CN105114106A - 一种隧道渗漏水治理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道渗漏水治理装置,包括在隧道二次衬砌层的渗漏缝下方沿其长度方向设置的排水槽，所述排水槽的出水端与隧道排水通道相连通；所述排水槽内设置有用于收集渗漏缝渗漏下来的渗漏水的集水构件，所述集水构件的下方设置有将收集到的渗漏水引导至排水通道的导流构件。本发明的装置设置排水槽，其内部设置集水构件和导流构件，能够将渗漏缝渗漏下来的水高效有序地收集并引导至排水通道中，从而避免渗漏水沿隧道面壁四处渗流的问题。

Description

一种隧道渗漏水治理装置

技术领域

本发明涉及一种隧道渗漏水治理装置。

背景技术

伴随着我国公路隧道迅速发展，其面临的问题越来越突出，其中隧道渗漏水现象尤为突出。从国内建成的多数隧道，不管是山岭隧道、城市隧道，还是水下隧道，都不可避免地出现了不同程度的渗漏水问题。“十洞九漏”概括了现运营隧道所面临渗漏水问题的广泛性和普遍性。隧道渗漏水问题不仅危害隧道结构本身的安全，同时也影响驾驶员的行车安全性及舒适性。

目前国内的隧道渗漏水问题处理的方法根据渗漏水出现不同的位置以及不同类型，有不同的治理方法。对于线型渗漏水，处理技术主要有化学注浆堵漏、铝槽或PVC管外排以及暗埋PVC管排水法；对于点型渗漏水的处理有，表面封堵、浅孔注浆和埋管引排；对于面型渗漏水问题，处理方法为表面涂刷和浅孔注浆。目前的外排法主要适合线型渗漏水，对于较为秘密集的点渗和面渗效果较差或是无能为力。

针对上面所述的现状主要原因从以下两方面阐述：一是施工工艺问题。暗埋排水法，其主要施工方法是沿渗漏缝开一个宽约为10cm的凹槽。对于面积较大的点渗和面渗若开槽暗埋排水，则对隧道结构的损伤较大；若直接外排，由于其排水通道固定方式是通过射钉直接固定在衬砌上，然后做防水处理，则在接缝处因为较大的拉力出现渗漏现象。二是装置不够完善。

虽然近些年有大量新的排水通道出现，其与传统治理方法相比有加大的改进，但仍然存在不足，它们应用的范围很窄，如大多数都是对像施工缝等这种特殊位置提出的治理方法和装置；不能很好的适用于隧道衬砌任意位置(如拱顶、拱腰、边墙)，且在接缝处易出现渗漏水；安装的排水通道都不能主动起到引排水作用而只是提供一个排水渠道。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题或缺陷，本发明的目的在于，提供一种隧道渗漏水治理装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种隧道渗漏水治理装置，包括在隧道二次衬砌层的渗漏缝下方沿其长度方向设置的排水槽，所述排水槽的出水端与隧道排水通道相连通；所述排水槽内设置有用于收集渗漏缝渗漏下来的渗漏水的集水构件，所述集水构件的下方设置有将收集到的渗漏水引导至排水通道的导流构件。

具体地，所述排水槽包括底板，所述底板内沿靠近渗漏缝的方向依次设置有保温层、骨架层和防水层；

所述防水层上方依次设置所述的导流构件和集水构件，所述集水构件顶部与隧道二次衬砌层接触。

具体地，所述导流构件包括平行设置在底板内部的多个导流槽，所述多个导流槽的长度方向与底板的长度方向一致；所述集水构件包括设置在导流槽两侧边缘上方的引流板，所述引流板在导流槽的每一侧等间隔设置有多个，每个所述引流板与导流槽成一定角度倾斜设置，每个所述引流板的顶部均设置有一集水器，所集水器与隧道二次衬砌层接触。

可选地，所述排水槽的四周均设置有侧翼，所述四个侧翼分别伸入隧道二次衬砌层上位于渗漏缝四周的凹槽内，所述侧翼的形状与凹槽内壁相匹配；所述侧翼与凹槽靠近渗漏缝一侧的侧壁以及凹槽的底面固定。

