CN110195612A - 一种富水隧道施工二衬疏水结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种富水隧道施工二衬疏水结构，包括引水管和焊接板，所述焊接板设有通孔，引水管的一端穿过通孔，且引水管外壁与通孔处焊接密封连接；引水管的一端贯穿水囊对应位置处的防水板后继续伸入水囊内，沿泄水口周向的防水板与焊接板焊接密封连接，引水管的另一端用于将水囊内水引出。本发明提供的防水机构，结构简单、且连接结构简单、稳固，尤其适用于对位于隧道仰拱水平施工缝处的、有散水补给的水囊进行疏通处理，利于保障施工进度、及隧道施工安全和质量要求。

Description

一种富水隧道施工二衬疏水结构

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种富水隧道施工二衬疏水结构。

背景技术

富水隧道开挖后，破坏了地下水原有的渗流场，隧道成为地下水新的排泄通道，从而极易在隧道掌子面及初期支护面出现渗水、涌水。当前，隧道水害依旧是国内外隧道常见病害之一，水害的整治是国内外工程界面临的一项技术难题。隧道水害危害很大，不管在施工或是运营通车，都影响较大。在施工中常通过前期泄水、增强初支及二衬结构稳定性和防水性保障隧道施工质量。

但是，隧道富水段底部存在承压水，承压水沿仰拱环向施工缝渗入仰拱回填层和道床内。隧道常采用半包防水衬砌，即拱墙采用复合式防水板、环向盲管、纵向盲管进行地下水限排；隧道位于富水地段时，底部存在承压水，水头高于隧道边墙底纵向排水盲管和承压水可通过盲管排放至隧道侧沟内，水头低于隧道边墙底纵向排水盲管的承压水将赋存于隧道底无法排放；常规的仰拱环向施工缝处未专项设防水措施，因此底部承压地下水可沿环向施工缝向上渗入形成水囊。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：常规的仰拱环向施工缝处未专项设防水措施，因此底部承压地下水可沿环向施工缝向上渗入形成水囊，影响施工进度和施工质量，本发明提供了解决上述问题的一种富水隧道施工二衬疏水结构，尤其适用于对隧道仰拱水平施工缝处有散水补给的水囊的处理。

本发明通过下述技术方案实现：

一种富水隧道施工二衬疏水结构，包括引水管和焊接板，所述焊接板设有通孔，引水管的一端穿过通孔，且引水管外壁与通孔处焊接密封连接；引水管的一端贯穿水囊对应位置处的防水板后继续伸入水囊内，沿泄水口周向的防水板与焊接板焊接密封连接，引水管的另一端用于将水囊内水引出；所述水囊位于隧道仰拱水平施工缝处、且水囊内有散水补给。

采用本发明提供的防水结构工作原理为：首先，将引水管和焊接板焊接为一体结构；其次，在凸出水囊处对应的防水板上破开泄水口，泄水口口径约为2～5cm；然后，将引水管的一端贯穿泄水口后插入水囊内，将焊接板与防水板焊接连接；引水管的一端与水囊内连通，水囊内积水经引水管流通从引水管的另一端口导出；引水管上可设置止水阀，若水量较大可直接关闭阀门止水。

本发明提供的防水机构，结构简单、且连接结构简单、稳固；若直接将引水管与泄水口处的防水板焊接连接，则泄水口处始终保持一定湿度，不利于焊接操作，焊接难度较大，因此本发明将引水管与焊接板通过焊接密封连接，再将焊接板焊接固定在防水板上，一方面，稍远离泄水口的防水板方便一定时间内保持干燥，利于焊接板与防水板焊接操作，降低施工难度，减少耗时；另一方面，若直接将引水管与泄水口处的防水板焊接连接，利于降低对泄水口开口控制难度，同时插入引水管、引出水等后期操作过程中，由于引水管的摆动，容易使泄水口变形、口径变大等问题，而焊接板与防水板的周向焊接层位于泄水口外围起到良好的防御作用，允许泄水口处发生合理的变形或口径变大问题，利于始终保持该处不会出现溢水。引水结束后，引水管无需拆卸，后期可直接利用引水管对水囊进行注浆堵水。

