隧道衬砌排水系统技术方案

本申请实施例提供一种隧道衬砌排水系统，包括集水管路、上水管路、下水容器、多个横向管路、多个第一开关阀以及排水管路；所述集水管路设置于所述隧道的一次衬砌与二次衬砌之间，用于汇集地下水；所述上水管路的顶端封闭；所述下水容器的顶端与大气连通；多个所述横向管路沿竖直方向分层设置，连通所述上水管路与所述下水容器；多个所述第一开关阀分别设置于所述横向管路上，用于控制相应的所述横向管路的连通或关闭；所述排水管路连通所述集水管路与所述上水管路，位于最下层所述横向管路的下方。本申请提供的隧道衬砌排水系统，通过分层设置的横向管路可以调节地下水水位高度，从而实现地下水限制性排放。

【技术实现步骤摘要】
隧道衬砌排水系统
本申请涉及岩土工程领域，尤其涉及一种隧道衬砌排水系统。
技术介绍
城市轨道交通在修建过程中，地质环境越来越复杂。当城市轨道交通穿越硬岩、球状风化体、基岩凸起等不良地质条件时，往往需要采用矿山法修建隧道。该隧道通常采用全包防水模式修建，在隧道衬砌服役期间需要承担全部的水土压力荷载。对于穿越城市内小型山脉的矿山法隧道来说，隧道衬砌上承受的地下水压通常达到几百千帕，如果隧道衬砌采用完全不排水设计，隧道衬砌需要设计的很厚，成本高，耐久性差。而如果隧道衬砌采用完全排水设计，将地下水位降低到隧道以下，则地下水位下降可能对城市生态环境及周边建构筑物安全造成极大威胁，抽排成本也很高。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例期望提供一种隧道衬砌排水系统，解决隧道衬砌排水的技术问题，为解决上述技术问题，本申请实施例的技术方案是这样实现的：本申请实施例提供一种隧道衬砌排水系统，包括：集水管路，设置于所述隧道的一次衬砌与二次衬砌之间，用于汇集地下水；上水管路，所述上水管路的顶端封闭；下水容器，所述下水容器的顶端与大气连通；多个横向管路，沿竖直方向分层设置，连通所述上水管路与所述下水容器；多个第一开关阀，分别设置于所述横向管路上，用于控制相应的所述横向管路的连通或关闭；以及排水管路，连通所述集水管路与所述上水管路，位于最下层所述横向管路的下方。进一步地，所述集水管路包括：沿所述隧道纵向间隔设置的至少两个环向集水管，每个所述环向集水管沿所述隧道环向设置，并与所述排水管路连通。进一步地，所述集水管路包括纵向集水管，所述环向集水管通过所述纵向集水管与所述排水管路连通。进一步地，所述环向集水管为软式透水管；和/或，所述纵向集水管为管壁设置有通孔的高密度聚乙烯管。进一步地，相邻的两个所述环向集水管之间的距离为2m～10m。进一步地，所述排水管路包括：纵向排水管，沿所述隧道的起拱线设置于所述隧道内，与所述集水管路连通；导水管，连通所述上水管路与所述纵向排水管。进一步地，所述隧道衬砌排水系统包括设置于所述导水管上的检查井、位于所述检查井两端的至少两个第二开关阀，所述第二开关阀用于控制所述导水管的连通或关闭。进一步地，所述隧道衬砌排水系统包括设置于所述导水管上的第一水压表，所述第一水压表用于测定所述导水管内的水压。进一步地，所述隧道衬砌排水系统包括设置于所述横向管路上的第二水压表，所述第二水压表用于测定所述横向管路内的水压。进一步地，所述下水容器包括：下水管，所述下水管的顶端与大气连通，所述下水管内的地下水可以排出。进一步地，所述下水容器包括：集水池，与所述下水管连通，用于容纳地下水。本申请提供的隧道衬砌排水系统，隧道衬砌排水系统形成一个连通器，通过分层设置的横向管路可以调节地下水水位高度，从而实现地下水限制性排放，避免隧道衬砌采用完全排水设计，地下水位降低到隧道以下带来的安全风险，也可以避免隧道衬砌采用完全不排水设计，成本高，耐久性差等问题。采用本申请实施例提供的隧道衬砌排水系统，能够根据隧道所在地水文、环境情况调节地下水水位。既可以满足隧道受力设计要求，控制成本，还可以保护生态、确保隧道周边建构筑物安全。附图说明图1为现有技术中隧道的结构示意图；图2为本申请实施中一种隧道衬砌排水系统的结构示意图；图3为本申请实施例中集水管路与排水管路的结构示意图；图4为图2中集水管路与排水管路连接示意图。附图标记说明隧道1000；空腔1000a；拱脚1000b；拱顶1000c；拱腰1000d；一次衬砌1100；二次衬砌1200；围岩2000；路面3000；集水管路10；环向集水管11；纵向集水管12；子纵向集水管121；上水管路20；下水容器30；下水管31；集水池32；横向管路40；第一开关阀50；排水管路60；纵向排水管61；子纵向排水管611；导水管62；检查井70；第二开关阀80；第一水压表90；第二水压表100；横向排水管路200；三通接头300。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。下面结合附图及具体实施例对本申请再作进一步详细的说明。