可选地，所述排水槽位于渗漏缝的两侧设置有侧翼，两个所述侧翼分别伸入隧道二次衬砌层上位于渗漏缝两侧的凹槽内，所述侧翼的形状与凹槽内壁相匹配；所述侧翼与凹槽靠近渗漏缝一侧的侧壁以及凹槽的底面固定；

所述排水槽沿其长度方向的两端分别与隧道两侧的排水通道连通。

可选地，所述排水槽位于渗漏缝的两侧以及排水槽的入水端的一侧设置有侧翼，三个所述侧翼分别伸入隧道二次衬砌层上位于渗漏缝周边的三个凹槽内，所述侧翼的形状与凹槽内壁相匹配；所述侧翼与凹槽靠近渗漏缝一侧的侧壁以及凹槽的底面固定；

所述排水槽的出水端与隧道一侧的排水通道连通。

进一步地，所述凹槽内设置有用于对侧翼进行挤压的挤压机构。

具体地，所述挤压机构包括平行固设在侧翼上的钢性板，所述钢性板与凹槽侧壁之间等间隔分布有多个可调式螺栓，所述可调式螺栓的轴线垂直于凹槽的长度方向。

进一步地，所述排水槽沿长度方向的两侧壁上设置有第一连接管和第二连接管，二者均与排水槽内部连通。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、隧道渗漏缝的下方设置排水槽，其内部设置集水构件和导流构件，能够将渗漏缝渗漏下来的水高效有序地收集并引导至排水通道中，从而避免渗漏水沿隧道面壁四处渗流的问题。

2、排水槽采用伸入凹槽内的方式安装在隧道上，且凹槽位于渗漏缝的两侧，且二者之间具有一定距离，与现有技术中开设一个凹槽相比，当渗漏量较大时，由于开槽位置与渗漏缝之间具有一定的距离，增加了渗漏水流到凹槽的过程中的阻力，从而导致排水槽侧翼与凹槽侧壁的接缝处受到的水压力较小，不易出现破坏。

3、本发明装置应用于三缝中时，由于排水槽采用软性材料，柔软性较好，故可随缝两侧一起变形,防止排水槽两侧翼与凹槽的连接处因渗漏缝两侧的变形产生拉力或压力而引起连接处松动。

4、排水槽两端设置第一连接管和第二连接管，便于进行封堵，用于检修和清理。

5、凹槽内设置挤压机构，使得侧翼与凹槽的侧壁紧密接触，达到提前设防的目的；同时用于对后期使用过程中发生的接缝处渗漏现象进行处理。

附图说明

图1是隧道衬砌横断面图；

图2是周边凹槽示意图；

图3是周边凹槽横剖面图；

图4是排水槽安装1-1剖面图；

图5是本发明装置安装1-1剖面图；

图6是排水槽结构示意图；

图7是排水槽安装2-2剖面图；

图8是挤压机构安装示意图；

图9是可调式螺栓结构示意图；

图10是相邻排水槽连接示意图；

图11是凹槽封堵结构示意图；

图12是周向凹槽沿水流方向的末端的凹槽结构示意图；

图13是本发明的隧道渗漏水处理装置施工流程图；

图中标号代表：A-喷射混凝土层，B-隧道防水层，C-二次衬砌层，1—渗漏缝，2—凹槽，3-排水槽，301—底板，302—导流槽，303—引流板，304—集水器，305—防水层，306—骨架层，307—保温层，308—侧翼，4—射钉，5—挤压结构，501—可调式螺栓，502—钢性板，6—第二连接管，7—第一连接管，8—导管，9—遇水膨胀腻子，10—水泥砂浆，11—防水胶浆，12—灰浆。

