[實(shí)用新型]一種隧道穿越溶洞的排水系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022979719.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN215213592U
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王夢(mèng)筱;張濤;葉錦華;王利偉;賈惠文;王麗群;鄧洪亮;李勃亨;王守凡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京市政路橋股份有限公司;北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): E21F16/02
• 分類號(hào): E21F16/02;E21D20/00;E21D11/10;E21D11/38;E21D11/15;E21D11/05
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種隧道穿越溶洞的排水系統(tǒng)，屬于隧道工程建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域。包括：隧道主體防排水系統(tǒng)(1)、溶洞引排水系統(tǒng)(2)、仰拱排水系統(tǒng)(3)、支護(hù)系統(tǒng)(4)四部分組成。解決隧道周邊地下水的排泄問題，合理的穿越溶洞，有效的防止了由于水壓增高而導(dǎo)致的襯砌開裂，有效提高隧道施工質(zhì)量和整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型屬于隧道工程建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種隧道穿越溶洞的排水系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隧道所在地區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜，在隧道洞身地段地下水已形成獨(dú)立的補(bǔ)徑排水系統(tǒng)，在這樣的地質(zhì)背景下往往容易形成具有一定規(guī)模的地下巖溶形態(tài)。在隧道挖掘的過程中，遭遇大型溶洞的幾率很高，隧道施工時(shí)出現(xiàn)涌水涌沙的可能性很大，因此需要提前設(shè)計(jì)和制定隧道穿越溶洞的排水方法，避免施工事故的發(fā)生。由于溶洞通常為地下水通道，運(yùn)營(yíng)期間則需要解決隧道周邊地下水排泄問題，那么如何合理的穿越溶洞，是現(xiàn)在隧道工程施工急需解決的問題。目前，隧道穿越溶洞的排水通過初期支護(hù)滲透，然后再由排水管引排進(jìn)入隧道結(jié)構(gòu)本體的中心水溝，最終排出洞外。但是由于周邊富水，尤其是在雨季，導(dǎo)致隧道襯砌主體結(jié)構(gòu)承受靜水壓力或動(dòng)水壓力的范圍均較大，并且現(xiàn)有的排水管道排水量有限，且容易受堵無法及時(shí)引排導(dǎo)致水壓急劇升高，容易使襯砌開裂破壞，使隧道存在較大的安全隱患，同時(shí)加大隧道的維護(hù)力度和成本，無法阻止后期在地下水的作用下溶洞繼續(xù)發(fā)育從而影響隧道的后期運(yùn)營(yíng)安全以及增加隧道結(jié)構(gòu)不均勻應(yīng)力作用。因此，隧道穿越溶洞的排水，是現(xiàn)在隧道工程急需解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型提供一種隧道穿越溶洞的排水方法，目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，解決隧道周邊地下水的排泄問題，合理的穿越溶洞，有效的防止了由于水壓增高而導(dǎo)致的襯砌開裂，有效提高隧道施工質(zhì)量和整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為：一種隧道穿越溶洞的排水系統(tǒng)包括：隧道主體防排水系統(tǒng)1、溶洞引排水系統(tǒng)2、仰拱排水系統(tǒng)3、支護(hù)系統(tǒng)4四部分組成。

隧道主體防排水系統(tǒng)1包括初期支護(hù)1.1、防水板1.2、環(huán)向排水管1.3、二次襯砌1.4、縱向排水管1.5、縱向排水溝1.6、橫向排水管1.7、中心排水溝1.8；自隧道上部主體的下表面向下依次為初期支護(hù)1.1、環(huán)向排水管1.3、防水板1.2、二次襯砌1.4，初期支護(hù)1.1、環(huán)向排水管1.3、防水板1.2、二次襯砌1.4均為與隧道上部主體一樣的拱形結(jié)構(gòu)；在環(huán)向排水管1.3的兩端分別設(shè)有橫向排水管1.7 與縱向排水溝1.6連接；縱向排水溝1.6長(zhǎng)度方向沿隧道的長(zhǎng)度方向；縱向排水溝1.6與中心排水溝1.8連通，中心排水溝1.8位于隧道中心位置，中心排水溝 1.8的長(zhǎng)度方向沿隧道的長(zhǎng)度方向，中心排水溝1.8位置低于縱向排水溝1.6；

溶洞引排水系統(tǒng)2包括溶洞2.1、引水洞2.2、漿砌片石2.3、混凝土2.4、防水層2.5、第一跌水槽2.6、第二跌水槽2.7；支護(hù)結(jié)構(gòu)4包括錨桿機(jī)構(gòu)4.1、鋼筋網(wǎng)4.2、混凝土支護(hù)層4.3；在隧道所穿越的溶洞中，按照溶洞水流的方向，在隧道的上游設(shè)有引水洞2.2的入口，在隧道的下游設(shè)有引水洞2.2的出口，將溶洞中的水從隧道的上游經(jīng)引水洞2.2引入到隧道的下游；在引水洞2.2的入口的上游設(shè)有溶洞2.1底面設(shè)有第一跌水槽2.6，在引水洞2.2中水流拐彎的底部設(shè)有第二跌水槽2.7；引水洞2.2的外側(cè)表面設(shè)有防水層2.5，引水洞2.2繞過隧道；在隧道與溶洞交界處，隧道的外部表面填充有漿砌片石2.3，使得漿砌片石2.3填滿隧道與溶洞交界段溶洞部分，漿砌片石2.3完全截流隧道與溶洞交界段中溶洞 2.1內(nèi)的水流；漿砌片石2.3在溶洞2.1的兩端分別設(shè)有混凝土2.4；在漿砌片石 2.3對(duì)應(yīng)的溶洞2.1的內(nèi)表面向外依次設(shè)有鋼筋網(wǎng)4.2和混凝土支護(hù)層4.3，同時(shí)還設(shè)有多個(gè)錨桿機(jī)構(gòu)4.1錨固到溶洞處圍巖內(nèi)；