漿的壓力，通過漿液堵塞固結灌漿區3的巖土內的孔隙，提高該區域巖土的整體性和抗滲性，減少外水內滲通道，以達到有效減少外水滲透壓力和滲水量。一般的，在實際施工時，會選擇將所述排水區2與固結灌漿區3設計為一體的結構。

當然的，為了有效的實現外水排放，一般會優選排水管21為四根，且均布于排水區2內。如圖1所示的，這樣可以較為均衡的將外水排出，有效降低外水的水壓，從而更好的提高隧洞抗壓能力。