下面结合附图和实施例对本发明的方案做进一步详细地解释和说明。

具体实施方式

遵从上述技术方案，参见图1、2和3，隧道由内向外依次包括喷射混凝土层A、隧道防水层B和二次衬砌层C，本发明的隧道渗漏水处理装置，包括在隧道二次衬砌层C的渗漏缝1下方沿其长度方向设置的排水槽3，所述排水槽3的出水端与隧道排水通道相连通；所述排水槽3内设置有用于收集渗漏缝1渗漏下来的渗漏水的集水构件，所述集水构件的下方设置有将收集到的渗漏水引导至排水通道的导流构件。

本发明的装置能够将渗漏缝1渗漏下来的水高效有序地收集并引导至排水通道中，从而避免渗漏水沿隧道面壁四处渗漏的问题。

具体地，参见图4和6，所述排水槽3包括底板301；所述底板301内沿靠近渗漏缝1的方向依次设置有保温层307、骨架层306和防水层305；所述防水层305上方依次设置所述的导流构件和集水构件，所述集水构件顶部与隧道二次衬砌层C接触。

所述保温层307对本发明的装置起到保温作用，从而防止在冬季严寒情况下，由渗漏缝1渗漏下来的水结冰，影响本装置的排水效果；所述骨架层306采用钢丝，沿排水槽3长度方向等间隔设置，且钢丝的长度方向垂直于排水槽3的长度方向，使得排水槽3具有一定刚度的同时，在排水槽3宽度方向上具有较好的伸展和变形能力，适用于隧道各个部位；所述防水层305的作用是防止水流的作用对排水槽3产生的侵蚀作用，增加本发明装置的使用寿命。

所述底板301采用橡胶制成，且保温层307、骨架层306和防水层305嵌入底板301内部，相邻两层之间用橡胶层填充。

具体地，参见图7，所述导流构件包括平行设置在底板301内部的多个导流槽302，所述多个导流槽302的长度方向与底板301的长度方向一致；所述集水构件包括设置在导流槽302两侧边缘上方的引流板303，所述引流板303在导流槽302的每一侧等间隔设置有多个，每个所述引流板303与导流槽302成一定角度倾斜设置，所述角度设置为45°～60°，每个所述引流板303的顶部均设置有一集水器304，所集水器304与隧道二次衬砌层C接触。

所述集水器304采用多根纤维丝，所述多根纤维丝一端相连接，安装在引流板303的顶部，其另一端与二次衬砌层C接触。

所述引流板303与导流槽302成一定角度倾斜设置，目的是使得渗漏水沿着引流板303沿排水槽3的端部流动。

由渗透缝1渗透下来的水经过集水器304的收集作用，在引流板303的作用下流入导流槽302中，并通过导流槽302排入隧道内原有的排水通道中。引流板303及集水构件不仅起到集水引排的作用，在一定程度上也防止了渗漏水在沿导流槽302流动过程中,遇到坡度较大时,拍打到衬砌壁上情况的出现。

具体地，参见图5和图6，所述排水槽3的四周侧壁上均设置有侧翼308，所述四个侧翼308分别伸入隧道二次衬砌层C上位于渗漏缝1周边的凹槽2内，所述侧翼308的形状与凹槽2的内壁相匹配；所述侧翼308通过射钉4与凹槽2靠近渗漏缝1一侧的侧壁以及凹槽2的底面固定。

所述排水槽3采用伸入凹槽2内的方式安装在隧道上，且位于渗漏缝1的两侧的凹槽2之间具有一定距离，与现有技术中开设一个凹槽相比，当渗漏量较大时，由于开槽位置与渗漏缝之间具有一定的距离，增加了渗漏水流到凹槽2的过程中的阻力，从而导致排水槽3的侧翼308与凹槽2的侧壁的接缝处受到的水压力较小，不易出现破坏。

所述排水槽3的侧翼为L形，与凹槽2的底面与侧壁形成的拐角处的L形相匹配，从而保证侧翼308与凹槽2底面和侧壁紧密接触。

参见图12，所述渗漏缝1四周的凹槽2，其中水流方向的末端的一侧凹槽2，在二次衬砌层C内斜向上设置，与该侧凹槽2相对应的排水槽3的侧翼308的形状与斜向凹槽相匹配，二者紧密接触，目的是防止水流在排水槽3内流动会聚在末端，对末端的一侧凹槽2产生较大的水压力，从而发生泄漏。

