【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及山岭隧道及全断面机械法施工，特别是一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统。
技术介绍
1、山岭隧道对地下水的处理多采用排放的方式，而无节制的排放将带来地下水资源流失，对生态环境以及山岭上居民的正常生活造成不良影响，因此，山岭隧道建设时还应考虑对地下水排放的限制，称为限量排放，一般是通过密集的径向注浆在隧道管片外侧形成壁后注浆圈，壁后注浆圈可用作一层过滤屏障，减少涌入隧道壁后的地下水，再对涌入的地下水排放流量进行管控。这种方式在隧道长期营用时工作量较大，因此出现了限压排放的概念。限压排放力学概念更为清晰，衬砌受到的水压力更为明确，通过压力阀的自动监测与开闭，可实现无人化管理。但这种方式，在实际使用中常常出现监测与开闭设备故障，管路堵塞难以处理等问题，维护检修工作量依然较大。
2、再者，在采用全断面机械法施工，以管片作为隧道衬砌结构的隧道中，受制于注浆孔的数量与结构力学性能的矛盾，还将面对径向注浆层的质量难以保证的困难。
3、为解决以上问题，有必要对地下水排放系统进行深入的研究，寻找一种适用于管片衬砌，维护保养容易，可靠性高的限压排放系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：解决现有技术使用压力阀实现地下水的限压排放时容易出现监测与开闭设备故障、导致维护检修工作量大的问题，提供了一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，包含
4、壁后蓄水带的具体结构参考现有技术，包含但不限于连接于管片外侧面的蓄水管道或蓄水槽。
5、限压流通管可以是各种形状，以限压流通管连通于壁后蓄水带的一端作为进水口，另一端作为出水口，只要能使地下水在进入限压流通管后，能爬升到高于壁后蓄水带最高点的位置再从出水口排出即可；例如若采用直线状限压流通管，则限压流通管的底部为进水口，顶部为出水口；若采用倒“し”形的限压流通管，则限压流通管两个端口中高度较低的一个为进水口，高度较高的一个为出水口；限压流通管可以连通于壁后蓄水带的各处，包含但不限于顶部外侧和外侧壁；限压流通管需要具备能够承受其内部地下水压力的能力；对于限压流通管出水口的排水，既可以将其引导至既有排水结构，例如隧道内部的排水沟，也可以单独为其设置独立的排水管路。
6、本方案的工作原理为：用于排水的限压流通管最高点高于壁后蓄水带的最高点，壁后蓄水带中的地下水若想经过限压流通管排放，则需要沿限压流通管向高处爬升直至越过限压流通管的最高点；而地下水的最大爬升高度与地下水的水压对应，因此限压流通管最高点不同的高度值，即对应了不同的地下水排放阈值，根据实际需求选取对应的限压流通管最高点高度值，即可以控制地下水仅在压力大于对应阈值时排放，实现限压排放的目的。
7、由上可知，本方案的适用于管片衬砌的地下水限压排放系统其排水压力取决于限压流通管最高点的高度值，无需任何电气设备或监控人员的参与，具有制造成本低、工作可靠，运维成本低的特点；同时本方案也能确保隧道所受水压力不会超过该阈值，使管片结构及配筋设计更有针对性，进而获得更好的实际力学性能。
8、作为本专利技术的优选方案，所述限压流通管为倒u形结构，所述限压流通管两个端部的其中一个连通于所述壁后蓄水带，所述限压流通管两个端部中的另一个用于排水。
9、本方案的限压流通管形状为倒u形，在保证了限压流通管最高点高于壁后蓄水带最高点的同时，减小了出水口的高度，使出水口能够更加靠近隧道，进而能够更加方便地将出水口连通至隧道内部的既有排水沟。
10、作为本专利技术的优选方案，还包含导水管，所述导水管一端与所述限压流通管的排水端连通，所述导水管的另一端朝向所述隧道的排水沟设置。
11、限压流通管的排水端即出水口。
12、本方案使用导水管将限压流通管中的水引导至隧道的排水沟，即能够直接利用隧道既有的排水沟进行地下水的排放，无需为限压流通管设计单独的排水结构，从而能降低本方案的施工成本。
13、作为本专利技术的优选方案，所述导水管贴合所述隧道的内侧壁设置。
14、导水管贴合隧道内侧壁设置，例如将导水管制作为与隧道内侧壁弧度对应的弧形结构。
15、本方案使导水管贴合隧道内侧壁，能够减少导水管对隧道内部空间的侵入，避免对隧道内部车辆或人员的通行造成阻碍。
16、作为本专利技术的优选方案，还包含壁后注浆圈，所述壁后注浆圈环绕于所述壁后蓄水带的外侧。
17、壁后注浆圈的具体结构和施工方式可参考现有的壁后注浆圈，其具体厚度根据实际过滤需求而定。
18、本方案的壁后注浆圈可作为过滤屏障，减少涌入隧道壁后的地下水。
19、作为本专利技术的优选方案，还包含至少一个多向注浆孔，所述多向注浆孔贯通所述隧道的管片设置，所述多向注浆孔朝向所述隧道内部的一侧具有单个开口，所述多向注浆孔朝向所述隧道外部的一侧具有多个不同朝向的开口，所述多向注浆孔的所有开口均相互连通。
20、多向注浆孔的具体形状随开口的数量不同而不同，例如，当多向注浆孔背离隧道的一侧具有两个开口时，多向注浆孔呈现y形。
21、本方案在施工壁后注浆圈时，可通过多向注浆孔从隧道内部向隧道外部打设注浆管，且由于本方案的多向注浆孔形状类似树枝，因此每个多向注浆孔中均可以打设多个具有不同朝向的注浆管，从而能提高壁后注浆圈的施工效率，并提高壁后注浆圈的注浆均匀性。
22、作为本专利技术的优选方案，所述限压流通管的数量大于一，所述限压流通管沿隧道纵向间隔设置。
23、本方案能将地下水的排放作业分散到沿隧道纵向间隔设置多个限压流通管中，从而沿隧道纵向更加均匀地对地下水进行排放，并能减少单个限压流通管的排水压力，进而增加本方案工作的稳定性和可靠性。
