一种复合排水板制造技术

本实用新型专利技术涉及一种排水板，尤其涉及一种隧洞内使用的复合排水板，包括面层和底层，所述面层包括面层本体和设置在面层本体上的多个凸体，所述凸体为矩阵式分布，所述凸体的表面为毛面表面，所述底层和面层本体之间连接，所述底层由阻燃弹性材料制成，所述面层由防水材料制成。本实用新型专利技术有益效果如下：1)排水能力强，有效减小深埋隧洞外水压力，利于降低成本。2)排水通道大，呈面状排水，降低了长久运行情况下的堵塞风险。3)占据空间小，保证了隧洞施工空间，减小隧洞开挖断面尺寸，有利于隧洞结构经济性。4)方便粘贴固定，施工铺装难度小。5)施工安全性高。6)协调隧洞结构变形作用，不影响隧洞内、外衬的受力状态。

A composite drain board

【技术实现步骤摘要】
一种复合排水板
本技术涉及一种排水板及，尤其涉及一种隧洞内使用的复合排水板。
技术介绍
隧洞特别是深埋隧洞具有高外水压力的特点。在不采用排水工程措施的情况下，隧洞的衬砌结构难以承受高外水压。为了降低外水压力，通常情况下采用排水管道、排水格栅、排水板等排水结构。采用排水管道降低外水压力时，为满足排水管道的排水能力，排水管道的口径通常要求较大，因而占据较大施工空间，为保证隧洞施工空间及隧洞永久断面尺寸，导致隧洞开挖断面较大，隧洞结构的经济性下降。此外，为满足内衬和外衬分开受力的要求，还需要另设泡沫板作为分开受力隔离层。例如在温晓英等人发表的论文：西江引水工程盾构输水隧洞衬砌型式的选择与设计[J].中国给水排水，2012，28(10):1-4中提到的西江引水工程盾构输水隧洞的排水结构：在管片内侧设泡沫板作为弹性隔离层，沿弹性隔离层均匀布置了5根PVC排水花管，花管直径为50mm，为防止施工过程中水泥浆堵塞排水孔，在花管外包裹一层反滤土工布。此外，为了防止泡沫板弹性隔离层阻塞渗水，在其上开设了联通孔。这种排水结构存在以下不足：(1)为满足排水管道的排水能力，排水管道的口径通常要求较大，因而占据较大施工空间，给隧洞内衬钢管施工造成相当大的困难，若考虑隧洞施工空间富余及保证隧洞永久断面尺寸，则导致隧洞开挖断面较大，隧洞结构的经济性下降；(2)排水管为线状排水结构，隧洞长年运行，堵塞风险高；(3)为满足隧洞内衬和外衬分开受力的要求，还需要另设泡沫板作为分开受力弹性隔离层；(4)该泡沫板为可燃材料，在内衬钢管焊接时容易引起火灾等危险。采用排水格栅降低外水压力时，由于排水格栅的排水通道较小，排水能力相对较差。为防止长久运行堵塞，在排水格栅的内侧和外侧需要设置起过滤作用的土工布。因此排水格栅的排水结构由两层土工布及中间的排水格栅组成。这导致排水结构复杂，铺设施工安装难度较大。此外，由于土工布具有可燃性，在内衬钢筋焊接或钢管焊接时容易引起火灾等危险。例如在钮新强等人发表的论文：南水北调中线工程穿黄隧洞关键技术研究[J].南水北调与水利科技，2009，7(6):42-46中提到穿黄隧洞的排水结构：排水垫层由PE膜和分居两侧的内、外排水层构成，其中外层排水层为土工布，内层为排水格栅层。这种排水结构存在以下不足：(1)排水格栅的排水通道较小，排水能力相对较差；(2)PE膜在施工铺装过程中容易刺穿；(3)为防止长久运行堵塞，在排水格栅的内侧和外侧需要设置起过滤作用的土工布，多层结构组成，铺设施工安装难度相当大；(4)由于土工布、PE膜均为可燃材料，在内衬钢筋焊接或钢管焊接时容易引起火灾等危险。采用排水板降低外水压力时，现有的排水板通常为单层的设置有圆形光滑凸体的防水板结构，一方面，这样的排水板不具备阻燃特性，另一方面，圆形光滑凸体难以粘贴固定在隧洞内的外衬表面，此外，这样的排水板的一侧为圆形光滑凸体，另一侧的底面为圆形凹坑，在浇筑隧洞的内衬混凝土时，排水板底面的圆形凹坑常常被混凝土填满，无法起协调变形作用，影响隧洞内衬和外衬的受力状态。并且隧洞工程利用排水板降低外水压力时，通常采用市场上现有的产品，现有产品存在以下不足：(1)现有产品的排水能力及抗压强度是现成既定的，其排水能力、抗压强度以及施工铺装便利性往往不能适应实际工程的需要；(2)现有产品不具备自适应变形特性，隧洞内衬在内水压力作用下挤压排水板变形，甚至排水板被压坏失效；(3)现有产品不具备阻燃特性，在内衬钢筋焊接或钢管焊接时容易引起火灾等危险。
技术实现思路
