[实用新型]隧道衬砌自防排水系统

说明书

技术领域

本实用新型属于隧道及地下工程防排水技术领域，适用于铁路、公路、冶金、煤炭、水电、水利、人防、国防等隧道、巷道、坑道、地道以及地下拱形厂房、城市地铁、高层建筑地下室等工程防排水设施，具体地说是一种隧道衬砌自防排水系统。 

背景技术

目前，国内外普遍采用复合式衬砌防排水系统。参见图8：防水方面；除喷锚支护初步防水层8以及现浇混凝土主防水层2外，又增设了一层隐蔽的夹层防水层7，即在初期支护与二次衬砌之间全洞普遍设置防水板、无纺布的中间防水层。实际上，由于噴锚支护的喷射混凝土的厚度不匀、回弹量大、存在空洞等原因，往往不能有效防水。而且，锚杆钻孔有时会引来深层地下水；由于夹层防水层7和渗漏水排水系统9的设置，渗漏水被排除和被夹层防水层阻挡，竣工验收期间，现浇混凝土主防水层2往往无水可防，使现浇混凝土主防水层的隐蔽渗漏点、渗漏缝难以发现，为后期漏水埋下了隐患。 

参见图8：排水方面；主要靠二道隐蔽的排水盲管解决问题。其中：集中地下水依靠设在初期支护与围岩之间的集中水排水盲管10排除；分散渗漏水依靠设在初期支护和二次衬砌之间，沿隧道长度方向每隔10~30m设置的渗漏水盲管排水系统（包括间隔式环向或竖向排水盲管901、纵向排水盲管902、横向泄水管903和横向排水管904），将水引至沿隧道全长设置的纵向排水沟4或中心排水管6后排出。由于隧道长度方向通体设置防排水系统，工程造价高，工期长。 

这种先排后防的防排水系统，由于位于外层或夹层的排水盲管10、9，易受人为因素（如施工砂浆、浆液堵塞了盲管）或自然因素（地下水与混凝土化学反应产生的白色泡沫析出物堵塞排水盲管；地层中泥质细小颗粒年久堵塞盲管）影响，引起盲管堵塞，使渗水漫流至夹层防水层7的防水板孔洞或缝隙处渗入。即使防水板施工质量很好，但随着围岩压力加大，引起衬砌变形，使尖石、锚杆头压破防水板，渗水就会通过防水板孔洞、缝隙轻易流到二次衬砌外表面。再经过防水混凝土的施工缝、沉降缝、温度缝以及钢筋锈蚀形成的通缝，渗入隧道内部。如果衬砌结构设计不好，由围岩压力引起的二衬受力裂缝是施工无法避免的，这就是尽管新建隧道都采用了新材料、新工艺，仍有不少隧道出现渗漏，并且渗漏量有随时间推移不断增加的趋势的主要原因。据我国1997年5千座隧道统计，因渗漏水影响运营的达1500座，占隧道总数30%，严重影响工程正常使用，使隧道渗漏成为隧道常见通病。隧道裂缝、渗漏、冻胀、积水或结冰，既影响衬砌和行车安全，潮湿环境使洞内设备锈蚀或短路，降低设备使用寿命，又影响洞内美观。 

目前的发展趋势，仅限于在原系统上进行改善，如采用高抗裂能力的钢钎混凝土或柔性纤维混凝土防止二衬受力裂缝；用鑿除喷射混凝土表面结块、割除基面钢筋、管头等尖锐突出物、砂浆抹平罩面等方法防止防水层损伤；用新材料、新工艺改善三缝施工质量防止渗漏等措施，这种局限于防排水专业解决防排水问题的方法，至今并未解决隧道渗漏问题。因此，必须突破防排水专业束缚，从结构设计着手，考虑防排水系统创新、开发一项简单易行、与隧道主体结构结合、内排外防结合的新型防排水系统，持久解决渗漏水影响隧道正常使用问题，是非常必要的。 

中国实用新型专利2008101768910公开的双曲隧道，重点在于隧道力学合理，利用双曲优化复合结构的立即受力、立体受力和合理受力等优势，实现又好又快即安全、优质、环保、节约、施工快的建设隧道的目的。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种隧道衬砌自防排水系统，该系统能彻底解决隧道裂缝、渗漏、冻胀、积水或结冰，实现可靠防排、灵活处理、方便检修、长期运行与保证使用的目的；同时，也为减少隧道工序、加快施工进度与节约建设投资创造了条件。 

本实用新型解决的技术问题采取的技术方案如下：一种隧道衬砌自防排水系统，包括围岩承载拱，现浇混凝土主防水层，预制混凝土拱片层，纵向排水沟，拱片层施工缝和现浇混凝土主防水层施工缝错缝；其特征在于：在松软围岩集中涌水渗漏点位置其预制混凝土拱片层下面固定设有活动排水槽，活动排水槽与预制混凝土拱片的内凹面组成拱片排水空间，沿隧道断面布设的并列排水空间构成活动排水沟，活动排水沟与隧道路面两侧设有纵向排水沟贯通，集中涌水渗漏点设有预埋引水管，预埋引水管出水端位于预制混凝土拱片层的内凹面，预埋引水管的外面设有预埋注浆管。 

预埋注浆管的一端与现浇混凝土主防水层外缘平齐，另一端位于内凹面。 

纵向排水沟出水端位于隧道长度方向一端或两端。