进一步地，所述焊接板与防水板材质相同。

焊接板采用与防水板相同的材质制成，方便焊接时两者快速融合、牢固焊接。

进一步地，还包括支撑套管，所述支撑套管固定在环向主筋上，所述引水管远离水囊的管段套设在支撑套管内固定。

此外，在引水管的引出管段上套设支撑套管，支撑套管固定在二衬钢筋上，这样焊接板和支撑套管形成对引水管的个固定点，利于引水管保持稳定，将水囊内的积水引出至指定隧道内指定排水位置处。在水囊内插入引水管后，将位于焊接板外部的引水管上套设支撑套管，支撑套管可采用钢管结构，将支撑套管与二衬钢筋点焊牢固连接，并在模板上开口引出。

进一步地，沿泄水口周向的防水板的上板面与焊接板的板面之间通过连续的环形焊接层密封连接。采用这种焊接方式，利于保障防水板与焊接板连接牢固，防止泄水口处溢水。

进一步地，所述引水管包括外管和内管，所述外管的一端穿过通孔、且外管的外壁与通孔处焊接密封连接，外管的一端贯穿水囊对应位置处的防水板后继续伸入水囊内；外管伸入水囊内的侧壁设有进水口，且进水口朝向为竖直向下；所述内管轴向一端封闭、另一端敞口，内管的封闭端伸入外管内，且对应进水口处的内管侧壁上设有多个筛孔；转动内管时，设有筛孔的内管管段外壁与设有进水口的外管管段内壁摩擦接触。

水囊内积水可能还有砂浆等杂物，为了防止引水管堵塞，或者通过引水管将含砂浆杂物沿水流导出至隧道底部排水管，也会增加排水管防堵负担，因此本发明进一步改进引水管结构，采用内外套管结构，外管主要起到支撑和固定作用，内管起到引流作用。水囊内的积水通过进水口处的筛孔渗入内管后导出，筛孔起到过滤作用，同时由于进水口朝下，因此泥沙等杂物在进入内管过程中，会受到筛孔的拦截以及自身重力阻碍；若筛孔附近粘接砂浆，影响正常引水，可直接转动内管，保持外管始终保持固定，因此内管和外管发生相对转动运动，设有筛孔的内管管段外壁与设有进水口的外管管段内壁摩擦接触，进水口周向边沿会将内管筛孔附近堆积的杂物刮除落入水囊底部，起到防引水管堵塞作用。

进一步地，所述筛孔的内径由外向内逐渐增大呈圆台型结构。

筛孔内壁的倾斜结构，利于改变渗入水流流向，发挥良好的杂物拦截作用。

进一步地，所述外管伸入水囊内的端部敞口，所述进水口与外管的敞口端连通；所述进水口的端口内沿周边为坡口结构，坡口面斜面角度为25～50°。

将外管伸入水囊内的端部设为敞口结构，且进水口与外管敞口连通，这样引水结束后，将内管抽出，直接通过外管向水囊内注浆，此时外管的注浆导出端口径较大，不会出现堵塞问题。将进水口端部周边设为坡口结构，并合理设置坡口面倾斜角度，起到良好的刮刀作用。

进一步地，所述外管伸入水囊内的端部设有挡板，外管的另一端设有密封件；所述密封件包括密封管和密封圈，所述密封管内部通道包括小径孔段和螺纹大径孔段，密封管的小径孔段套设在内管上，密封管的大径孔段螺纹连接套设在外管的端口处；所述密封圈压紧在外管的端面与小径孔段和螺纹大径孔段过渡的台阶面之间。

为了防止水囊内诶积水渗入内管外壁与外管内壁之间的间隙内，可在外管与内管之间设置密封件，同时允许内管与外管发生相对转动运动。通过在外管渗入水囊内的端部设置挡板，以限制内管过度伸入水囊内，同时，在转动内管过程中，挡板作为旋转支撑点，防止转动过程中内管与外管还发生轴向位移，导致内管过度伸入，或者内管部分移出导致与进水口对应的筛孔数量减少，影响正常引出水作业。

进一步地，所述内管远离水囊的一端连接有波纹导出管。

在内管的导出端设置波纹导出管，利于使水流导出至隧道内底部指定排出位置处，且采用波纹结构的导出管，方便弯曲操作，尤其是在转动内管时，方便随时完全导出管使导出管的自由端始终指向指定位置处。