进一步地，参见图8，所述凹槽2内设置有用于对侧翼308进行挤压的挤压机构5。

当渗漏缝1处的流量较大时，采用挤压机构5将侧翼308向凹槽2侧壁方向挤压，使得侧翼308与凹槽2的侧壁紧密接触，达到提前设防的目的。

具体地，参见图8和9，所述挤压机构5包括平行固设在侧翼308上的钢性板502，所述钢性板502与凹槽2侧壁之间等间隔分布有多个可调式螺栓501，所述可调式螺栓501的轴线垂直于凹槽2的长度方向。

所述可调式螺栓501包括两个螺纹端相对设置的螺杆，二者通过螺母连接，所述螺母内壁设置有第一螺纹和第二螺纹，分别与两个螺杆上的螺纹配合连接，且第一螺纹和第二螺纹的旋转方向是相反的，用于保证当旋转螺母时，两个螺杆可向不同的方向运动，当靠近钢性板502的螺杆向靠近钢性板502方向运动时，即可达到对钢性板502增压的目的。所述刚性板502用于增加可调式螺栓的作用面积，防止对凹槽2侧壁造成损坏。

进一步地，参见图7和10，所述排水槽3沿长度方向的两侧壁上设置有第一连接管7和第二连接管6，二者均与排水槽3内部连通。

若排水槽3的安装位置与隧道内的排水通道位置有一定距离，采用导管8与第二连接管6连接，第一连接管7采用封堵盖进行封堵，将排水槽3内水引导至排水通道中。

若渗漏缝1的长度较长，可将多个排水槽3进行搭接使用，相邻两个排水槽3之间用导管8连接，所述导管8可采用橡皮管，其具有较好的柔软性，能够按照离隧道排水通道最近的距离和不同的路线布置在二次衬砌层C的表面，能够灵活的连接多个排水槽3，将渗漏水引入隧道内排水通道中，从而形成完整的排水体系；且导管8连接处处于渗漏缝1渗漏较弱的位置，此处采用注浆堵水的方式对渗漏缝1进行封堵。

本发明的隧道渗漏水治理装置，设置排水槽3，其四周侧壁上均设置有侧翼308，并采用在渗漏缝1四周开设凹槽2的方式进行固定，上述排水槽3的结构以及安装方式适用于隧道三缝、渗漏缝1离隧道一侧排水通道较近以及渗漏缝1离隧道排水通道较远等各种渗漏缝的情况。

可选地，所述排水槽3位于渗漏缝1两侧的侧壁上设置有侧翼308，两个所述侧翼308分别伸入隧道二次衬砌层C上位于渗漏缝1两侧的凹槽2内，所述侧翼308的形状与凹槽2内壁相匹配；所述侧翼308与凹槽2靠近渗漏缝1一侧的侧壁以及凹槽2的底面固定；所述排水槽3沿其长度方向的两端分别与隧道两侧的排水通道连通。

若渗漏缝1属于隧道三缝的情形，则渗漏缝1为贯穿隧道横截面的弧形缝，则本发明装置中的排水槽3沿其长度方向的两端分别与隧道两侧的排水通道直接相连，导致上述排水槽3两端无需固定在二次衬砌层C上，即排水槽3两端无侧翼结构，因此在二次衬砌层C上与这两端位置对应处无需开设凹槽2；从而节省施工步骤，提高工作效率。

可选地，所述排水槽3位于渗漏缝1的两侧以及排水槽3的入水端的一侧设置有侧翼308，三个所述侧翼308分别伸入隧道二次衬砌层C上位于渗漏缝1周边的三个凹槽2内，所述侧翼308的形状与凹槽2内壁相匹配；所述侧翼308与凹槽2靠近渗漏缝1一侧的侧壁以及凹槽2的底面固定；所述排水槽3的出水端与隧道一侧的排水通道连通。