24、作为本专利技术的优选方案，还包含密封层，所述密封层包裹于所述限压流通管外部。
25、密封层包含但不限于橡胶套管、聚乙烯薄膜、聚氨酯涂层。
26、本方案能够加强限压流通管的密封效果，减少限压流通管发生泄漏的可能。
27、作为本专利技术的优选方案，所述限压流通管为分段式结构，或，所述限压流通管为一体成型构件。
28、若采用分段式结构，限压流通管的具体分段方式可根据工程施工现场实际情况而定，例如使限压流通管沿长度方向分为若干段；且限压流通管既可以是刚性结构，也可以使用柔性结构，只要能保证限压流通管安装完成后最高点高于壁后蓄水带的最高点即可。
29、限压流通管具体采用分段式结构，或一体成型构件根据工程施工现场实际情况而定，例如当限压流通管长度过大时，可采用分段式结构以减少制造、运输和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，包含壁后蓄水带(2)，所述壁后蓄水带(2)沿隧道周向设置；其特征在于，还包含限压流通管(5)，所述限压流通管(5)一端连通于所述壁后蓄水带(2)，所述限压流通管(5)另一端向上延伸超过所述壁后蓄水带(2)的最高点，所述限压流通管(5)远离所述壁后蓄水带(2)的一端用于排水。
2.根据权利要求1所述的一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，其特征在于，所述限压流通管(5)为倒U形结构，所述限压流通管(5)两个端部的其中一个连通于所述壁后蓄水带(2)，所述限压流通管(5)两个端部中的另一个用于排水。
3.根据权利要求1所述的一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，其特征在于，还包含导水管(6)，所述导水管(6)一端与所述限压流通管(5)的排水端连通，所述导水管(6)的另一端朝向所述隧道的排水沟设置。
4.根据权利要求3所述的一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，其特征在于，所述导水管(6)贴合所述隧道的内侧壁设置。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统
6.根据权利要求5所述的一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，其特征在于，还包含至少一个多向注浆孔(7)，所述多向注浆孔(7)贯通所述隧道的管片(1)设置，所述多向注浆孔(7)朝向所述隧道内部的一侧具有单个开口，所述多向注浆孔(7)朝向所述隧道外部的一侧具有多个不同朝向的开口，所述多向注浆孔(7)的所有开口均相互连通。
7.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，其特征在于，所述限压流通管(5)的数量大于一，所述限压流通管(5)沿隧道纵向间隔设置。
8.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，其特征在于，还包含密封层，所述密封层包裹于所述限压流通管(5)外部。
9.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，其特征在于，所述限压流通管(5)为分段式结构，或，所述限压流通管(5)为一体成型构件。
10.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，其特征在于，所述限压流通管(5)位于所述隧道拱顶的上方。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，包含壁后蓄水带(2)，所述壁后蓄水带(2)沿隧道周向设置；其特征在于，还包含限压流通管(5)，所述限压流通管(5)一端连通于所述壁后蓄水带(2)，所述限压流通管(5)另一端向上延伸超过所述壁后蓄水带(2)的最高点，所述限压流通管(5)远离所述壁后蓄水带(2)的一端用于排水。
2.根据权利要求1所述的一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，其特征在于，所述限压流通管(5)为倒u形结构，所述限压流通管(5)两个端部的其中一个连通于所述壁后蓄水带(2)，所述限压流通管(5)两个端部中的另一个用于排水。
3.根据权利要求1所述的一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，其特征在于，还包含导水管(6)，所述导水管(6)一端与所述限压流通管(5)的排水端连通，所述导水管(6)的另一端朝向所述隧道的排水沟设置。
4.根据权利要求3所述的一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，其特征在于，所述导水管(6)贴合所述隧道的内侧壁设置。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种适用于管片衬砌的地下水限压排放系统，其特征在于，还包含壁后注浆圈(4)，所述壁后注浆...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻波，易丹，林刚，张子峰，罗世培，李德才，余军，宋同伟，王呼佳，彭帅，史宣陶，刘轶群，夏鑫，李科志，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
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