CN110792473A - 一种利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统 - Google Patents

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邹小新
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Abstract

本发明提供一种利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统，包括两个主洞以及服务隧道；所述服务隧道位于所述两个主洞之间，且与所述两个主洞呈平行设置，所述服务隧道分别和两个所述主洞之间通过若干个横洞相连通；所述主洞设有纵向的排水沟，所述主洞和横洞均设有横向的导水沟，所述服务隧道设有纵向的且与外界连通的排水通道，所述排水沟与所述排水通道通过所述导水沟连通，以使所述主洞内的水导流至所述服务隧道的排水通道排出洞外。本发明提出的技术方案的有益效果是：可解决主洞排水困难的问题，使服务隧道兼具辅助施工、防灾救援以及辅助排水的功能。

Description

一种利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统
技术领域
本发明涉及于隧道及地下工程技术领域，尤其涉及一种利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统。
背景技术
服务隧道是一种比较特殊的断面布置形式，通常采用与主洞平行的导洞的布置方式，适用于特长及超长隧道，服务隧道的主要功能有如下两点：一是服务功能，为主洞的防灾救援、排水检修、通风等提供辅助与保证措施。二是施工辅助，通过服务隧道超前明确主洞沿线地质情况，指导施工降低工程风险，通过超前服务隧道为主洞增加施工作业面，提高主洞的施工效率。
在山区或者水下修建隧道时，难免存在断层破碎带、岩溶等会造成丰富地下水的不良地质条件，对隧道施工及运营带来不利影响，对隧道排水要求高。对于特长及超长隧道而言，由于跨越地质区域大，隧道总体水量大，这就需要隧道具有强大的排水能力，主洞排水受断面及纵坡限制，排水能力也会有所限制。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统，旨在解决主洞排水困难的问题。
本发明的实施例提供一种利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统，包括两个主洞以及服务隧道；
所述服务隧道位于所述两个主洞之间，且与所述两个主洞呈平行设置，所述服务隧道分别和两个所述主洞之间通过若干个横洞相连通；
所述主洞设有纵向的排水沟，所述主洞和横洞均设有横向的导水沟，所述服务隧道设有纵向的且与外界连通的排水通道，所述排水沟与所述排水通道通过所述导水沟连通，以使所述主洞内的水导流至所述服务隧道的排水通道排出洞外。
进一步地，所述服务隧道设有仰拱结构，所述仰拱结构贯穿设有多个纵向流道，相邻所述流道之间相连通，形成所述排水通道。
进一步地，所述导水沟布置于所述主洞和横洞的路面结构下方。
进一步地，所述服务隧道的高程低于所述主洞高程，所述主洞的排水沟与所述导水沟通过跌水井相连。
进一步地，所述服务隧道的排水通道与所述导水沟通过廊道式检查井相连。
进一步地，所述廊道式检查井包括井口、横向通道和沉沙空间，所述横向通道两端分别与前后两侧的所述导水沟相连通，所述井口设于所述横向通道一端，所述横向通道与所述排水通道相对位置的底壁向下凹陷形成所述沉沙空间，位于所述检查井左右两侧的所述排水通道分别与所述沉沙空间连通。
进一步地，所述横洞包括车行横洞和人行横洞的一种或多种。
进一步地，还包括有集水泵房，所述服务隧道纵坡为V字坡，所述集水泵房设于所述横洞与所述服务隧道交叉处，以使所述排水通道的水排至所述集水泵房。
进一步地，所述导水沟呈横向倾斜设置。
进一步地，位于所述主洞路面结构下方的所述导水沟坡度为0.5％-1％。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在服务隧道中设置排水通道，利用导水沟将主洞和服务隧道的排水沟连通，利用服务隧道辅助主洞排水，可适用于水量较大的特长及超长隧道，服务隧道排水空间大，排水能力强，可解决主洞排水困难的问题，使服务隧道兼具辅助施工、防灾救援以及辅助排水的功能。
附图说明
图1是本发明提供的利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统一实施例的平面结构示意图；
图2是图1中利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统的横断面结构示意图；
图3是图2中A处跌水井的结构示意图；
图4是图2中B处跌水井的结构示意图；
图5是图2中服务隧道仰拱的结构示意图；
图6为图2中廊道式检查井的结构示意图；
图中：1-主洞、2-服务隧道、3-车行横洞、4-人行横洞、5-排水沟、6-导水沟、7-仰拱结构、8-排水通道、9-廊道式检查井、10-井口、11-横向通道、12-沉沙空间。
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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
某拟设计施工的高速公路隧道，长22km，为超长隧道，最大埋深约1150m。技术标准按双向四车道高速公路100km/h设计，隧道路段横穿天格尔山，形成两侧低，中间高，地形起伏大，穿越地貌单元较多，主要有高山冰川地貌、冲洪积侵蚀沟谷地貌区，山麓斜坡堆积地貌区，构造剥蚀中高山地貌区，海拔在2620m-4234m之间，相对高差1600m。地下水类型主要为松散岩类孔隙水、基岩风化裂隙水、构造裂隙水，水文地质条件较复杂。考虑到隧道运营期防灾救援等因素，地形地质特点、施工工期、斜竖井设置、施工风险等因素，推荐采用主洞钻爆法+TBM服务隧道的三洞方案，并采用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统。