本发明具有如下的优点和有益效果：

采用本发明提供的防水结构工作原理为：首先，将引水管和焊接板焊接为一体结构；其次，在凸出水囊处对应的防水板上破开泄水口，泄水口口径约为2～5cm；然后，将引水管的一端贯穿泄水口后插入水囊内，将焊接板与防水板焊接连接；最后，在水囊内插入引水管后，将位于焊接板外部的引水管上套设支撑套管，支撑套管可采用钢管结构，将支撑套管与二衬钢筋点焊牢固连接，并在模板上开口引出。引水管的一端与水囊内连通，水囊内积水经引水管流通从引水管的另一端口导出；引水管上可设置止水阀，若水量较大可直接关闭阀门止水。

本发明提供的防水机构，结构简单、且连接结构简单、稳固；若直接将引水管与泄水口处的防水板焊接连接，则泄水口处始终保持一定湿度，不利于焊接操作，焊接难度较大，因此本发明将引水管与焊接板通过焊接密封连接，再将焊接板焊接固定在防水板上，一方面，稍远离泄水口的防水板方便一定时间内保持干燥，利于焊接板与防水板焊接操作，降低施工难度，减少耗时；另一方面，若直接将引水管与泄水口处的防水板焊接连接，利于降低对泄水口开口控制难度，同时插入引水管、引出水等后期操作过程中，由于引水管的摆动，容易使泄水口变形、口径变大等问题，而焊接板与防水板的周向焊接层位于泄水口外围起到良好的防御作用，允许泄水口处发生合理的变形或口径变大问题，利于始终保持该处不会出现溢水。引水结束后，引水管无需拆卸，后期可直接利用引水管对水囊进行注浆堵水。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的隧道局部断面结构示意图；

图2为本发明的焊接板与引水管连接轴向平面结构示意图；

图3为本发明的焊接板与引水管连接径向平面结构示意图；

图4为本发明的引水管布置结构示意图；

图5为本发明的外管与内管适配结构示意图；

图6为本发明的外管与内管适配轴向截面结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：1-初支，2-防水板，3-水囊，4-环向主筋，5-焊接板，6-引水管，7-钢边止水带，8-环形焊接层，9-支撑套管，61-外管，62-内管，63-进水口，64-筛孔，65-挡板，66-密封管，67-密封圈，68-波纹导出管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例提供了一种富水隧道施工二衬疏水结构，包括引水管6和焊接板5，焊接板5设有通孔，引水管6的一端穿过通孔，且引水管6外壁与通孔处焊接密封连接；引水管6的一端贯穿水囊3对应位置处的防水板2后继续伸入水囊3内，沿泄水口周向的防水板2与焊接板5焊接密封连接，引水管6的另一端用于将水囊3内水引出；水囊3位于隧道仰拱水平施工缝处、且水囊3内有散水补给。

实施例2

在实施例1的基础上进一步改进，所述焊接板5与防水板2均采用EVA材质制成，沿泄水口周向的防水板2的上板面与焊接板5的板面之间通过连续的环形焊接层8密封连接。还包括支撑套管9，支撑套管9采用钢管，支撑套管9点焊在环向主筋4上，引水管6远离水囊3的管段套设在支撑套管9内固定。

实施例3

在实施例2的基础上进一步改进，所述引水管6包括外管61和内管62，外管61的一端穿过通孔、且外管61的外壁与通孔处焊接密封连接，外管61的一端贯穿水囊3对应位置处的防水板2后继续伸入水囊3内；外管61伸入水囊3内的侧壁设有进水口63，且进水口63朝向为竖直向下；内管62轴向一端封闭、另一端敞口，内管62的封闭端伸入外管61内，且对应进水口63处的内管62侧壁上设有多个筛孔64，多个筛孔64沿内管62外壁周向均匀分布；转动内管62时，内管62外壁与外管61内壁过盈配合，保障在转动内管过程中，筛孔64的内管62管段外壁与设有进水口63的外管61管段内壁摩擦接触。

