CN108361050A - 一种用于公路隧道波纹钢初期支护结构的防水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于公路隧道波纹钢初期支护结构的防水系统。该系统包括多条环向排水管道、多条横向排水管道、两条纵向排水管道以及环向和横向排水管检查口，其中环向排水管采用半圆形排水管；横向排水管及纵向排水管管采用HDPE波纹管；纵向排水管外裹一层土工布；横向排水管与隧道排水沟相接；环向、横向和纵向排水管使用三通管连接。上述公路隧道波纹钢初期支护结构的排水系统设计合理且排水效果好，可以有效地减少水对隧道施工及运营带来的危害。

Description

一种用于公路隧道波纹钢初期支护结构的防水系统
技术领域
本发明属于隧道排水防水技术领域，具体说是一种用于公路隧道波纹钢初期支护结构的防水系统。
背景技术
近年来，我国一直在大力推进交通基础设施的建设，促进公路交通事业的迅速发展，与此同时公路隧道面对的地形、地质及环境条件也愈发复杂。据不完全统计，我国30%-40%的公路隧道均存在着较为严重的水害问题，而且水害占所有隧道灾害中的70%左右。水害对隧道的施工期及运营期均有极大的负面影响。在施工期间，涌水等地下水水害会降低周围围岩的稳定性并对施工器具有一定影响；在运营期间，渗漏水等地下水水害则会损害隧道的衬砌，降低隧道的使用年限，也会加速工程钢材等构件的锈蚀破坏。目前对于隧道排水主要是通过在围岩与初衬之间布设环向排水通道，虽然一定程度上能够解决上述病害，但处治效果不理想，主要原因在于环向排水通道在使用过程中容易挤压变形或者出现淤堵现象，从而降低排水效果。此外，近年来在隧道初期支护中开始采用装配式波纹钢结构，基于这一初期支护结构的排水系统设计甚少。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于公路隧道波纹钢初期支护结构的防水系统，应用于公路隧道工程，从而可以高效地将围岩中的地下水排出，减小对隧道结构的危害。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于公路隧道波纹钢初期支护结构的防水系统，包括波纹钢板初衬，所述波纹钢板初衬设置在隧道内壁，并通过喷射混凝土使隧道内壁的围岩与波纹钢板初衬之间能形成一个密闭空间，在密闭空间里充填有砂浆，相邻两个波纹钢板初衬之间设置有橡胶止水带并通过螺栓进行连接，且所述波纹钢板初衬内侧设有Ω型半圆排水管，所述Ω型半圆排水管的端头与波纹钢板初衬的波形通过胶结固定贴合形成环向排水通道，所述Ω型半圆排水管外侧设填充有二次衬砌混凝土，隧道洞身两边墙角的波纹钢板初衬与围岩之间设置纵向排水管，所述纵向排水管沿隧道纵向全线贯通，所述纵向排水管与环向排水通道通过三通管连通，三通管的另一个端头连接有横向排水管，所述横向排水管与隧道排水沟相接。
进一步的，环向排水通道沿隧道方向间隔排列，每段环向排水通道的间隔为4-6m。
进一步的，所述纵向排水管与横向排水管均为HDPE波纹管。
进一步的，所述横向排水管上设置有横向排水管检查口，所述环向排水通道上设置有环向排水通道检查口。
进一步的，所述纵向排水管的坡度与隧道坡度一致，且所述纵向排水管外裹一层土工布。
进一步的，所述横向排水管检查口与环向排水通道检查口均为PVCDN75清扫口。
与现有技术相比，本发明至少能实现以下有益效果：
1、本发明的排水系统是基于波纹钢初期支护结构而言的，使其具有三道防水线：一是波纹钢板与围岩浇筑密实的混凝土形成结构防水的第一道防线，相对于传统工字钢初期支护时仅仅喷射一层混凝土而言，提升了结构的初始防水能力；二是通过Ω型半圆排水管与波纹钢板本身的波纹相结合，形成环向的排水通道，再与纵向的排水管通过三通管连接，形成横纵向的集水、排水通道，构成结构防水的第二道防线；三是通过波纹钢板之间连接的橡胶止水带形成结构的第三道防水线。通过层层设防大大提高了防水系统的防水能力。
2、有效利用了波纹钢板的形状特性，将波纹变成排水通道，使排水系统的施工更为经济高效。
3、隧道排水系统中设有环向和横向排水管检查口，检查口采用PVCDN75清扫口装置，便于运营期间及时检查排水管道是否出现淤堵，当排水管道被堵时可以打开清扫口疏通管道。
4、纵向排水管外裹一层土工布避免因喷射混凝土施工时管面被破坏而使泥砂等物质进入管内导致排水不畅，且土工布可透水并阻隔其他固体颗粒或泥浆，能有效的引导和集中分散的围岩水。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为环向排水通道布置示意图。
图3为图1中A部分的放大结构图。
图4为纵向排水管连接示意图。
图5为Ω型半圆排水管纵截面示意图。
图6为波纹钢板初衬连接示意图。
图中，1-Ω型半圆排水管、2-纵向排水管、3-横向排水管、4-三通管、5-环向排水通道检查口、6-横向排水管检查口、7-围岩、8-波纹钢板初衬、9-二次衬砌混凝土、10-土工布、11-橡胶止水带、12-螺栓。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
参考图1-6所示，本发明提供了一种用于公路隧道波纹钢初期支护结构的防水系统，包括波纹钢板初衬8，所述波纹钢板初衬8设置在隧道内壁，并通过喷射混凝土使隧道内壁的围岩与波纹钢板初衬8之间能形成一个密闭空间，在密闭空间里充填有砂浆，由于波纹钢作为初期支护是连续且密封的结构，因此该初期支护结构本身可作为本防水系统的第一道防水线，相邻两个波纹钢板初衬8之间设置有橡胶止水带11并通过螺栓12进行连接，防止两个波纹钢板初衬8之间的缝隙出现漏水情况，形成了该系统的第二道防水线，且所述波纹钢板初衬8内侧设有Ω型半圆排水管1，Ω型半圆排水管1外覆土工布使其能透水同时阻隔固体颗粒。所述Ω型半圆排水管1的端头与波纹钢板初衬8的波形通过胶结固定贴合形成环向排水通道，所述Ω型半圆排水管1外侧设填充有二次衬砌混凝土9，以达到加固支护的作用，隧道洞身两边墙角的波纹钢板初衬8与围岩7之间设置纵向排水管2，所述纵向排水管2沿隧道纵向全线贯通，所述纵向排水管2与环向排水通道通过三通管4连通，三通管4的另一个端头连接有横向排水管3，所述横向排水管3与隧道排水沟相接,利用三通管4将环向排水通道、横向和纵向排水管连接成一体形成了该系统的第三道防水线，三通管4的尺寸与各排水管尺寸相一致，该结构能有效地将地下水排向排水沟。
实施例2
在上述实施例的基础上，环向排水通道沿隧道方向间隔排列，每段环向排水通道的间隔为4-6m，为了使环向排水通道能达到更好的效果，环形排水管沿隧道纵向的布置间隔需根据围岩强度等级制定。
实施例3
在上述实施例的基础上，为了使排水管具有耐高压、韧性好、寿命长的特点，所述纵向排水管2与横向排水管3均为HDPE波纹管。
实施例4
根据上述实施例，本发明的另一个实施例是，为了便于运营期间及时检查排水管道是否出现淤堵，所述横向排水管3上设置有横向排水管检查口6，所述环向排水通道上设置有环向排水通道检查口5，所述横向排水管检查口6与环向排水通道检查口5为PVCDN75清扫口，当排水管道被堵时可以打开清扫口疏通管道。
实施例5
参考图3所示，本发明的另一个实施例是，为了避免因喷射混凝土施工时管面被破坏而使泥砂等物质进入管内导致排水不畅，所述纵向排水管2的坡度与隧道坡度一致，且所述纵向排水管2外裹一层土工布10，土工布10可透水并阻隔其他固体颗粒或泥浆，能有效的引导和集中分散的围岩水。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件或布局进行多种变形和改进。除了对组成部件或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (6)

