The invention discloses a separation and drainage system device for harmful gas and groundwater in tunnels, including initial support structure of tunnels, secondary moulding lining, circular blind pipe, longitudinal blind pipe, outlet pipe, transverse guide pipe, side ditch, central ditch, water vapor separation box, spiral centrifugal separation trough, annular exhaust blind pipe and longitudinal exhaust blind pipe. The water vapor separation box is buried in the initial support of tunnels. In the structure, harmful gases in surrounding rock mix with groundwater and enter the water vapor separation chamber through a circular drainage blind pipe. After centrifugal separation along the spiral channel inside the chamber and falling water separation, the harmful gases mixed in water can be separated, and the harmful gases can be discharged out of the chamber through circular and longitudinal exhaust blind pipes in turn. The invention has simple design and novel structure. The water vapor separation device is effectively connected with the tunnel support structure and drainage system. It can realize active control and solve the problem of separation and discharge of harmful gases in the tunnel body, effectively control the risk sources and ensure the safety of railway operation.
【技术实现步骤摘要】
一种隧道有害气体与地下水分离排放系统装置
本专利技术涉及一种有害气体与地下水分离排放系统装置，具体的来说是涉及一种隧道有害气体与地下水分离排放系统装置，主要是应用于隧道运营过程中，将该装置埋设于有害气体分布段落的隧道初期支护结构中，并与隧道排水系统有效连接，可主动控制和解决隧道洞身有害气体的分离排放问题，有效控制风险源，属于隧道施工工程
技术介绍
随着我国铁路建设的快速发展，山岭隧道工程建设环境越来越复杂，建设条件也越来越恶劣，活动断裂带、高地温、高地应力、滑坡、崩塌、泥石流、有害气体及有害矿物等地质风险因素愈加普遍。其中，瓦斯、硫化氢等有害气体因其具有无形、无迹等特点，工程控制及处理难度大，容易导致重大工程事故，一直属于隧道施工重大风险源，目前并未得到有效解决。常见的第四系中更新统、第三系及侏罗系地层隧道洞身通常夹杂分布有煤层、煤线、炭质页岩等赋存瓦斯段落，可溶岩封闭溶洞通常存在一氧化碳，地热温泉中通常夹带硫化氢和一氧化碳等有害气体，因此隧道施工过程中基本无法避免有害气体及有害矿物的出现。为有效解决上述工程难题，保障工程建设及运营安全，基于常规瓦斯衬砌及隧道排水系统措施，提出在隧道初期支护结构施工过程中在边墙下部埋设预制型有害气体与地下水分离排放系统装置。因此，需研制一种能够主动控制和解决隧道洞身有害气体的分离排放问题并有效控制风险源的隧道有害气体与地下水分离排放系统装置是解决上述技术问题的关键所在。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中存在的诸多问题，本专利技术对此进行了研发，目的在于提供一种能够主动控制和解决隧道洞身有害气体的分离排放问题并有效制风...
【技术保护点】
1.一种隧道有害气体与地下水分离排放系统装置，其特征在于：它包括隧道初期支护结构(1)、二次模筑衬砌(2)、环向盲管(3)、纵向盲管(4)、出水管(5)、横向导水管(6)、侧沟(7)、中心沟(8)、水汽分离箱(9)、螺旋离心分离槽(10)和环向排气盲管(12)以及纵向排气盲管(13)，纵向排气盲管(13)在有害气体分布段落隧道拱顶位置沿纵向通长布置，并延伸至距离其最近一侧的隧道洞口排出，其中，在水汽分离箱(9)的箱体顶部设置有环向排气盲管(12)，环向排气盲管(12)的上、下两端分别与纵向排气盲管(13)和水汽分离箱(9)连接，水汽分离箱(9)整体安装于初期支护结构(1)的初支边墙下部且布置于初支钢架之间，在水汽分离箱(9)内部设置有离心分离槽(10)，离心分离槽(10)顶部与环向盲管(3)连接；在水汽分离箱(9)的底部设置出水管(5)，出水管(5)与纵向盲管(4)搭接并连接至隧道侧沟(7)，隧道侧沟(7)通过横向导水管(6)连接至中心沟(8)。
【技术特征摘要】
1.一种隧道有害气体与地下水分离排放系统装置，其特征在于：它包括隧道初期支护结构(1)、二次模筑衬砌(2)、环向盲管(3)、纵向盲管(4)、出水管(5)、横向导水管(6)、侧沟(7)、中心沟(8)、水汽分离箱(9)、螺旋离心分离槽(10)和环向排气盲管(12)以及纵向排气盲管(13)，纵向排气盲管(13)在有害气体分布段落隧道拱顶位置沿纵向通长布置，并延伸至距离其最近一侧的隧道洞口排出，其中，在水汽分离箱(9)的箱体顶部设置有环向排气盲管(12)，环向排气盲管(12)的上、下两端分别与纵向排气盲管(13)和水汽分离箱(9)连接，水汽分离箱(9)整体安装于初期支护结构(1)的初支边墙下部且布置于初支钢架之间，在水汽分离箱(9)内部设置有离心分离槽(10)，离心分离槽(10)顶部与环向盲管(3)连接；在水汽分离箱(9)的底部设置出水管(5)，出水管(5)与纵向盲管(4)搭接并连接至隧道侧沟(7)，隧道侧沟(7)通过横向导水管(6)连接至中心沟(8)。2.根据权利要求1所述的一种隧道有害气体与地下水分离排放系统装置，其特征在于：所述隧道初期支护结构(1)采用直边墙，以便水汽分离箱(9)安装及水汽排放接口对接；所述环向盲管(3)为透水软管，外部环形包裹有与之相搭配完成工作的无纺布；所述纵向盲管(4)为双壁打孔波纹管，在外部环形包裹有与之相搭配完成工作的无纺布。3.根据权利要求2所述的一种隧道有害气体与地下水分离排放系统装置，其特征在于：所述透水软管的总数量设计根据实际施工需要布置，其中，每个透水软管的直径均为50mm，且相邻的两个透水软管之间的布置间距为8～12m，地下水发育地段加密至3～5m；所述波纹管的总数量设计根据实际施工需要布置，其中，每个波纹管的直径均为100mm，且相邻的两个波纹管之间的布置间距为8～12m。4.根据权利要求1所述的一种隧道有害气体与地下水分离排放系统装置，其特征在于：所述出水管(5)与环向盲管(3)布置间距相同且连接引入侧沟(7)；所述横向导水管(6)为PVC管，该PVC管的设计总数量根据实际施工需求设计为多个。5.根据权利要求4所述的一种隧道有害气体与地下水分离排放系统装置，其特征在于：所述的出水管(5)的设计总数量根据实际施工需求设计为多个，其中每个出水管(5)的直径均为80mm；所述每个横向导水管(6)的直径均为100mm，且相邻的两个PVC管之间的布置间距为30m，地下水发育地段...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹慧，毕东，许利东，王晓曙，马丽，王自忠，杨小兵，奚春生，吴俊鹏，陈明，彭小毅，潘延连，
申请(专利权)人：云南建投基础工程有限责任公司，云南农业大学，
类型：发明
国别省市：云南,53
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。