实施例4

在实施例3的基础上进一步改进，所述筛孔64的内径由外向内逐渐增大呈圆台型结构。外管61伸入水囊3内的端部敞口，进水口63与外管61的敞口端连通，进水口63的边线呈弧线型结构，如图5所示；进水口63的端口内沿周边为坡口结构，坡口面斜面角度为25～50°，优选30°。外管61伸入水囊3内的端部设有挡板65，外管61的另一端设有密封件；密封件包括密封管66和密封圈67，所述密封管66内部通道包括小径孔段和螺纹大径孔段，密封管66的小径孔段套设在内管62上，密封管66的大径孔段螺纹连接套设在外管61的端口处；所述密封圈67压紧在外管61的端面与小径孔段和螺纹大径孔段过渡的台阶面之间。

实施例5

在实施例4的基础上进一步改进，所述内管62远离水囊3的一端连接有波纹导出管68，波纹导出管8通过管接头与内管62连接。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种富水隧道施工二衬疏水结构，其特征在于，包括引水管(6)和焊接板(5)，所述焊接板(5)设有通孔，引水管(6)的一端穿过通孔，且引水管(6)外壁与通孔处焊接密封连接；引水管(6)的一端贯穿水囊(3)对应位置处的防水板(2)后继续伸入水囊(3)内，沿泄水口周向的防水板(2)与焊接板(5)焊接密封连接，引水管(6)的另一端用于将水囊(3)内水引出；所述水囊(3)位于隧道仰拱水平施工缝处、且水囊(3)内有散水补给。

2.根据权利要求1所述的一种富水隧道施工二衬疏水结构，其特征在于，所述焊接板(5)与防水板(2)材质相同。

3.根据权利要求1所述的一种富水隧道施工二衬疏水结构，其特征在于，还包括支撑套管(9)，所述支撑套管(9)固定在环向主筋(4)上，所述引水管(6)远离水囊(3)的管段套设在支撑套管(9)内固定。

4.根据权利要求1所述的一种富水隧道施工二衬疏水结构，其特征在于，沿泄水口周向的防水板(2)的上板面与焊接板(5)的板面之间通过连续的环形焊接层(8)密封连接。

5.根据权利要求1所述的一种富水隧道施工二衬疏水结构，其特征在于，所述引水管(6)包括外管(61)和内管(62)，所述外管(61)的一端穿过通孔、且外管(61)的外壁与通孔处焊接密封连接，外管(61)的一端贯穿水囊(3)对应位置处的防水板(2)后继续伸入水囊(3)内；外管(61)伸入水囊(3)内的侧壁设有进水口(63)，且进水口(63)朝向为竖直向下；所述内管(62)轴向一端封闭、另一端敞口，内管(62)的封闭端伸入外管(61)内，且对应进水口(63)处的内管(62)侧壁上设有多个筛孔(64)；转动内管(62)时，设有筛孔(64)的内管(62)管段外壁与设有进水口(63)的外管(61)管段内壁摩擦接触。

6.根据权利要求5所述的一种富水隧道施工二衬疏水结构，其特征在于，所述筛孔(64)的内径由外向内逐渐增大呈圆台型结构。

7.根据权利要求5所述的一种富水隧道施工二衬疏水结构，其特征在于，所述外管(61)伸入水囊(3)内的端部敞口，所述进水口(63)与外管(61)的敞口端连通；所述进水口(63)的端口内沿周边为坡口结构，坡口面斜面角度为25～50°。

8.根据权利要求5或7所述的一种富水隧道施工二衬疏水结构，其特征在于，所述外管(61)伸入水囊(3)内的端部设有挡板(65)，外管(61)的另一端设有密封件；所述密封件包括密封管(66)和密封圈(67)，所述密封管(66)内部通道包括小径孔段和螺纹大径孔段，密封管(66)的小径孔段套设在内管(62)上，密封管(66)的大径孔段螺纹连接套设在外管(61)的端口处；所述密封圈(67)压紧在外管(61)的端面与小径孔段和螺纹大径孔段过渡的台阶面之间。

9.根据权利要求1所述的一种富水隧道施工二衬疏水结构，其特征在于，所述内管(62)远离水囊(3)的一端连接有波纹导出管(68)。