[发明专利]地下隧洞抗压结构

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电建筑领域，尤其是一种地下隧洞抗压结构。

背景技术

在水电大坝的修建中，需要相应的修建大量深埋于地下的隧洞。地下隧洞受地下高水位影响或内水外渗影响，隧洞在洞内无水或内水压力较小时承受较大外水荷载，为保障隧洞结构安全，通常采用对隧洞外岩层或土层采用固结灌浆提高岩土整体性和抗渗性，但是，这样的方式在提高整体性和抗渗性的同时也加大结构尺寸及配筋的方式，势必导致开挖量、混凝土量、钢筋量的增加，不利于节能减排。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有效降低隧洞外部水压，从而有效提高隧洞抗压能力的地下隧洞抗压结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：地下隧洞抗压结构，包括隧洞以及套接于隧洞外周的排水区，还包括沿隧洞的轴线方向设置于隧洞的外壁的下部的纵向排水管，以及绕隧洞外周设置的环向排水管，排水区内设置有至少一根排水管，所述排水管与环向排水管相通，每个环向排水管均与纵向排水管连通。

进一步的是，包括设置于隧洞的上部且连通隧洞与环向排水管的单向流动装置，所述单向流动装置的流动方向由环向排水管流向隧洞。

进一步的是，所述单向流动装置为单向阀或电控阀。

进一步的是，包括固结灌浆区，所述固结灌浆区套接于排水区的外周。

进一步的是，所述排水区与固结灌浆区为一体的结构。

进一步的是，所述排水管为四根，且均布于排水区内。

本发明的有益效果是：在实际使用时，一旦出现外水渗入的情况，所渗入的外水即会通过排水管进行收集，并依次汇聚到环向排水管，然后通过纵向排水管排走。这样不仅可以及时的将渗水排走，也可以有效的降低水压对隧洞的压力，故而有效的提高了地下隧洞的抗压能力。本发明尤其适用于水压较大的地下隧洞的修建中。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明结构的侧视图。

图中标记为：隧洞1、单向流动装置11、隧洞内水位12、环向排水管13、纵向排水管14、排水区2、排水管21、固结灌浆区3、地下水位4、地面5、隧洞高度H1、隧洞内水位高度H2、地下水位高度H3。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1、图2所示的地下隧洞抗压结构，包括隧洞1以及套接于隧洞1外周的排水区2，还包括沿隧洞1的轴线方向设置于隧洞1的外壁的下部的纵向排水管14，以及绕隧洞1外周设置的环向排水管13，排水区2内设置有至少一根排水管21，所述排水管21与环向排水管13相通，每个环向排水管13均与纵向排水管14连通。

在实际应用时，为了减小外水对隧洞1的水压，本发明采用了将外水有效排走，从而减少外水荷载的方法。具体的是，外水渗透到排水区2时，会在水压的作用下汇聚到排水管21内，而随着排水管21内储存的水量增加，所述排水管21内的水会流动到环向排水管13处进行进一步的汇集，而环向排水管13的储水则通过纵向排水管14直接排走，一般的，纵向排水管14的排水可以考虑沿隧洞1内水流下游的方向。

为了实现对上述排水的灵活控制，可以选择这样的方案：包括设置于隧洞1的上部且连通隧洞1与环向排水管13的单向流动装置11，所述单向流动装置11的流动方向由环向排水管13流向隧洞1。如图1所示的，一般的，地下水位高度H3均大于隧洞高度H1和隧洞内水位高度H2。在隧洞高度H1小于隧洞内水位高度H2时，上述的外水仅通过排水管21、环向排水管13和纵向排水管14排走。但是，当隧洞高度H1大于隧洞内水位高度H2，储存于环向排水管13内的外水即可通过单向流动装置11流动到隧洞1内，从而大大的加强了外水的排放效率，降低了外水的水压，让本发明的结构更稳固。结合实践的工程经验，一般可以优选单向流动装置11为单向阀或电控阀。

为了进一步的降低外水的渗水，从而进一步的降低外水的水压，可以选择增设固结灌浆区3，所述固结灌浆区3套接于排水区2的外周。如图1和图2所示的，在灌浆时，适当提高灌浆的压力，通过浆液堵塞固结灌浆区3的岩土内的孔隙，提高该区域岩土的整体性和抗渗性，减少外水内渗通道，以达到有效减少外水渗透压力和渗水量。一般的，在实际施工时，会选择将所述排水区2与固结灌浆区3设计为一体的结构。

当然的，为了有效的实现外水排放，一般会优选排水管21为四根，且均布于排水区2内。如图1所示的，这样可以较为均衡的将外水排出，有效降低外水的水压，从而更好的提高隧洞抗压能力。