防排水结构及其制备工艺、隧道排水系统的制作方法

本申请涉及排水装置，特别是涉及一种防排水结构及其制备工艺、隧道排水系统。

背景技术：

1、对于目前的隧道建设而言，“十隧九漏”仍然是隧道工程的痛点和难点，因此隧道排水系统是隧道工程中至关重要的一环。当前隧道排水系统是通过在初期支护与二次衬砌之间安装凹凸型防排水板实现排水。凹凸型防排水板依靠凸起结构起支撑作用，为水的排出提供通道，水会顺着防排水板凸壳形成的通道流动，并由拱脚位置沿隧道纵向设置的排水盲管排出。

2、若是出现土石碎块拥堵盲管，无法及时排出，则水会堆积，水压过大时会造成防排水板开裂，一旦排水板开裂，水会进入到排水板和二次衬砌之间，在防排水板与二次衬砌之间没有排水通道的情况下，水会在排水板与二次衬砌之间形成漫流、 淤积，进而从衬砌裂缝、各类施工缝等薄弱环节渗出，产生渗漏水。由于水在二次衬砌的表观溢出位置与实际渗漏位置存在差异，从而导致后续在治理渗漏水过程中，难以确定渗漏水位置，渗漏水治理工作存在很大的盲目性，会造成花费较高且治理效果不佳的情况。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对目前防排水板在水压过大导致开裂引起渗漏水位置不确定的情况进而增加治理难度与成本的问题，提供一种防排水结构及其制备工艺、隧道排水系统，其能够实时监测水压，以便于根据水压及时判断积水点的位置，进而便于及时清理积水，尽可能避免出现渗漏水的情况，而且，一旦出现渗漏水的情况能够及时渗漏水位置，便于后期渗漏水治理操作，降低治理成本。

2、一种防排水结构，包括凹凸防排水板以及水压传感器，所述水压传感器设置于所述凹凸防排水板，所述凹凸防排水板具有凹陷的多个排水通道，所述水压传感器具有多个传感点位，多个所述传感点位成行成列布置，每一所述排水通道具有至少一行和/或一列所述传感点位，所述传感点位用于监测所述排水通道对应位置的水压。

3、在本申请的一实施例中，所述水压传感器包括电极层、黏附层以及压感层，所述黏附层位于所述电极层与所述压感层之间，以将所述压感层黏附固定于所述电极层；

4、所述压感层采用直写打印方式成型。

5、在本申请的一实施例中，所述电极层包括第一柔性基底以及设置于所述第一柔性基底的多个叉指电极、多条导电线路与多个输出线路，多个所述叉指电极成行成列布置，每一所述导电线路的一端至少电连接一所述叉指电极，每一所述导电线路的另一端电连接一所述输出线路，多个所述输出线路位于所述第一柔性基底的边缘位置。

6、在本申请的一实施例中，所述电极层还包括防护层，所述防护层覆盖于所述导电线路的上方；

7、和/或，所述电极层还包括耐磨导电层，所述耐磨导电层覆盖于所述输出线路的上方。

8、在本申请的一实施例中，所述压感层包括第二柔性基底以及多个压感点位，多个所述压感点位成行成列布置于所述第二柔性基底，每一所述压感点位对应所述电极层的一叉指电极，所述黏附层黏附连接所述电极层与所述压感层后，所述压感点位与所述叉指电极电连接，以形成所述传感点位。

9、在本申请的一实施例中，所述黏附层具有多个连通孔，多个所述连通孔成行成列布置，每一所述连通孔连通对应位置的所述电极层的一叉指电极与所述压感层的一压感点位，使所述叉指电极与所述压感点位电连接；

10、和/或，所述电极层具有多个第一定位部，所述黏附层具有多个第二定位部，所述压感层具有多个第三定位部，所述第一定位部、所述第二定位部及所述第三定位部一一对应设置，并定位配合。

11、在本申请的一实施例中，所述电极层及所述压感层均具有对应设置的第一凹陷部，每一所述第一凹陷部对应所述凹凸防排水板的凸部设置；

12、和/或，所述水压传感器还包括包覆层，所述包覆层包覆于所述电极层、所述黏附层及所述压感层的外侧，所述包覆层具有多个第二凹陷部，每一所述第二凹陷部对应所述凹凸防排水板的凸部。

13、一种防排水结构的制备工艺，应用于如上述任一技术特征所述的防排水结构，所述制备工艺包括如下步骤：

14、根据凹凸防排水板的结构设计水压传感器中电极层、黏附层以及压感层的布局性形式；

15、将电极材料、防护材料及导电耐磨材料依次叠印到第一柔性基底，以完成所述电极层的制备；

16、根据所述压感层的设计，使用直写打印技术将压感材料打印到第二柔性基底上，完成所述压感层的制备；

17、使用所述黏附层将所述电极层与所述压感层贴合完成所述水压传感器的监测装配体的制备；

18、去除所述监测装配体对应所述凹凸防排水板的凸部的材料；

19、将所述监测装配体采用包覆层包覆，并去除所述包覆层对应所述凹凸防排水板的凸部的包覆材料，形成所述水压传感器；

20、将所述水压传感器装配于所述凹凸防排水板以形成所述防排水结构。

21、在本申请的一实施例中，去除所述监测装配体对应所述凹凸防排水板的凸部的材料的尺寸比所述凸部的尺寸大0.5mm~1mm；

22、和/或，去除所述包覆层对应所述凹凸防排水板的凸部的包覆材料的尺寸与所述凸部的尺寸相适配。

23、一种隧道排水系统，包括二次衬砌以及如上述任一技术特征所述的排水结构，所述排水结构设置于所述二次衬砌，且所述排水结构的水压传感器位于凹凸防排水板与所述二次衬砌之间。

