矿山法隧道预制装配式临时排水系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种矿山法隧道预制装配式临时排水系统，包括多个节段式预制排水短槽，多个节段式预制排水短槽之间通过预制连接件依次连接组成U型敞口式集排水通道，在集排水通道的末端通过预制连接件连接预制排水口，集排水通道中的地下水通过预制排水口排入到集水井中。本实用新型专利技术可有效解决在富水岩溶地区或富水土岩结合地层地区采用矿山法修建隧道时地下水涌量大，来不及施做临时排水沟造成的排水不畅、临时道路泥泞等问题；能够极大的提高临时排水系统的施工效率，减少隧道内的积水，降低地基及拱脚因受水浸泡软化而造成的安全风险；并且该预制装配式临时排水系统成本低、可以周转使用，能显著降低隧道施工中的安全文明措施费用。

【技术实现步骤摘要】
矿山法隧道预制装配式临时排水系统
本技术主要涉及土木建筑施工领域，具体是一种矿山法隧道预制装配式临时排水系统。
技术介绍
在富水岩溶地层地区或者富水土岩结合地层地区采用矿山法修建隧道时，在拱部初支喷射混凝土封闭后，而拱底喷射混凝土相对滞后，上面拱部的水力通道被封堵，常会在隧道拱脚(底板与拱部结合面)较弱处出现大量涌水。特别是在富水土岩结合地层，如果拱脚落在土岩结合面层上，涌水量将会更大。由于土岩结合面处于原结合面水力通道处，长期受到地下水浸泡，岩土物理力学性质变得更加软弱，地下水和开挖废渣在施工时受到机械行走、工作人员来往走动等扰动，会带来大量难以清理的泥浆，不仅给施工作业带来不便，而且拱底长期受水浸泡还可能会给结构造成安全隐患，因此急需设置快速临时排水系统将地下水抽排至洞外。针对上述问题，目前常见的做法是设置多级泵站采用机械接力排水。工作面积水采用移动式潜水泵抽至就近泵站或临时集水坑内，其余已施工地段隧道渗(涌)水经隧道内侧沟自然汇积到泵站水池内或临时集水坑内，由固定排水泵站将积水经排水管路抽排至上一级排水泵站水池内，如此由固定式排水泵站接力将洞内积水抽排至洞外，经污水处理池处理后排放；临时集水坑设置根据汇水段水量大小而定。在隧道洞身土石界面处有水渗出或涌出的，为避免冲刷地层浸泡拱脚，还可以在距离两侧拱脚80～100cm的距离人工开挖V型排水沟，纵向坡度与线路坡度相同，对排水沟采用砂浆抹面防止地下水进一步下渗软化隧道内临时路基。然而传统的临时排水系统存在施工工效低、效果差等缺点，尤其是在富水粘土-岩溶地层中，地下水出水点多、分布广，上述传统方法无法及时将出水点渗(涌)水及时排出，仍会出现临时道路泥泞、地基及拱脚被水浸泡软化的情况。
技术实现思路
为解决目前矿山法隧道已开挖段临时排水系统施工速度慢、排水效果差、隧道拱脚和地基受水浸泡软化等技术问题，尤其是针对隧道洞身出水点较多、分布面广等隧道临时排水系统快速施工技术方面的不足，本技术结合现有技术，从实际应用出发，提供一种矿山法隧道预制装配式临时排水系统，本技术的技术方案如下：矿山法隧道预制装配式临时排水系统，包括多个节段式预制排水短槽，多个节段式预制排水短槽之间通过预制连接件依次连接组成U型敞口式集排水通道，在集排水通道的末端通过预制连接件连接预制排水口，集排水通道中的地下水通过预制排水口排入到集水井中。优选地，所述预制连接件中间为波纹管，波纹管两侧设置与预制排水短槽相配合的端头。优选地，所述预制排水口的前端是与预制连接件相配合的端头，后端是底部开口的漏斗状圆锥形出水口。优选地，所述预制排水短槽前端设置若干个凸起的卡扣和榫头，后端设置可与卡扣配合的卡槽以及可与榫头配合的凹槽，预制连接件两端的端头结构与预制排水短槽相同，预制排水口前端头结构与预制排水短槽前端头相同。优选地，所述预制排水短槽上边沿设置有带坡度的侧翼。优选地，所述侧翼与预制排水短槽侧壁夹角为105°，U型敞口式集排水管道的底部为120°圆弧。优选地，所述预制排水短槽侧壁上设置有若干排小孔，预制排水短槽内壁设置与小孔配合的滤网。优选地，所述小孔为2排，所述滤网采用不锈钢材料。优选地，最前端预制排水短槽上安装有保护套。本技术的有益效果：1、本技术可有效解决在富水岩溶地区或富水土岩结合地层地区采用矿山法修建隧道时地下水涌量大，来不及施做临时排水沟造成的排水不畅、临时道路泥泞等问题；能够极大的提高临时排水系统的施工效率，减少隧道内的积水，降低地基及拱脚因受水浸泡软化而造成的安全风险；并且该预制装配式临时排水系统成本低、可以周转使用，能显著降低隧道施工中的安全文明措施费用。2、本技术提供的结构方便实现标准化配套连接，方便流水化生产和预制拼装施工。3、本技术提供的结构使得各连接件之间构成紧密、牢固和密封的连接，能够有效防止水流通过连接缝隙向外流出。4、本技术的保护套可防止地下水混合泥沙等进入到排水短槽端头的卡槽开孔中，防止后续再铺设预制排水短槽的连接不畅。附图说明附图1为预制排水短槽前端主视图；附图2为预制排水短槽前端侧视图；附图3为附图2中A-A处剖面图；附图4为预制排水短槽后端主视图；附图5为预制排水短槽后端侧视图；附图6为附图4中B-B处剖面图；附图7为附图5中C-C处剖面图；附图8为预制连接件主视图；附图9为附图8中D-D处剖面图；附图10为预制排水短槽与预制连接件相互连接的剖面图；附图11为预制排水口主视图；附图12为预制排水口俯视图；附图13为保护套主视图；附图14为附图13中E-E处剖面图。附图中所示标号：1、预制排水短槽；101、侧翼；102、前端头；1021、卡扣；1022、榫头；103、U型槽；1031、小孔；104、后端头；1041、卡槽；1042、凹槽；2、预制连接件；201、波纹管；3、预制排水口；301、出水口；4、保护套。具体实施方式结合附图和具体实施例，对本技术作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。如附图1～14所示，本技术提供了一种可用于矿山法隧道快速施工的预制装配式临时排水系统技术方案。该预制装配式临时排水系统为预制拼装的敞口排水管道，包括节段式预制排水短槽1、预制连接件2、预制排水口3和保护套4。根据施工进尺和集水井设置情况，多个节段式预制排水短槽1和预制连接件2组成长距离集排水通道，在集排水通道的末端，由预制连接件2连接预制排水口3，集排水通道中的地下水随坡度流动，经过预制排水口3排入到集水井中。该预制装配式临时排水管道根据估算的隧道涌水量大小，可按照截面尺寸分为不同型号供合理选用。本技术中预制排水短槽1由PVC管材制作而成，中间部分横截面呈薄壁U型，并且在U型槽的上边沿有侧翼101相连接，侧翼101与U型槽103槽壁夹角为105°，U型槽103的底部为120°圆弧。预制排水短槽1的前端头102截面加厚，并设置若干个凸起的卡扣1021和榫头1022。预制排水短槽1的后端头104截面同样加厚，并设置若干个开孔的卡槽1041和铣出来的凹槽1042。预制排水短槽1的前端头102和后端头104用于与预制连接件2相连接。节段式预制排水短槽1的长度是固定的，以方便流水化生产和预制拼装施工。为了保证隧道中的地下水能顺畅的收集到集排水通道中，除了每节段预制排水短槽1均设置带坡度的侧翼101以外，在预制排水短槽1的U型槽103槽壁上部设置2排带滤网的小孔1031，滤网采用不锈钢材料，不锈钢滤网贴在预制排水短槽1的内侧，不锈钢滤网与预制排水短槽1的薄壁PVC管材通过胶水粘接固定。预制连接件2由两个加厚的PVC材料U型端头和U型截面波纹管201固定连接而成，预制连接件2中加厚的PVC材料U型端头与预制排水短槽1的前、后端头相同，以方便标准化配套连接。U型截面波纹管201用于调节两段预制排水短槽1之间的坡度差异，并适应一些隧道内临时道路的变形。同样的，预制连接件2的前后端头设有若干个卡扣1021、榫头1022、卡槽1041、凹槽1042。预制排水口3由PV本文档来自技高网...

