[發明專利]一種全斷面隧道快速排水排渣系統及施工方法

有效

• 申請號: 202011394731.0
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112282841B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 張玉偉;何十美;郭建強;周文;宋戰平;田小旭;馬天昌;田松
• 申請（專利權）人: 中鐵建大橋工程局集團第五工程有限公司;西安建筑科技大學;中國鐵建大橋工程局集團有限公司
• 主分類號: E21F16/02
• 分類號: E21F16/02;E21D11/38
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙) 51228
• 代理人: 尹玉

本發明公開了一種全斷面隧道快速排水排渣系統，實現對隧道內部進行快速排水排渣；同時本發明還公開了一種全斷面隧道快速排水排渣施工方法，通過對導水管中的的流動進行控制，進而通過積水將仰拱填充層上的隧渣沖刷至側邊排水溝，并通過側邊排水溝進行快速排水排渣；有效避免隧道內隧渣堆積或積水，進而提高隧道施工效率。

技術領域

本發明屬于隧道施工的技術領域，具體涉及一種全斷面隧道快速排水排渣系統及施工方法。

背景技術

隨著我國交通建設事業的發展，越來越多的隧道開始修建，隨著交通規劃要求的提高，隧道斷面逐漸越修越大，現在針對大斷面隧道一般采用光面爆破一次性成型開挖，然后施作初期支護與二次襯砌，爆破時產生的大型隧渣可通過挖掘機等機械快速運出隧道。但是針對后續進行二次襯砌施工以及仰拱填充層施工時產生并散布在仰拱填充層頂部的較小的隧渣，采用大型機械進行運輸排渣的成本太高，而通過人工清理的效率又十分低下，進而延緩了整體隧道施工進程。

發明內容

本發明的目的在于提供一種全斷面隧道快速排水排渣系統，實現對隧道內部進行快速排水排渣。同時本發明還公開了一種全斷面隧道快速排水排渣施工方法，通過控制導水管內積水的流向實現對隧渣的沖刷，實現快速排水排渣。

本發明通過下述技術方案實現：

一種全斷面隧道快速排水排渣系統，所述隧道內部從外至內依次設置有初期支護與二次襯砌，所述隧道的底部仰拱頂部設置有仰拱填充層，所述快速排水排渣系統包括沿隧道斷面輪廓設置在初期支護與二次襯砌之間的導水管，所述仰拱填充層的兩側沿隧道長度方向設置有側邊排水溝，所述導水管靠近仰拱填充層處沿隧道長度方向線性設置有若干與導水管連接并通向側邊排水溝的側邊排水管；所述隧道的頂部設置有與導水管連通的中部排水管，所述中部排水管的出水端連接有中部延長管，所述中部延長管的兩側設置有側邊延長管，所述中部延長管的出水端延伸至仰拱填充層中部上方，所述側邊延長管的出水端延伸至側邊排水溝頂部。

需要說明的是，隧道掌子面爆破開挖后預先進行依次出渣，將爆破產生的石塊等大型隧渣清出隧道。而上述快速排水排渣系統針對的是二次襯砌和仰拱填充層施作完成后留存在仰拱填充層頂部的粉渣等小型隧渣。

通過首先開啟中部排水管與中部延長管，使得導水管中的積水通過中部排水管與中部延長管流動至仰拱填充層的中部上方，將仰拱填充層頂部的隧渣朝向兩側的側邊排水溝中沖刷。然后關閉中部排水管與中部延長管并開啟側邊排水管與側邊延長管，此時導水管中的積水經過側邊排水管與側邊延長管直接進入側邊排水溝，同時將側邊排水溝中的隧渣沿著側邊排水溝沖刷至隧道外，實現同步排水排渣。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述側邊排水溝延伸至隧道外側的一端設置有集水坑，所述集水坑中設置有回水管，所述回水管的回水端延伸至隧道內側靠近掌子面處并通向側邊排水溝。

當側邊排水溝內部的隧渣存積較多時，僅僅依靠導水管中留出的積水不能有效沖刷隧渣時，此時即可通過帶有水泵的回水管將集水坑中的積水抽吸回流至側邊排水溝靠近掌子面的一端，即相當于加大了沖刷水流，進而將側邊排水溝中的隧渣沖出。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述集水坑的頂部設置有多層格柵。

為了更好的實現本發明，進一步地，還包括設置在側邊排水溝一側的輔助排水溝，所述輔助排水溝靠近側邊排水溝的一側線性設置有若干與側邊排水溝連通的排水孔。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述排水孔傾斜設置。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述導水管與二次襯砌之間敷設有防水層。

一種全斷面隧道快速排水排渣施工方法，基于上述快速排水排渣系統實現，包括以下步驟：