一种利于隧道围岩水快速排放的隧道排水装置的制作方法

本技术涉及隧道围岩水排放，具体涉及一种利于隧道围岩水快速排放的隧道排水装置。

背景技术：

1、随着我国交通行业的快速发展，修建隧道的地区范围越来越广，隧道穿越地区的环境愈发恶劣，地质条件愈发复杂多变，在黏土、断层、岩溶等软弱地层中修建隧道的情况也越来越多，由于在这些软弱地层中的围岩水系较为发达，常会造成隧道衬砌渗水的问题，严重影响着隧道的运营，所以需要采取措施及时导排围岩水。

2、目前，通常会在初期支护和二次衬砌之间铺设排水管，并在隧道底部设置排水沟，用以对二次衬砌及防水板后的渗水进行排放，以消除水压，防止水压积聚或者衬砌开裂渗水，影响支护结构稳定和隧道的安全运营。但是在隧道运营期间，由于物理沉积或者化学沉积的原因，排水管往往会被堵塞，其中物理沉积主要是地下水渗流过程中冲刷围岩所形成的碎石和泥沙等小颗粒，这些围岩小颗粒在地下水渗流过程中，随地下水进入排水管内，在排水管内沉积下来造成排水不畅或堵塞，化学沉积则是地下水在一定温度、二氧化碳等的条件下，会形成一些含镁含钙离子，进而逐渐形成镁质钙质的结晶物，这些结晶物在排水管内沉积下来造成堵塞；其次，在雨水天气或者围岩水系较为发达时，存在地下水排水速度较慢的问题，还是会有大量地下水积聚在隧道围岩内，对隧道的正常运营存在一定的安全隐患。因此，研制开发一种不易堵塞，排水顺畅，排水效率高的利于隧道围岩水快速排放的隧道排水装置是客观需要的。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种不易堵塞，排水顺畅，排水效率高的利于隧道围岩水快速排放的隧道排水装置。

2、本实用新型的目的是这样实现的，包括依次设置在围岩内的初期支护、防排水层和二次衬砌，防排水层从外到内依次设置有环向排水管、土工布和防水板，环向排水管包括对称设置且上端封堵的弧形管，弧形管的截面形状为矩形，每根弧形管内均沿其水流方向间隔设置有多个扰流组件，扰流组件包括依次设置的一根分流条和两根聚流条，分流条位于弧形管的中部，两根聚流条对称布置在弧形管的顶部和底部，弧形管上间隔设置有若干端部封堵的引水管，围岩内钻有引水孔，引水管的端部穿过初期支护后伸入到引水孔内，引水孔内的引水管上加工有若干进水孔，引水管的外壁上包裹有无纺布。