【技术保护点】
矿山法隧道预制装配式临时排水系统，其特征在于：包括多个节段式预制排水短槽，多个节段式预制排水短槽之间通过预制连接件依次连接组成U型敞口式集排水通道，在集排水通道的末端通过预制连接件连接预制排水口，集排水通道中的地下水通过预制排水口排入到集水井中。

【技术特征摘要】
1.矿山法隧道预制装配式临时排水系统，其特征在于：包括多个节段式预制排水短槽，多个节段式预制排水短槽之间通过预制连接件依次连接组成U型敞口式集排水通道，在集排水通道的末端通过预制连接件连接预制排水口，集排水通道中的地下水通过预制排水口排入到集水井中。2.如权利要求1所述的矿山法隧道预制装配式临时排水系统，其特征在于：所述预制连接件中间为波纹管，波纹管两侧设置与预制排水短槽相配合的端头。3.如权利要求2所述的矿山法隧道预制装配式临时排水系统，其特征在于：所述预制排水口的前端是与预制连接件相配合的端头，后端是底部开口的漏斗状圆锥形出水口。4.如权利要求3所述的矿山法隧道预制装配式临时排水系统，其特征在于：所述预制排水短槽前端头设置若干个凸起的卡扣和榫头，后端头设置可与卡扣配合的卡槽以及可与榫头配合的凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫志群，龚益军，高志刚，艾青，李阳，蒋顺利，李艳国，
申请(专利权)人：中建华东投资有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32