1.一种用于公路隧道波纹钢初期支护结构的防水系统，其特征在于：包括波纹钢板初衬（8），所述波纹钢板初衬（8）设置在隧道内壁，并通过喷射混凝土使隧道内壁的围岩与波纹钢板初衬（8）之间能形成一个密闭空间，在密闭空间里充填有砂浆，相邻两个波纹钢板初衬（8）之间设置有橡胶止水带（11）并通过螺栓（12）进行连接，且所述波纹钢板初衬（8）内侧设有Ω型半圆排水管（1），所述Ω型半圆排水管（1）的端头与波纹钢板初衬（8）的波形通过胶结固定贴合形成环向排水通道，所述Ω型半圆排水管（1）外侧设填充有二次衬砌混凝土（9），隧道洞身两边墙角的波纹钢板初衬（8）与围岩（7）之间设置纵向排水管（2），所述纵向排水管（2）沿隧道纵向全线贯通，所述纵向排水管（2）与环向排水通道通过三通管（4）连通，三通管（4）的另一个端头连接有横向排水管（3），所述横向排水管（3）与隧道排水沟相接。
2.根据权利要求1所述的一种用于公路隧道波纹钢初期支护结构的防水系统，其特征在于：环向排水通道沿隧道方向间隔排列，每段环向排水通道的间隔为4-6m。
3.根据权利要求1所述的一种用于公路隧道波纹钢初期支护结构的防水系统，其特征在于：所述纵向排水管（2）与横向排水管（3）均为HDPE波纹管。
4.根据权利要求1所述的一种用于公路隧道波纹钢初期支护结构的防水系统，其特征在于：所述横向排水管（3）上设置有横向排水管检查口（6），所述环向排水通道上设置有环向排水通道检查口（5）。
5.根据权利要求1所述的一种用于公路隧道波纹钢初期支护结构的防水系统，其特征在于：所述纵向排水管（2）的坡度与隧道坡度一致，且所述纵向排水管（2）外裹一层土工布（10）。
6.根据权利要求4所述的一种用于公路隧道波纹钢初期支护结构的防水系统，其特征在于：所述横向排水管检查口（6）与环向排水通道检查口（5）均为PVCDN75清扫口。
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