CN110486086B - 一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构及使用方法，它解决了现有技术引排管路存在引排能力较低的问题，具有能增加引排管引排能力，保证隧道行车安全的有益效果，其方案如下：一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构，包括沿着隧道衬砌内壁设置的接水件，接水件与纵向引排管连通，纵向引排管沿着隧道检修道的长度方向设置，且纵向引排管设有补偿引排管，补偿引排管设有开关阀，且补偿引排管能相对于纵向引排管实现转动。

Description

一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构及使用方法

技术领域

本发明涉及隧道领域，特别是涉及一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构及使用方法。

背景技术

隧道衬砌渗漏水引排是隧道病害处治的重点内容，渗漏水能否及时彻底引排出洞外往往是决定隧道病害处治成功与否的关键环节，但限于衬砌断面、建筑限界以及避让机电设备等因素，隧道能够用于衬砌渗漏水引排的空间往往非常有限，给渗漏水引排工程造成很大影响，甚至难以实施。

针对上述隧道引排管布设难题，目前隧道常沿着电缆沟(检修道)顶面设置一条纵向管路将渗漏水直接引出隧道洞外或者对电缆沟侧壁钻孔后设置从电缆沟内伸出的横向管路将渗漏水排入路侧边沟后引出洞外，但这两种方法均存在问题：前者为避免设置的纵向引排管侵入建筑限界而影响检修道通行安全，设置的引排管管径通常较小，勉强满足日常衬砌渗漏水引排要求，但在衬砌渗漏水严重时(如长时间强降雨等极端天气条件下)往往出现过流能力不足问题；后者在电缆沟侧壁钻孔设置的横引排管一方面对电缆沟内的电力及消防管线有干扰，影响管线检修，另一方面由于隧道路侧边沟引排能力较小，将衬砌渗漏水全部引入路侧边沟同样存在过流能力不足隐患。衬砌渗漏水引排装置过流能力不足易引发包括引排装置失效、电缆沟进水、隧道路面积水等病害以及其他次生灾害，影响隧道结构正常使用以及行车安全。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构，能够有效收集渗漏水，且在纵向引排管过流能力不足的情况下，能够自动启动增加过流能力的补偿引排管，在不影响隧道通行的前提下确保隧道渗漏水及时彻底引排出洞外，保障隧道结构及运营安全。

一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构的具体方案如下：

一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构，包括沿着隧道衬砌内壁设置的接水件，接水件与纵向引排管连通，纵向引排管沿着隧道检修道的长度方向设置，且纵向引排管设有补偿引排管，补偿引排管设有开关阀，且补偿引排管能相对于纵向引排管实现转动。

上述的引排机构，接水件能够有效收集隧道衬砌的渗流水，通过纵向引排管的设置，可起到初步排水作用，在纵向引排管排水能力不足时，可打开开关阀，通过补偿引排管起到进一步排水作用，且补偿引排管的可旋转设置，能够将渗漏水排至沉砂池，由与沉砂池相连通的路侧边沟引出洞外，而无需设置较长的补偿引排管，简单方便，且补偿引排管在不参与工作时，可与电缆沟保持平行，不影响检修人员通行，安全可靠。

进一步地，所述纵向引排管内设有流量计，所述补偿引排管与所述纵向引排管之间设有旋转机构，流量计、旋转机构和所述开关阀与控制器分别单独连接，当流量计检测到纵向引排管内水流量大于设定值时，发送信号至控制器，控制器控制旋转机构旋转设定角度，并控制开关阀打开，通过补偿引排管将水排至沉砂池。

进一步地，所述旋转机构为旋转密封套，旋转密封套与旋转动力源连接，旋转密封套不仅能够保证纵向引排管与补偿引排管连接的可靠性，而且能够实现补偿引排管的转动。

进一步地，为了便于引排，所述补偿引排管为L型。

进一步地，所述接水件的横向截面为Ω型，横向方向接水件的两侧与隧道衬砌连接，可保证接水件与隧道衬砌内壁紧密贴合，且接水件与隧道衬砌之间设有密封件，密封件为橡胶密封条，接水件两侧的耳边通过螺栓与隧道衬砌实现连接。

进一步地，所述接水件沿着隧道衬砌内壁设置为弧形，接水件与隧道衬砌的上半段(顶部及两侧)形状设置一致，以充分接取到渗漏水，且所述接水件的两端均设置所述的纵向引排管。