若渗漏缝1属于离隧道一侧的排水通道较近的情形，则本发明装置中的排水槽3的出水端与隧道一侧的排水通道直接相连，导致上述排水槽3末端无需固定在二次衬砌层C上，即排水槽3末端无侧壁及侧翼结构，因此在二次衬砌层C上与此端位置对应处无需开设凹槽2；从而节省施工步骤，提高工作效率。

本发明的隧道渗漏水治理装置，设置排水槽3，其四周均设置有侧翼308，并通过在渗漏缝1四周开设凹槽2的方式对排水槽3进行固定，参见图11和13，其具体施工方法包括如下步骤：

步骤1：在渗漏缝1四周的二次衬砌层C上开设矩形凹槽，且渗漏缝1两侧的凹槽2相互平行，沿水流方向的凹槽2距离渗漏缝1两端部有一定距离，且其中水流方向的下端的凹槽2在二次衬砌层C内斜向上开设；

所述凹槽2的开设采用混凝土切割机和钢凿，并用高压水清洗干净。

步骤2：将凹槽2靠近渗漏缝1的一侧侧壁以及凹槽2的底面用灰浆12抹平；

步骤3：渗漏缝1的正下方安装排水槽3，将排水槽3的四周侧翼308分别伸入矩形凹槽的四侧凹槽2内；

步骤4：采用射钉4将排水槽3的四个侧翼308固定在凹槽2的侧壁上，采用防水胶浆11进行嵌缝；在凹槽2内安装挤压机构5，采用遇水膨胀腻子9对凹槽2进行填堵；遇水膨胀腻子9填堵的厚度大于开槽深度的一半。

步骤5：等防水胶浆11和遇水膨胀腻子9性能完全发挥时，将排水槽3的第一连接管6用封堵盖堵住，从第二连接管7向内注入一定量的水，检查排水槽3与凹槽2的连接处是否出现渗漏情况。

其中，防水胶浆11起到防水作用，遇水膨胀腻子9遇水产生体积膨胀，对水的渗漏有一定的阻碍作用。

步骤6：若步骤5中发生渗漏情况，则清理遇水膨胀腻子9，调整挤压机构5，再用遇水膨胀腻子9封堵至一定厚度，再次检查是否出现渗漏现象，直至不发生渗漏现象。用水泥砂浆10将凹槽2封堵至与二次衬砌层C齐平。

步骤7：将排水槽3的第一连接管6连接导管8，导管8连通排水通道；排水槽3的第二连接管7用带螺纹的封堵盖拧紧。将导管8以最近的路线固定在二次衬砌层的表面C并连接到隧道的排水通道中。

采用本发明的装置，若后期排水槽3与凹槽2的接缝处出现渗漏水时的施工步骤如下：

步骤1：清理水泥砂浆10和遇水膨胀腻子9，使可调式螺栓501露出。

步骤2：旋转每个可调式螺栓501的螺母，多次旋转分级向刚性板502施加压力，通过钢性板502向排水槽3的侧翼308施加压力，直至不出现渗漏水。

步骤3：向凹槽2内注入遇水膨胀腻子9至原来厚度，待遇水膨胀腻子9性能完全挥发时，进行接缝处渗水检查，检查合格后，用水泥砂浆10将凹槽2填满并抹平，完成接缝渗漏水处理。

采用本发明的装置，若后期出现排水槽3堵塞时的施工步骤如下：

步骤1：卸下排水槽3端部的导管8和封堵盖。

步骤2：沿顺流方向注水清理，并用钢条疏通。

步骤3：采用L形钢条拉动排水槽3，使其恢复初始位置，与隧道二次衬砌层紧密接触。因步骤2中注水清理的过程会导致排水槽3的位置发生变化，其内部的集水机构脱离隧道二次衬砌层C,所以采用L形钢条拉动排水槽3使其复位。

