CN215860313U - 一种高水压富水地层隧道的高位排水结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高水压富水地层隧道的高位排水结构，包括超前排水长导管、异径三通管、环向排水盲管；所述超前排水长导管端部固定连接第一法兰板，所述异径三通管由侧通管和直通管组成，所述侧通管端部固定连接第二法兰板，所述第一法兰板与所述第二法兰板固定连接；所述环向排水盲管固定连接在异径三通管的所述直通管两侧出口。本实用新型首先通过超前排水长导管进行高位排水，能够安全排出掌子面前方富水、有效释放所积聚的高水压、减小施工风险；然后不封堵超前排水长导管，当设置衬砌背后排水系统时，可通过异径三通管将超前排水长导管与环向排水盲管连接，作为整个排水系统的一部分，大大提高了排水效率。

Description

一种高水压富水地层隧道的高位排水结构

技术领域

本实用新型属于隧道工程施工技术领域，具体涉及一种高水压富水地层隧道的高位排水结构。

背景技术

深埋长大山岭隧道是国家基础设施建设的关键控制性工程，涉及公路、铁路、水电、跨流域调水以及矿山资源等诸多工程领域。深埋长大山岭隧道往往穿越各种地质条件复杂的地层，如砂板岩高水压富水地层，节理贯通，岩体破碎，集水通道密集，隧道开挖后应力释放和高水压的共同作用使得隧道变形问题加剧，隧道在施工过程中容易发生塌方、突水突泥等灾害，造成大量的经济损失，严重威胁施工人员的生命安全，甚至诱发隧址区地表塌陷以及水资源枯竭等一系列重大次生灾害，造成严重的环境破坏。

高水压富水地层水压高、水量大，潜在破坏力强，具有突发性和延滞性等特征，对隧道工程危害性极高。对于高水压富水地层隧道，必须采用排水降压的方式，释放地层中储存的高压水，消减势能，降低水土压力对隧道稳定性的影响，从而消除隧道施工潜在的高风险。

实用新型内容

为克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种高水压富水地层隧道的高位排水结构，该结构具有排水能力强、降压效果好等特点，丰富了隧道拱部初支与二衬间排水体系，适用于高水压富水地层。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种高水压富水地层隧道的高位排水结构，包括超前排水长导管、异径三通管、环向排水盲管；所述超前排水长导管端部固定连接第一法兰板，所述异径三通管由侧通管和直通管组成，所述侧通管端部固定连接第二法兰板，所述第一法兰板与所述第二法兰板固定连接；所述环向排水盲管固定连接在异径三通管的所述直通管两侧出口。

进一步地，所述超前排水长导管的管体为无缝钢管，前端为实心尖锥头；管壁间隔钻设多组环形进水孔，环与环之间进水孔交错分布。

进一步地，所述超前排水长导管紧贴管内壁设置有金属滤网，所述金属滤网的标准目数是30目。

进一步地，所述超前排水长导管管体尾部焊接有管箍。

优选的，所述管箍至所述超前排水长导管端部0.5 m范围内不钻孔。

进一步地，所述异径三通管的侧通管与直通管相互垂直并连通，所述侧通管为进水管，所述直通管为出水管，两侧出水口端设有环状沟槽。

进一步地，所述环向排水盲管与所述异径三通管的直通管两端采用卡箍固定，卡箍嵌入所述环形沟槽内。

优选的， 所述环向排水盲管采用软式透水管。

进一步地，所述第一法兰板、所述第二法兰板的形状为矩形，成对出现。

优选的，所述第一法兰板与所述第二法兰板之间通过螺栓和螺母连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1）本实用新型的隧道高位排水结构将超前排水系统与衬砌背后排水系统进行了有机结合。首先通过超前排水长导管进行高位排水，能够安全排出掌子面前方富水、有效释放所积聚的高水压、减小施工风险；然后不封堵超前排水长导管，当设置衬砌背后排水系统时，可通过异径三通管将超前排水长导管与环向排水盲管连接，作为整个排水系统的一部分，大大提高了排水效率；

2）本实用新型充分利用了现有的排水结构，仅需在超前排水长导管端部增加异径三通管，并将三通管与环向排水盲管相连，未额外增加施工工序，增加的施工量小，对施工进度影响小，节省时间与空间，节约造价，具有良好的经济性；

3）本实用新型的高位排水结构中，超前排水长导管前端做成实体尖锥形，保障了导管的稳定性和铺设效率，使得在超前排水长导管铺设于孔洞的过程更加省时省力；管内壁设置了金属滤网，防止大粒径碎石进入并堵塞砌背后排水系统。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的高位排水结构示意图；

图2为实施例中的超前排水长导管的结构示意图；

图3为实施例中带矩形法兰板的异径三通管的结构示意图；

图4为图3中所示的带矩形法兰板的异径三通管的正视图；

图5是图4中所示的带法兰板的异径三通管的俯视图；

图中：1-超前排水长导管；2-实心尖锥头；3-进水孔；4-金属滤网；5-管箍；6-异径三通管；7-侧通管；8-直通管；9-环状沟槽；10-第一法兰板；11-第一中心圆孔；12-第一螺栓孔；13-第二法兰板；14-第二中心圆孔；15-第二螺栓孔；16-环向排水盲管。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

如图1所示为本实用新型实施例的一种高水压富水地层隧道的高位排水结构，包括超前排水长导管1、异径三通管6、环向排水盲管16；所述超前排水长导管1端部固定连接矩形第一法兰板10，所述异径三通管6由侧通管7和直通管8组成，侧通管7端部固定连接矩形第二法兰板13，第一法兰板10与第二法兰板13固定连接；所述环向排水盲管16固定连接在异径三通管6的直通管8两侧出口。