进一步地，因为隧道内壁是弧形的，为了给纵向引排管的设置留有空间，所述接水件的两端均弯折设置以与所述纵向引排管连接。

进一步地，所述纵向引排管设于电缆沟内侧，紧贴隧道洞壁，且在纵向引排管的外侧设有固定件，固定件的两侧与电缆沟顶部连接，具体通过螺栓或螺钉可靠连接，固定件为弧形，能从外侧设于纵向引排管，从而将纵向引排管与电缆沟可靠连接，这样即使在水流较大的情况下，也能保证纵向引排管设置的稳定性。

进一步地，所述补偿引排管的尺寸小于所述纵向引排管的尺寸，且补偿引排管的端部朝向下方设置，以便补偿引排管将渗漏水引流至沉砂池，且一条纵向引排管可设置多个补偿引排管。

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构的使用方法，包括如下内容：

在隧道衬砌发生渗漏处设置接水件；

通过纵向引排管将接水件收集的渗漏水流进行引流；

当纵向引排管内水量过大时，打开补偿引排管的开关阀，且旋转补偿引排管，将部分水流引流至沉砂池。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明通过接水件和纵向引排管的设置，能够有效收集隧道衬砌渗漏水，而且可以通过纵向引排管将渗漏水引出隧道，起到初步引排作用。

2)本发明通过补偿引排管的设置，可以在纵向引排管引排力不足时，有效补充排水，而且能够实现旋转，将渗漏水引排至隧道沉砂池内，加快引排速度，降低隧道衬砌背后水压，减小结构次生病害发生的可能性。

3)本发明通过整体结构的设置，能够在引排管过流能力不足的情况下，自动增加过流能力的装置，确保隧道渗漏水及时彻底引排出洞外，保障隧道结构及运营安全。

4)本发明通过控制器的设置，能够接收流量计的信号，能实现对补偿引排管的自动开闭，从而根据水流量大小实现自动控制，无需人工现场实时操作。

5)本发明能够实现在增加隧道渗漏水引排装置的引排能力的同时，不影响隧道的安全通行。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例中引排机构的总体布置图；

图2为本发明实施例中引排机构的放大图；

图3为本发明实施例中图2中C向侧视图；

其中：1.旋转密封套，2.补偿引排管，3.弯管，4.开关阀，5.纵向引排管，6.接水件，7.电缆沟，8.沉砂池，9.电缆沟顶部，10.渗漏通道。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构，下面结合说明书附图，对本发明做进一步的阐述。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1和图2所示，一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构，包括沿着隧道衬砌内壁设置的接水件6，接水件6与纵向引排管5连通，纵向引排管5沿着隧道检修道(电缆沟)的长度方向设置，且优选地，纵向引排管5与隧道长度一致或大于隧道长度，即纵向引排管5不仅与接水件6连通，且连通后在接水件6两侧均设置，且纵向引排管5设有补偿引排管2，补偿引排管2设有开关阀4，且补偿引排管4能相对于纵向引排管5实现转动，起始位置时，补偿引排管4与纵向引排管5设置方向一致，相互平行，以减小对检修道的干扰；其中开关阀4设于补偿引排管2的端部，开关阀4可选用电磁阀龙头。

纵向引排管5内设有电子流量计，补偿引排管2与所述纵向引排管5之间设有旋转机构，流量计、旋转机构和所述开关阀4与控制器分别单独连接(或流量计与控制器之间采用无线通信方式连接，流量计选择无线远传流量计)，控制器选用PLC控制器，且控制器设于接水件6侧部，可固定于隧道衬砌内壁，当流量计检测到纵向引排管内水流量大于设定值时，发送信号至控制器，控制器控制旋转机构旋转设定角度如90°，并控制开关阀打开，通过补偿引排管2将水排至沉砂池8(沉砂池8位于电缆沟7的一侧，且低于电缆沟7设置)，加快引排速度，降低隧道衬砌背后水压，减小结构次生病害发生的可能性，确保结构安全。

旋转机构为旋转密封套1，旋转密封套1与旋转动力源连接，旋转密封套1不仅能够保证纵向引排管5与补偿引排管2连接的可靠性，而且能够实现补偿引排管2的转动，本实施例中，旋转动力源选用旋转电机，旋转电机固定于电缆沟顶部9，且旋转电机设于纵向引排管5的一侧，这样方便旋转电机旋转，进而带动旋转密封套1和补偿引排管2的转动。

在本实施例中，为了便于引排，补偿引排管2为L型，补偿引排管2的短段竖直设置，与纵向引排管5垂直设置，长段水平设置，且短段与长段通过弯管3进行连接。

进一步，接水件6的横向截面为Ω型，这样的形状设置便于横向方向接水件的两侧与隧道衬砌连接，可保证接水件与隧道衬砌内壁紧密贴合，且接水件6与隧道衬砌之间设有密封件，密封件为橡胶密封条，接水件两侧的耳边通过螺栓或螺钉与隧道衬砌实现连接。