3、进一步的，分流条和聚流条的截面形状均为三角形，分流条的尖角朝向方向与水流流向相反，两根聚流条的尖角相向布置。

4、进一步的，引水管上间隔设置有多块环板，环板的外边缘抵在引水孔的孔壁上。

5、进一步的，引水孔的内壁上设置有滤网。

6、进一步的，弧形管的顶部密封设置有输液腔，弧形管的管壁上加工有与输液腔连通的出液孔。

7、进一步的，引水孔的长度为2～6米。

8、本实用新型的有益效果如下：本发明在围岩内设置了引水孔，并在引水孔内设置了引水管，围岩内的地下水会以自然渗流的方式先汇集到引水孔内，然后经过无纺布过滤掉泥沙后，经进水孔流入引水管，再沿引水管流入相应的弧形管中，再经横向排水管、纵向排水管以及排水沟排出隧道。通过上述方式能够有效排出围岩内的地下水，从根本上解决隧道在施工期间初期支护渗漏水以及运营期间二次衬砌积水开裂的问题，既提高了隧道的排水能力，又加快了隧道围岩水的排水速度，提高了围岩水的排水效率。其次，当围岩水从引水管流入环向排水管，在环向排水管的弧形管内流动时，会先后流经多个扰流组件，在流经扰流组件时，会先碰到分流条，水流被分流条分为两股，两股水流分别倾斜流向上下两个方向，其中倾斜向下流动的水流会冲向弧形管的底部，将逐渐下沉沉积的碎石、泥沙以及结晶物等沉积物冲起来，使其混入水流，随后两股水流合流产生扰流，促进沉积物的混合，水流继续经两根聚流条之间的间隙流过，当水流流过该间隙后，水流的流通空间变大，可使得各种沉积物均匀分散开，以此类推，水流不断流经扰流组件，不断被搅动，避免碎石、泥沙以及结晶物等沉积物的沉淀，有效防止弧形管出现堵塞的问题，确保弧形管排水的顺畅，提高排水效率。综上所述，本实用新型具有不易堵塞，排水顺畅，排水效率高的优点，能满足使用的需求。

技术特征：

1.一种利于隧道围岩水快速排放的隧道排水装置，包括依次设置在围岩（1）内的初期支护（2）、防排水层和二次衬砌（3），所述防排水层从外到内依次设置有环向排水管（4）、土工布（5）和防水板（6），其特征在于:所述环向排水管（4）包括对称设置且上端封堵的弧形管（7），弧形管（7）的截面形状为矩形，每根弧形管（7）内均沿其水流方向间隔设置有多个扰流组件，所述扰流组件包括依次设置的一根分流条（8）和两根聚流条（9），分流条（8）位于弧形管（7）的中部，两根聚流条（9）对称布置在弧形管（7）的顶部和底部，所述弧形管（7）上间隔设置有若干端部封堵的引水管（10），所述围岩（1）内设置有引水孔（11），引水管（10）的端部穿过初期支护（2）后伸入到引水孔（11）内，所述引水孔（11）内的引水管（10）上加工有若干进水孔，引水管（10）的外壁上包裹有无纺布（12）。

2.根据权利要求1所述的一种利于隧道围岩水快速排放的隧道排水装置，其特征在于:所述分流条（8）和聚流条（9）的截面形状均为三角形，分流条（8）的尖角朝向方向与水流流向相反，两根聚流条（9）的尖角相向布置。

3.根据权利要求1所述的一种利于隧道围岩水快速排放的隧道排水装置，其特征在于:所述引水管（10）上间隔设置有多块环板（13），环板（13）的外边缘抵在引水孔（11）的孔壁上。

4.根据权利要求1所述的一种利于隧道围岩水快速排放的隧道排水装置，其特征在于:所述引水孔（11）的内壁上设置有滤网（14）。

5.根据权利要求1所述的一种利于隧道围岩水快速排放的隧道排水装置，其特征在于:所述弧形管（7）的顶部密封设置有输液腔（15），弧形管（7）的管壁上加工有与输液腔（15）连通的出液孔。

6.根据权利要求1所述的一种利于隧道围岩水快速排放的隧道排水装置，其特征在于:所述引水孔（11）的长度为2～6米。

技术总结本技术公开了一种利于隧道围岩水快速排放的隧道排水装置，包括依次设置在围岩内的初期支护、防排水层和二次衬砌，防排水层从外到内依次设置有环向排水管、土工布和防水板，环向排水管包括对称设置且上端封堵的弧形管，每根弧形管内均沿其水流方向间隔设置有多个扰流组件，扰流组件包括依次设置的一根分流条和两根聚流条，弧形管上间隔设置有若干端部封堵的引水管，围岩内钻有引水孔，引水管的端部穿过初期支护后伸入到引水孔内，引水孔内的引水管上加工有若干进水孔，引水管的外壁上包裹有无纺布。本技术具有不易堵塞，排水顺畅，排水效率高的优点，能满足使用的需求。技术研发人员：张浩,冯党卫,李萌,吴晓飞,段秦生,张园凯受保护的技术使用者：中国水电基础局有限公司技术研发日：20231124技术公布日：2024/7/4