图2-图5示出高位排水结构中各组成部分的详细示意图。

本实用新型实施例中，超前排水长导管1的管体为无缝钢管，直径φ55~65 mm，长度6~8 m，管壁壁厚4 ~6mm；前端为0.2 m长的实心尖锥头2；管壁每隔0.2 m环形钻设进水孔3，一环4个进水孔3，进水孔孔直径φ10 mm，环与环之间进水孔交错分布；紧贴管内壁设置金属滤网4，标准目数30目；管体尾部用直径φ6 mm的钢筋加焊焊接有管箍5，管箍是超前排水长导管与钢拱架的连接构件；管箍5至超前排水长导管1端部0.5 m范围内不钻孔，端部焊接第一法兰板10，第一法兰板10的中心开设有直径φ55~65 mm的第一中心圆孔11。

超前排水长导管前端做成实体尖锥头，保障了导管的稳定性和铺设效率，使得在超前排水长导管铺设于孔洞的过程更加省时省力；进水孔3环形交错分布，确保超前排水导管的强度的前提下尽可能全方位疏水，管内壁设置的金属滤网4可防止大粒径碎石进入并堵塞砌背后排水系统。

本实施例的异径三通管6由侧通管7和直通管8组成，侧通管7与直通管8相互垂直并连通。侧通管7为进水管，长度80 mm，管径φ55~65 mm，管壁厚5 mm，侧通管7端部焊接第二法兰板13，第二法兰板13的中心开设有直径φ55~65 mm的第二中心圆孔14；直通管8为出水管，长度180 mm，管径φ50 mm，管壁厚5 mm，距两侧出水口端部25 mm处有宽度7.5 mm的环状沟槽9。

本实施例的环向排水盲管16采用软式透水管，管径φ60 mm，套设在异径三通管6的直通管8两端，并用卡箍将异径三通管6与环向排水盲管16固定连成整体，卡箍嵌入环状沟槽9内。

第一法兰板10和第二法兰板13是超前排水长导管与异径三通管之间相互连接的接头构件，成对出现；形状呈矩形，均为长200 mm×宽150 mm×厚6 mm的钢制法兰板，第一法兰板的四个角附近有直径φ22 mm的第一螺栓孔12，第二法兰板的四个角附近有直径φ22 mm的第二螺栓孔15；第一法兰板与第二法兰板之间通过螺栓和螺母连接。

本实用新型的高水压富水地层隧道高位排水结构，将超前排水系统与衬砌背后排水系统进行了有机结合。首先通过超前排水长导管进行高位排水，能够安全排出掌子面前方富水、有效释放所积聚的高水压、减小施工风险；然后不封堵超前排水长导管，当设置衬砌背后排水系统时，可通过异径三通管将超前排水长导管与环向排水盲管连接，作为整个排水系统的一部分，大大提高了排水效率；而且仅需在超前排水长导管端部增加异径三通管，并将三通管与环向排水盲管相连，未额外增加施工工序，增加的施工量小，对施工进度影响小，节省时间与空间，节约造价，具有良好的经济性。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种高水压富水地层隧道的高位排水结构，其特征在于：包括超前排水长导管(1)、异径三通管(6)、环向排水盲管(16)；所述超前排水长导管(1)端部固定连接第一法兰板(10)，所述异径三通管(6)由侧通管(7)和直通管(8)组成，所述侧通管(7)端部固定连接第二法兰板(13)，所述第一法兰板(10)与所述第二法兰板(13)固定连接；所述环向排水盲管(16)固定连接在异径三通管(6)的所述直通管(8)两侧出口。

2.根据权利要求1所述的高水压富水地层隧道的高位排水结构，其特征在于：所述超前排水长导管(1)的管体为无缝钢管，前端为实心尖锥头(2)；管壁间隔钻设多组环形进水孔(3)，环与环之间进水孔(3)交错分布。

3.根据权利要求2所述的高水压富水地层隧道的高位排水结构，其特征在于：所述超前排水长导管(1)紧贴管内壁设置有金属滤网(4)，所述金属滤网(4)的标准目数是30目。

4.根据权利要求2所述的高水压富水地层隧道的高位排水结构，其特征在于：所述超前排水长导管(1)管体尾部焊接有管箍(5)，管箍(5)至所述超前排水长导管(1)端部0.5 m范围内不钻孔。

5.根据权利要求1所述的高水压富水地层隧道的高位排水结构，其特征在于：所述异径三通管(6)的侧通管(7)与直通管(8)相互垂直并连通，所述侧通管(7)为进水管，所述直通管(8)为出水管，两侧出水口端设有环状沟槽(9)。

6.根据权利要求1或5所述的高水压富水地层隧道的高位排水结构，其特征在于：所述环向排水盲管(16)与所述异径三通管(6)的直通管(8)两端采用卡箍固定，卡箍嵌入环状沟槽(9)内。

7.根据权利要求1或6所述的高水压富水地层隧道的高位排水结构，其特征在于：所述环向排水盲管(16)采用软式透水管。

8.根据权利要求1所述的高水压富水地层隧道的高位排水结构，其特征在于：所述第一法兰板(10)和所述第二法兰板(13)的形状为矩形，成对出现。

9.根据权利要求8所述的高水压富水地层隧道的高位排水结构，其特征在于：所述第一法兰板(10)与所述第二法兰板(13)之间通过螺栓螺母连接。

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