24、采用上述技术方案后，本申请至少具有如下技术效果：

25、本申请的防排水结构及其制备工艺、隧道排水系统，在该防排水结构中，水压结构设置于凹凸防排水板，凹凸排水板具有凹陷设置的多个排水通道，水压传感器具有多个传感点位，多个传感点位成行成列布置，每一排水通道中具有一行和/或一列的传感点位，水压传感器通过多个传感点位实时监测凹凸防排水板上各个排水通道的水压，以根据水压的大小判断凹凸防排水板的积水点。

26、该防排水结构，采用水压传感器实时监测凹凸防排水板上各处的水压，若监测的实际水压超出预设水压，则表明凹凸防排水板上存在积水。根据水压传感器监测的水压判断凹凸防排水板的积水点，以便于用户及时清理积水点处的积水，避免在凹凸防排水板与二次衬砌之间出现渗漏水的情况，起到预警的作用。而且，即使有渗漏水的情况出现，可根据水压传感器监测的水压判断积水点，确保渗漏水位置确定的准确性，便于后期的渗漏水治理，降低治理成本。

技术特征：

1.一种防排水结构，其特征在于，包括凹凸防排水板以及水压传感器，所述水压传感器设置于所述凹凸防排水板，所述凹凸防排水板具有凹陷的多个排水通道，所述水压传感器具有多个传感点位，多个所述传感点位成行成列布置，每一所述排水通道具有至少一行和/或一列所述传感点位，所述传感点位用于监测所述排水通道对应位置的水压。

2.根据权利要求1所述的防排水结构，其特征在于，所述水压传感器包括电极层、黏附层以及压感层，所述黏附层位于所述电极层与所述压感层之间，以将所述压感层黏附固定于所述电极层；

3.根据权利要求2所述的防排水结构，其特征在于，所述电极层包括第一柔性基底以及设置于所述第一柔性基底的多个叉指电极、多条导电线路与多个输出线路，多个所述叉指电极成行成列布置，每一所述导电线路的一端至少电连接一所述叉指电极，每一所述导电线路的另一端电连接一所述输出线路，多个所述输出线路位于所述第一柔性基底的边缘位置。

4.根据权利要求3所述的防排水结构，其特征在于，所述电极层还包括防护层，所述防护层覆盖于所述导电线路的上方；

5.根据权利要求2至4任一项所述的防排水结构，其特征在于，所述压感层包括第二柔性基底以及多个压感点位，多个所述压感点位成行成列布置于所述第二柔性基底，每一所述压感点位对应所述电极层的一叉指电极，所述黏附层黏附连接所述电极层与所述压感层后，所述压感点位与所述叉指电极电连接，以形成所述传感点位。

6.根据权利要求2至4任一项所述的防排水结构，其特征在于，所述黏附层具有多个连通孔，多个所述连通孔成行成列布置，每一所述连通孔连通对应位置的所述电极层的一叉指电极与所述压感层的一压感点位，使所述叉指电极与所述压感点位电连接；

7.根据权利要求2至4任一项所述的防排水结构，其特征在于，所述电极层及所述压感层均具有对应设置的第一凹陷部，每一所述第一凹陷部对应所述凹凸防排水板的凸部设置；

8.一种防排水结构的制备工艺，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一项所述的防排水结构，所述制备工艺包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备工艺，其特征在于，去除所述监测装配体对应所述凹凸防排水板的凸部的材料的尺寸比所述凸部的尺寸大0.5mm~1mm；

10.一种隧道排水系统，其特征在于，包括二次衬砌以及如权利要求1至7任一项所述的排水结构，所述排水结构设置于所述二次衬砌，且所述排水结构的水压传感器位于凹凸防排水板与所述二次衬砌之间。

技术总结本申请涉及一种防排水结构及其制备工艺、隧道排水系统。该防排水结构包括凹凸防排水板以及水压传感器，水压传感器设置于凹凸防排水板，凹凸防排水板具有凹陷的多个排水通道，水压传感器具有多个传感点位，多个传感点位成行成列布置，每一排水通道具有至少一行和/或一列传感点位，传感点位用于监测排水通道对应位置的水压。采用水压传感器实时监测凹凸防排水板上各处的水压，以根据水压判断凹凸防排水板的积水点，以便于用户及时清理积水点处的积水，避免在凹凸防排水板与二次衬砌之间出现渗漏水的情况，起到预警的作用。而且，根据水压传感器监测的水压判断积水点后，可以直接确定渗漏水位置，便于后期的渗漏水治理，降低治理成本。技术研发人员：刘静,李文博,王佳伟,李静,李炯利,王旭东受保护的技术使用者：北京石墨烯技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20