在本申请的描述中，“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”方位或位置关系为基于隧道正常使用的状态，本申请中使用的“m”指的是国际单位米，“mm”指的是国际单位毫米，“纵向”为隧道延伸的方向，“环向”为隧道周向的方向，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。请参见图2，本申请实施例提供一种隧道衬砌排水系统，包括集水管路10、上水管路20、下水容器30、多个横向管路40、多个第一开关阀50以及排水管路60。集水管路10设置于隧道1000的一次衬砌1100与二次衬砌1200之间，用于汇集地下水。上水管路20的顶端封闭。下水容器30的顶端与大气连通。多个横向管路40沿竖直方向分层设置。横向管路40连通上水管路20与下水容器30。多个第一开关阀50分别设置于横向管路40上。第一开关阀50用于控制相应的横向管路40的连通或关闭。排水管路60连通集水管路10与上水管路20。排水管路60位于最下层横向管路40的下方。请参见图1，现有的隧道1000的衬砌包括设置在围岩2000上的一次衬砌1100和与一次衬砌1100间隔设置的二次衬砌1200。也就是说，一次衬砌1100与二次衬砌1200之间为空腔1000a。为防止地下水进入隧道1000内，在一次衬砌1100与二次衬砌1200之间设置防水层(图未示出)，通常防水层采用防水卷材或防水剂。隧道1000的拱脚1000b指的是隧道1000与路面3000交界处。拱脚1000b沿隧道1000纵向形成的线为起拱线。拱顶1000c指的是隧道1000的顶点。拱腰1000d指的是隧道1000沿拱顶1000c至拱脚1000b的弧长的中点。集水管路10、上水管路20、下水容器30、多个横向管路40以及排水管路60构成了地下水的流通通道。集水管路10设置于隧道1000的一次衬砌1100与二次衬砌1200之间，即集水管路10设置于一次衬砌1100与二次衬砌1200形成的空腔1000a内。集水管路10汇集的地下水进入排水管路60。通过排水管路60的引流作用，在空间开阔区域设置上水管路20、下水容器30和多个横向管路40等其他结构。例如，若隧道1000为城市轨道交通隧道，则可以将地下水引导至车站所在地，具体的，例如车站阳角位置。若隧道1000为山岭隧道，则可以将地下水引导至隧道1000外的开阔区域。排水管路60内的地下水进入上水管路20，上水管路20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道衬砌排水系统，其特征在于，包括：/n集水管路，设置于所述隧道的一次衬砌与二次衬砌之间，用于汇集地下水；/n上水管路，所述上水管路的顶端封闭；/n下水容器，所述下水容器的顶端与大气连通；/n多个横向管路，沿竖直方向分层设置，连通所述上水管路与所述下水容器；/n多个第一开关阀，分别设置于所述横向管路上，用于控制相应的所述横向管路的连通或关闭；以及/n排水管路，连通所述集水管路与所述上水管路，位于最下层所述横向管路的下方。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道衬砌排水系统，其特征在于，包括：
集水管路，设置于所述隧道的一次衬砌与二次衬砌之间，用于汇集地下水；
上水管路，所述上水管路的顶端封闭；
下水容器，所述下水容器的顶端与大气连通；
多个横向管路，沿竖直方向分层设置，连通所述上水管路与所述下水容器；
多个第一开关阀，分别设置于所述横向管路上，用于控制相应的所述横向管路的连通或关闭；以及
排水管路，连通所述集水管路与所述上水管路，位于最下层所述横向管路的下方。


2.根据权利要求1所述的隧道衬砌排水系统，其特征在于，所述集水管路包括：
沿所述隧道纵向间隔设置的至少两个环向集水管，每个所述环向集水管沿所述隧道环向设置，并与所述排水管路连通。


3.根据权利要求2所述隧道衬砌排水系统，其特征在于，所述集水管路包括纵向集水管，所述环向集水管通过所述纵向集水管与所述排水管路连通。


4.根据权利要求3所述隧道衬砌排水系统，其特征在于，所述环向集水管为软式透水管；
和/或，所述纵向集水管为管壁设置有通孔的高密度聚乙烯管。


5.根据权利要求2所述的隧道衬砌排水系统，其特征在于，相邻的两个所述环向集水管之间的距离为2m～10m。

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【专利技术属性】
技术研发人员：裴利华，杨均，林东，邓如勇，张旭东，
申请(专利权)人：中铁四院集团西南勘察设计有限公司，中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53