接水件6沿着隧道衬砌内壁设置为弧形，接水件6与隧道衬砌的上半段(顶部及两侧)形状设置一致，接水件6的两端均靠近隧道内两侧的电缆沟设置，且接水件6的两端均设置所述的纵向引排管5，这样渗漏水可以通过隧道衬砌的两侧进行排出。

为了给纵向引排管5的设置留有空间，如图2所示，接水件6的两端均向隧道内侧弯折设置以与纵向引排管5连接。

纵向引排管5设于电缆沟7顶部即检修道内侧，且在纵向引排管5的外侧设有固定件，固定件的两侧与电缆沟顶部连接，具体通过螺栓或螺钉可靠连接，固定件为弧形，能从外侧设于纵向引排管5，从而将纵向引排管5与电缆沟7顶部9可靠连接，这样即使在水流较大的情况下，也能保证纵向引排管5设置的稳定性。

补偿引排管2的长度小于纵向引排管5的长度，直径可小于或等于纵向引排管5的直径，优选地，补偿引排管2的长段为纵向引排管5至沉砂池8的距离，且补偿引排管2的端部朝向下方设置，以便补偿引排管2将渗漏水引流至沉砂池8，且一条纵向引排管5可设置多个补偿引排管2。

本实施例提供的引排机构，接水件能够有效收集隧道衬砌的渗流水，通过纵向引排管的设置，可起到初步排水作用，在纵向引排管排水能力不足时，可打开开关阀，通过补偿引排管起到进一步排水作用，且补偿引排管的可旋转设置，能够将渗漏水排至沉砂池，通过与沉砂池连接的路侧边沟将渗漏水排除隧道外，无需设置较长的补偿引排管，简单方便。

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种带隧道衬砌渗漏水引排机构的使用方法，包括如下内容：

在隧道衬砌发生渗漏处设置接水件6，接水件6用于收集渗漏通道10内的渗漏水；

渗透水沿着接水件流向接水件的底部进而流入纵向引排管5，通过纵向引排管5将接水件6收集的渗漏水流进行引流，并排至隧道外侧；

当流量计检测到纵向引排管5内水量大于控制器内设定值时，打开补偿引排管2的开关阀4，且通过旋转电机旋转补偿引排管2，将部分水流引流至沉砂池8，迅速辅助引排隧道衬砌渗漏水；

当流量计再次检测到流量小于设定值时，控制器控制关闭开关阀4，并控制旋转电机带动旋转密封套转回初始位置。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构，其特征在于，包括沿着隧道衬砌内壁设置的接水件，接水件与纵向引排管连通，纵向引排管沿着隧道检修道的长度方向设置，且纵向引排管设有补偿引排管，补偿引排管设有开关阀，且补偿引排管能相对于纵向引排管实现转动，所述纵向引排管内设有流量计，所述补偿引排管与所述纵向引排管之间设有旋转机构，流量计、旋转机构和所述开关阀与控制器分别单独连接，当流量计检测到纵向引排管内水流量大于设定值时，发送信号至控制器，控制器控制旋转机构旋转设定角度，并控制开关阀打开，通过补偿引排管将水排至沉砂池。

2.根据权利要求1所述的一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构，其特征在于，所述旋转机构为旋转密封套，旋转密封套与旋转动力源连接。

3.根据权利要求1所述的一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构，其特征在于，所述补偿引排管为L型。

4.根据权利要求1所述的一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构，其特征在于，所述接水件的横向截面为Ω型，横向方向接水件的两侧与隧道衬砌连接，且接水件与隧道衬砌之间设有密封件。

5.根据权利要求1所述的一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构，其特征在于，所述接水件沿着隧道衬砌内壁设置为弧形，且所述接水件的两端均设置所述的纵向引排管。

6.根据权利要求1所述的一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构，其特征在于，所述接水件的两端均弯折设置以与所述纵向引排管连接。

7.根据权利要求1所述的一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构，其特征在于，所述纵向引排管设于电缆沟内侧，且在纵向引排管的外侧设有固定件，固定件的两侧与电缆沟顶部连接。

8.根据权利要求1所述的一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构，其特征在于，所述补偿引排管的尺寸小于所述纵向引排管的尺寸，且补偿引排管的端部朝向下方设置。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种带补偿作用的隧道衬砌渗漏水引排机构的使用方法，其特征在于，包括如下内容：

在隧道衬砌发生渗漏处设置接水件；

通过纵向引排管将接水件收集的渗漏水流进行引流；

当纵向引排管内水量过大时，打开补偿引排管的开关阀，且旋转补偿引排管，将部分水流引流至沉砂池。

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