一种隧道排水系统及隧道的制作方法

本发明涉及隧道，特别地，涉及一种隧道排水系统及隧道。

背景技术：

1、随着社会的发展，为了改善山地区域的交通，会在山地区域建设铁路或公路，从而使得山地区域的交通更加便捷。

2、而山地区域的隧道，通常其周边土质含水量较多且水系丰富，隧道建设时需要对考虑排水，从而避免隧道透水严重而导致安全隐患。通常会在隧道中设置纵向盲管来接收水，并通过管道排入中心排水管道中，而由于隧道土质中的水会含有固体颗粒或块状颗粒，纵向盲管内排出的水流掺杂着固体颗粒或块状颗粒，容易在纵向盲管与排水槽中间的管路上堆积，导致管路堵塞，尤其是在岩溶发育地区，隧道开挖均改变了岩溶地下水渗流条件，释压和温度的改变导致隧道中出现大量的地下水渗流结晶堵塞排水管道的现象；管路堵塞会造成隧道变形、涌水、塌方等工程事故，严重影响隧道工程排水系统维护和隧道运营安全。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种隧道排水系统，能够减少颗粒在管道上堆积，可有效降低隧道排水系统因岩溶结晶堵塞的风险，提高隧道安全性能。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种隧道排水系统，包括：安装在隧道侧壁内的纵向盲管；安装在隧道侧壁内的过渡箱，包括箱体和虹吸管，所述箱体具有过渡腔，所述过渡腔上端具有进水口，所述虹吸管包括倒置的u型管，所述u型管一端开口朝下，另一端连接有延伸出过渡腔的伸出管；设于路面边缘下方的排水槽，与过渡箱连通；中心排水管道，沿隧道纵向延伸，且与排水槽连通。

4、进一步地，所述u型管包括上竖向管、水平管和下竖向管，所述上竖向管、水平管、下竖向管和伸出管依次连通，所述上竖向管设于过渡腔内且下端开口朝下，所述上竖向管下端与过渡腔底部具有间距；所述上竖向管的上端与下竖向管的上端通过水平管连通。

5、进一步地，所述水平管周壁开设有闸槽，所述闸槽内活动安装有一能升降活动的闸板，所述闸板具有伸入水平管内阻断水流的第一状态，所述过渡箱内安装有液位驱动机构，当过渡腔内的液位低于第一液位高度时，所述闸板处于第一状态，当过渡腔内的液位高于第一液位高度时，所述液位驱动机构推动闸板活动并使闸板至少部分抽离水平管以使水流能通过水平管，所述第一液位高度高于水平管的高度从而使过渡腔处于第一液位高度时，液位能覆盖所述水平管。

6、进一步地，所述液位驱动机构包括拨动杆和液位感知组件，所述拨动杆转动安装于过渡腔内，所述闸板外端设有连接杆，所述连接杆外端安装有连接轴，所述拨动杆一端设有腰型槽，所述连接轴嵌入腰型槽并能相对腰型槽旋转以及沿腰型槽移动，当过渡腔内的液位高于第一液位高度时，所述液位感知组件能推动拨动杆活动从而带动闸板脱离第一状态，当过渡腔内的液位平齐或低于上竖向管下端高度时，所述液位感知组件能推动拨动杆活动从而带动闸板活动至第一状态。

7、进一步地，所述液位感知组件包括浮球和重力球；所述浮球全部浸入水中时，所述浮球的浮力大于其自身重力，使得浮球能随液位高度变化而变化，从而在过渡腔内液位高于第一液位高度时，所述浮球能上升至推动拨动杆旋转活动从而带动闸板脱离第一状态；所述重力球与拨动杆远离腰型槽的一端通过连接绳相连；当过渡腔内的液位平齐或低于上竖向管下端高度时，所述重力球的重力能拉动拨动杆活动从而带动闸板活动至第一状态。

8、进一步地，所述重力球全部浸入水中时，所述重力球的浮力等于其自身重力。

9、进一步地，所述过渡腔内安装有导向套，所述浮球和重力球均安装于导向套内并能沿导向套升降活动，所述导向套周壁设有缺口，以供拨动杆嵌入导向套内，从而使得浮球上升能推动拨动杆活动。

10、进一步地，所述导向套上端设有限位块，从而对浮球上升行程进行限位。

11、进一步地，所述闸槽两侧设有导向条，以对闸板的升降活动进行导向。

12、本发明还提供一种隧道，包括上述的隧道排水系统。

13、本发明具有以下有益效果：

14、通过过渡箱储存纵向盲管排出的水流，使得水流储存一定的势能，待水流高度一定后，再利用虹吸管上的u型管，利用虹吸原理将过渡箱内的水流迅速集中排出，从而利用快速的水流将固体颗粒顺利排入中心排水管道，减少颗粒堆积在纵向盲管与排水槽中间的管路，减少排水系统的维护频率，且通过过渡箱存储水后一次性排放，在过渡箱内水分蒸发得到限制，有效减少岩溶结晶堵塞的风险，且一次性排水可避免排水时水流缓慢，也进一步减少岩溶结晶堵塞管路的风险，提高隧道安全性能。