步骤4：安装好排水槽3端部的导管8和封堵盖，完成清理疏通工作。

Claims (9)

1.一种隧道渗漏水治理装置，其特征在于，包括在隧道二次衬砌层(C)的渗漏缝(1)下方沿其长度方向设置的排水槽(3)，所述排水槽(3)的出水端与隧道排水通道相连通；所述排水槽(3)内设置有用于收集渗漏缝(1)渗漏下来的渗漏水的集水构件，所述集水构件的下方设置有将收集到的渗漏水引导至排水通道的导流构件。

2.如权利要求1所述的隧道渗漏水治理装置，其特征在于，所述排水槽(3)包括底板(301)，所述底板(301)内沿靠近渗漏缝(1)的方向依次设置有保温层(307)、骨架层(306)和防水层(305)；

所述防水层(305)上方依次设置所述的导流构件和集水构件，所述集水构件顶部与隧道二次衬砌层(C)接触。

3.如权利要求2所述的隧道渗漏水治理装置，其特征在于，所述导流构件包括平行设置在底板(301)内部的多个导流槽(302)，所述多个导流槽(302)的长度方向与底板(301)的长度方向一致；所述集水构件包括设置在导流槽(302)两侧边缘上方的引流板(303)，所述引流板(303)在导流槽(302)的每一侧等间隔设置有多个，每个所述引流板(303)与导流槽(302)成一定角度倾斜设置，每个所述引流板(303)的顶部均设置有一集水器(304)，所集水器(304)与隧道二次衬砌层(C)接触。

4.如权利要求3所述的隧道渗漏水治理装置，其特征在于，所述排水槽(3)的四周均设置有侧翼(308)，所述四个侧翼(308)分别伸入隧道二次衬砌层(C)上位于渗漏缝(1)四周的凹槽(2)内，所述侧翼(308)的形状与凹槽(2)内壁相匹配；所述侧翼(308)与凹槽(2)靠近渗漏缝(1)一侧的侧壁以及凹槽(2)的底面固定。

5.如权利要求3所述的隧道渗漏水治理装置，其特征在于，所述排水槽(3)位于渗漏缝(1)的两侧设置有侧翼(308)，两个所述侧翼(308)分别伸入隧道二次衬砌层(C)上位于渗漏缝(1)两侧的凹槽(2)内，所述侧翼(308)的形状与凹槽(2)内壁相匹配；所述侧翼(308)与凹槽(2)靠近渗漏缝(1)一侧的侧壁以及凹槽(2)的底面固定；

所述排水槽(3)沿其长度方向的两端分别与隧道两侧的排水通道连通。

6.如权利要求3所述的隧道渗漏水治理装置，其特征在于，所述排水槽(3)位于渗漏缝(1)的两侧以及排水槽(3)的入水端的一侧设置有侧翼(308)，三个所述侧翼(308)分别伸入隧道二次衬砌层(C)上位于渗漏缝(1)周边的三个凹槽(2)内，所述侧翼(308)的形状与凹槽(2)内壁相匹配；所述侧翼(308)与凹槽(2)靠近渗漏缝(1)一侧的侧壁以及凹槽(2)的底面固定；

所述排水槽(3)的出水端与隧道一侧的排水通道连通。

7.如权利要求4、5或6所述的隧道渗漏水治理装置，其特征在于，所述凹槽(2)内设置有用于对侧翼(308)进行挤压的挤压机构(5)。

8.如权利要求7所述的隧道渗漏水治理装置，其特征在于，所述挤压机构(5)包括平行固设在侧翼(308)上的钢性板(502)，所述钢性板(502)与凹槽(2)侧壁之间等间隔分布有多个可调式螺栓(501)，所述可调式螺栓(501)的轴线垂直于凹槽(2)的长度方向。

9.如权利要求5所述的隧道渗漏水治理装置，其特征在于，所述排水槽(3)沿长度方向的两侧壁上设置有第一连接管(7)和第二连接管(6)，二者均与排水槽(3)内部连通。