[發明專利]一種用于處理隧道洞壁滲水的鉆孔虹吸負壓排水系統及方法

有效

• 申請號: 201710522907.8
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107237650B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 孫紅月;范雲鶴;尚岳全;徐浩迪;汪磊
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E21F16/02
• 分類號: E21F16/02;E21D11/38
• 代理公司: 33296 杭州敦和專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 姜術丹;孫新民

1.一種用于處理隧道洞壁滲水的鉆孔虹吸負壓排水系統，其特征在于，包括鉆孔、透水管、排水管、遇水膨脹橡膠止水環，在隧道側壁滲水點的位置鉆探形成俯傾鉆孔，鉆孔劃分為位于孔底的透水鉆孔段和位于孔口的注漿封閉鉆孔段，透水鉆孔段內安裝有透水管，透水鉆孔段和注漿封閉鉆孔段之間設有遇水膨脹橡膠止水環，遇水膨脹橡膠止水環中間設有孔洞，排水管的進水口穿過遇水膨脹橡膠止水環的孔洞后插入透水管內，排水管的出水口置于隧道的邊溝中，在遇水膨脹橡膠止水環以上的孔段灌注水泥砂漿。

2.根據權利要求1所述的一種用于處理隧道洞壁滲水的鉆孔虹吸負壓排水系統，其特征在于，所述鉆孔向下傾斜，傾角為5～10°，鉆孔的孔徑大于70mm，可以在隧道邊墻洞壁不同位置打設，根據洞壁滲水點特征與位置確定。

3.根據權利要求1所述的一種用于處理隧道洞壁滲水的鉆孔虹吸負壓排水系統，其特征在于，所述排水管采用內徑為4～6mm的PU管。

4.根據權利要求1所述的一種用于處理隧道洞壁滲水的鉆孔虹吸負壓排水系統，其特征在于，所述透水管采用外織濾布、內撐HDPE的打孔波紋管。

5.根據權利要求1所述的一種用于處理隧道洞壁滲水的鉆孔虹吸負壓排水系統，其特征在于，所述透水鉆孔段長度為5～10m，所述注漿封閉鉆孔段的長度與隧道襯砌混凝土的厚度相同；隧道襯砌混凝土的厚度不確定時，注漿封閉鉆孔段的長度取0.5m。

6.一種應用權利要求1-5任一項系統的鉆孔虹吸負壓排水方法，其特征在于，包括：

(1)調查隧道洞壁滲流點的位置與范圍，確定打設排水鉆孔的位置和數量；

(2)截取透水管的長度為透水鉆孔段的長度，在透水管的底部包裹土工布，在透水管的頂部放置遇水膨脹橡膠止水環，排水管的進水口穿過遇水膨脹橡膠止水環后，插入透水管內；

(3)將所述的透水管、遇水膨脹橡膠止水環和排水管一起插入到透水鉆孔段，排水管的出水口置于隧道的邊溝中；

(4)待遇水膨脹橡膠止水環充分膨脹后，在遇水膨脹橡膠止水環以上的孔段灌注水泥砂漿；

(5)圍巖內的地下水位上升引起透水鉆孔段內的水頭高度大于鉆孔孔口高程時，透水鉆孔段內的地下水就會在水頭差的作用下由排水管排出，排水過程發生，虹吸作用會引起透水鉆孔段產生負壓，使圍巖內的地下水加速流向透水鉆孔段的空腔內，排干圍巖及鉆孔空腔內的地下水時，排水管的進水口會進入空氣，一次排水過程結束；隨著降雨入滲的循環發生，排水過程循環進行。