15、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种隧道排水系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的隧道排水系统，其特征在于，所述u型管包括上竖向管(241)、水平管(242)和下竖向管(243)，所述上竖向管(241)、水平管(242)、下竖向管(243)和伸出管(244)依次连通，所述上竖向管(241)设于过渡腔(211)内且下端开口朝下，所述上竖向管(241)下端与过渡腔(211)底部具有间距；所述上竖向管(241)的上端与下竖向管(243)的上端通过水平管(242)连通。

3.根据权利要求2所述的隧道排水系统，其特征在于，所述水平管(242)周壁开设有闸槽(2421)，所述闸槽(2421)内活动安装有一能升降活动的闸板(500)，所述闸板(500)具有伸入水平管(242)内阻断水流的第一状态，所述过渡箱(200)内安装有液位驱动机构，当过渡腔(211)内的液位低于第一液位高度时，所述闸板(500)处于第一状态，当过渡腔(211)内的液位高于第一液位高度时，所述液位驱动机构推动闸板(500)活动并使闸板(500)至少部分抽离水平管(242)以使水流能通过水平管(242)，所述第一液位高度高于水平管(242)的高度从而使过渡腔(211)处于第一液位高度时，液位能覆盖所述水平管(242)。

4.根据权利要求3所述的隧道排水系统，其特征在于，所述液位驱动机构包括拨动杆(600)和液位感知组件(700)，所述拨动杆(600)转动安装于过渡腔(211)内，所述闸板(500)外端设有连接杆(510)，所述连接杆(510)外端安装有连接轴(520)，所述拨动杆(600)一端设有腰型槽(610)，所述连接轴(520)嵌入腰型槽(610)并能相对腰型槽(610)旋转以及沿腰型槽(610)移动，当过渡腔(211)内的液位高于第一液位高度时，所述液位感知组件(700)能推动拨动杆(600)活动从而带动闸板(500)脱离第一状态，当过渡腔(211)内的液位平齐或低于上竖向管(241)下端高度时，所述液位感知组件(700)能推动拨动杆(600)活动从而带动闸板(500)活动至第一状态。

5.根据权利要求4所述的隧道排水系统，其特征在于，所述液位感知组件(700)包括浮球(710)和重力球(720)；所述浮球(710)全部浸入水中时，所述浮球(710)的浮力大于其自身重力，使得浮球(710)能随液位高度变化而变化，从而在过渡腔(211)内液位高于第一液位高度时，所述浮球(710)能上升至推动拨动杆(600)旋转活动从而带动闸板(500)脱离第一状态；所述重力球(720)与拨动杆(600)远离腰型槽(610)的一端通过连接绳(721)相连；当过渡腔(211)内的液位平齐或低于上竖向管(241)下端高度时，所述重力球(720)的重力能拉动拨动杆(600)活动从而带动闸板(500)活动至第一状态。

6.根据权利要求5所述的隧道排水系统，其特征在于，所述重力球(720)全部浸入水中时，所述重力球(720)的浮力等于其自身重力。

7.根据权利要求5所述的隧道排水系统，其特征在于，所述过渡腔(211)内安装有导向套(800)，所述浮球(710)和重力球(720)均安装于导向套(800)内并能沿导向套(800)升降活动，所述导向套(800)周壁设有缺口(810)，以供拨动杆(600)嵌入导向套(800)内，从而使得浮球(710)能上升推动拨动杆(600)活动。

8.根据权利要求7所述的隧道排水系统，其特征在于，所述导向套(800)上端设有限位块(820)，从而对浮球(710)上升行程进行限位。

9.根据权利要求3所述的隧道排水系统，其特征在于，所述闸槽(2421)两侧设有导向条(2422)，以对闸板(500)的升降活动进行导向。

10.一种隧道，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的隧道排水系统。

技术总结本发明公开了一种隧道排水系统，包括：安装在隧道侧壁内的纵向盲管；安装在隧道侧壁内的过渡箱，包括箱体和虹吸管，箱体具有过渡腔，过渡腔上端具有进水口，虹吸管包括倒置的U型管，U型管一端开口朝下，另一端连接有延伸出过渡腔的伸出管；设于路面边缘下方的排水槽，与过渡箱连通；中心排水管道，沿隧道纵向延伸，且与排水槽连通。本发明通过过渡箱储存纵向盲管排出的水流，使得水流储存一定的势能，待水流高度一定后，再利用虹吸管上的U型管，利用虹吸原理将过渡箱内的水流迅速集中排出，从而利用快速的水流将固体颗粒顺利排入中心排水管道，减少颗粒堆积在管路，且有效减少岩溶结晶堵塞的风险，减少排水系统的维护频率。技术研发人员：张鹏,徐嘉煜,王海林,邹志鹏,傅立新,肖燕,张国刚,贺耀北,苏永华,毛健宇,王建华,汪敬,史晓琼,马军秋,曹峰,刘芳受保护的技术使用者：湖南省交通规划勘察设计院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18