针对以上不足，本技术提供一种复合排水板，该复合排水板的排水通道大，排水能力强，占据空间小，易粘贴固定，施工铺装难度小；并且具有阻燃特性，施工安全性高；同时能起到协调变形作用，不影响隧洞内、外衬的受力状态。本技术通过以下方案达到上述目的：在本技术的第一方面，提供一种复合排水板，包括面层和底层，所述面层包括面层本体和设置在面层本体上的多个凸体，所述凸体为矩阵式分布，所述凸体的表面为毛面表面，所述底层和面层本体之间连接，所述底层由阻燃弹性材料制成，所述面层由防水材料制成。在上述排水板中，底层由阻燃弹性材料制成，可以起阻燃和协调变形作用，面层的凸体之间形成排水通道，使得面层具有排水作用，凸体具有毛面，施工铺装时有利于粘贴固定。应该理解，在上述排水板中，底层和面层本体之间可以通过任何可行的方式进行连接或连接为一体(整体连接)。优选的，一种复合排水板，包括面层和底层，所述面层包括面层本体和设置在面层本体上的多个凸体，所述凸体为矩阵式分布，所述凸体的表面为毛面表面，所述底层和面层本体之间为整体连接，所述底层由阻燃弹性材料制成，所述面层由防水材料制成。优选的，所述底层和面层本体之间整体连接。进一步优选的，所述底层和面层本体之间通过热熔方式整体连接。优选的，所述底层和面层本体之间通过粘贴方式连接。优选的，所述制成底层的材料包括聚乙烯材料和阻燃剂。由聚乙烯材料并添加阻燃剂制成的底层，其弹性模量很小，可适应钢内衬变形，并具有阻燃特性。优选的，所述面层由高密度聚乙烯材料制成。优选的，所述凸体为方形凸体。方形凸体具有更大的表面积，可以更有利于施工时的粘贴固定。应该理解，上述方形包括长方形或正方形。优选的，所述凸体为正方形，进一步优选的，所述凸体为边长在20-40mm的正方形。优选的，所述凸体之间的排距与凸体之间的行距相等。进一步优选的，所述排距和行距为20-40mm，例如30mm。优选的，所述凸体的高度为3mm～9mm。优选的，所述面层的高度为5～10mm。优选的，所述复合排水板的高度为10～20mm。上述排水板适合于隧洞内使用，尤其适合于深埋隧洞内使用。在本技术的第二方面，提供一种上述复合排水板的设计方法，包括：(1)计算或实测得出隧洞的总渗水量(首先计算或实测总渗水量)，根据总渗水量的排水能力要求，确定面层排水通道高度(凸体高度)及排水通道宽度(凸体排距)；(2)根据施工荷载、铺装粘合要求，确定凸体个数；(3)计算钢内衬变形量，根据复合排水板的底层材料强度、弹性模量，拟定材料厚度，使得钢内衬变形与底层变形相协调。其中，所述步骤(1)中，根据隧洞防水等级、隧洞直径及隧洞长度，计算或实测得出隧洞的总渗水量。其中，所述步骤(1)包括：a.根据隧洞防水等级、隧洞直径(周长)及隧洞长度，按照规范计算或实测得出隧洞的总渗水量Qr；b.拟定面层排水通道高度(凸体高度)h0：所述排水通道高度(凸体高度)h0为假定的一个初始值，如果排水安全系数不满足要求，则需加大排水通道高度h0；c.拟定排水通道宽度(凸体排距)w0：所述排水通道宽度(凸体排距)w0为假定的一个初始值，如果排水安全系数不满足要求，则需加大排水通道宽度；d.根据水力计算的相关公式计算排水板的排水能力：将排水板视为具有若干纵向排水通道的排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合排水板，其特征在于，包括面层和底层，所述面层包括面层本体和设置在面层本体上的多个凸体，所述凸体为矩阵式分布，所述凸体的表面为毛面表面，所述底层和面层本体之间连接，所述底层由阻燃弹性材料制成，所述面层由防水材料制成。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合排水板，其特征在于，包括面层和底层，所述面层包括面层本体和设置在面层本体上的多个凸体，所述凸体为矩阵式分布，所述凸体的表面为毛面表面，所述底层和面层本体之间连接，所述底层由阻燃弹性材料制成，所述面层由防水材料制成。


2.根据权利要求1所述的一种复合排水板，其特征在于，所述底层和面层本体之间整体连接。


3.根据权利要求1所述的一种复合排水板，其特征在于，所述底层和面层本体之间通过粘贴方式连接。


4.根据权利要求1所述的一种复合排水板，其特征在于，所述底层的材料包括聚乙烯材料和阻燃剂。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张武，严振瑞，姚广亮，秦晓川，
申请(专利权)人：广东省水利电力勘测设计研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44