请参见图1和图2，本发明的实施例提供一种利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统，包括两个主洞1以及服务隧道2。
所述服务隧道2位于所述两个主洞1之间，且与所述两个主洞1呈平行设置，所述服务隧道2分别和两个所述主洞1之间通过若干个横洞相连通，所述横洞包括车行横洞3和人行横洞4的一种或多种。
所述主洞1设有纵向的排水沟5，所述主洞1和横洞均设有横向的导水沟6，为不影响路面结构，所述导水沟6布置于所述主洞1和横洞的路面结构下方；所述服务隧道2设有纵向的且与外界连通的排水通道8，所述服务隧道2设有仰拱结构7，所述仰拱结构7贯穿设有多个纵向流道，本实施例中，设有三个纵向流道，相邻所述流道之间相连通，形成所述排水通道8(请参见图5)。所述排水沟5与所述排水通道8通过所述导水沟6连通，以使所述主洞1内的水导流至所述服务隧道2的排水通道8排出洞外。
本发明提出的技术方案，通过在服务隧道2中设置排水通道8，利用导水沟6将主洞1和服务隧道2的排水沟5连通，从而利用服务隧道2辅助主洞1排水，可适用于水量较大的特长及超长隧道，服务隧道2排水空间大，排水能力强，可解决主洞1排水困难的问题，使服务隧道2兼具辅助施工、防灾救援以及辅助排水的功能。
进一步地，请参见图2至图4，所述服务隧道2的高程低于所述主洞1高程，高差约为1m，由于落差较大，所述主洞1的纵向排水沟5与所述横向导水沟6通过跌水井相连，如此可利用主洞1与服务隧道2之间的高差提升水力坡度，增大水的流速，减少泥沙淤积，使水流更通畅，减少检修工作量，在寒冷地区可以有效防止水的冻结。
由于主洞1与服务隧道2具有一定的高差，所述导水沟6呈横向倾斜设置，位于所述主洞1路面结构下方的所述导水沟6坡度为0.5％-1％，可减小对仰拱结构7的破坏，而位于所述横洞路面结构下方的导水沟6坡度根据实际高差设置。由于横洞下方为围岩，为了使得导水沟6较平整，所述导水沟6下方设有垫层，所述垫层的厚度为3-7cm，本实施例中，所述垫层的厚度为5cm。
进一步地，还包括廊道式检查井9，请参见图1和图6，所述服务隧道2的排水通道8与所述导水沟6通过廊道式检查井9相连。具体地，所述廊道式检查井9包括井口10、横向通道11和沉沙空间12，所述横向通道11两端分别与前后两侧的所述导水沟6相连通，所述井口10设于所述横向通道11一端，所述横向通道11与所述排水通道8相对位置的底壁向下凹陷形成所述沉沙空间12，位于所述廊道式检查井9左右两侧的所述排水通道8分别与所述沉沙空间12连通，流水在流动时，流水中的砂粒可沉积至沉沙空间12内，工作人员可从井口10进入至检查井中，将沉沙空间12内的沉积砂清理出来；进一步分地，所述廊道式检查井9的井口10设置于横洞内，可减少检修时对服务隧道2路面结构的破坏，检修空间大，保障检修时的安全。
一般地，在短隧道中服务隧道2在纵向上为单坡，朝一侧倾斜，在山体隧道中服务隧道2在纵向上为人字坡(纵剖面呈“人”字形)，集中到服务隧道2的水均可直接顺坡排至洞外；在海底隧道中服务隧道2在纵向上为V字坡(纵剖面呈“V”字形)，可在所述横洞与所述服务隧道2交叉处设集水泵房，以使所述排水通道8的水排至所述集水泵房中，可通过抽排的方式将水排至洞外。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统，其特征在于，包括两个主洞以及服务隧道；
所述服务隧道位于所述两个主洞之间，且与所述两个主洞呈平行设置，所述服务隧道分别和两个所述主洞之间通过若干个横洞相连通；
所述主洞设有纵向的排水沟，所述主洞和横洞均设有横向的导水沟，所述服务隧道设有纵向的且与外界连通的排水通道，所述排水沟与所述排水通道通过所述导水沟连通，以使所述主洞内的水导流至所述服务隧道的排水通道排出洞外。
2.如权利要求1所述的利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统，其特征在于，所述服务隧道设有仰拱结构，所述仰拱结构贯穿设有多个纵向流道，相邻所述流道之间相连通，形成所述排水通道。
3.如权利要求1所述的利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统，其特征在于，所述导水沟布置于所述主洞和横洞的路面结构下方。
4.如权利要求1所述的利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统，其特征在于，所述服务隧道的高程低于所述主洞高程，所述主洞的排水沟与所述导水沟通过跌水井相连。
5.如权利要求1所述的利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统，其特征在于，所述服务隧道的排水通道与所述导水沟通过廊道式检查井相连。
6.如权利要求5所述的利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统，其特征在于，所述廊道式检查井包括井口、横向通道和沉沙空间，所述横向通道两端分别与前后两侧的所述导水沟相连通，所述井口设于所述横向通道一端，所述横向通道与所述排水通道相对位置的底壁向下凹陷形成所述沉沙空间，位于所述检查井左右两侧的所述排水通道分别与所述沉沙空间连通。
7.如权利要求1所述的利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统，其特征在于，所述横洞包括车行横洞和人行横洞的一种或多种。
8.如权利要求1所述的利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统，其特征在于，还包括有集水泵房，所述服务隧道纵坡为V字坡，所述集水泵房设于所述横洞与所述服务隧道交叉处，以使所述排水通道的水排至所述集水泵房。
9.如权利要求1所述的利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统，其特征在于，所述导水沟呈横向倾斜设置。
10.如权利要求9所述的利用服务隧道集中排水的三洞隧道排水系统，其特征在于，位于所述主洞路面结构下方的所述导水沟坡度为0.5％-1％。
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