[发明专利]隧道衬砌结构立体防排水系统

说明书

隧道衬砌结构立体防排水系统，以有效防止隧道环向肓管、纵向肓管出现白色结晶物，确保环向肓管、纵向肓管畅通，泄水降压，从而保证隧道衬砌结构的安全。包括设置于初期支护结构与二次衬砌结构之间的环向盲管、纵向盲管、无纺布和防水板，其中防水板贴近二次衬砌结构靠围岩侧，环向盲管、纵向盲管贴近初期支护结构，纵向盲管设置于边墙脚且低于纵向施工缝。环向盲管上沿环向间隔设置与其固定连接且相连通的集水管，各集水管径向穿过初期支护结构伸入围岩内一定长度。集水管管壁上间隔布设与其内腔相通的通孔，集水管、环向盲管和纵向盲管形成立体排水体系。

技术领域

本发明涉及铁路隧道、公路隧道、市政隧道工程领域，特别涉及一种防止隧道环、纵向肓管出现白色结晶物的排水系统。

背景技术

目前，隧道工程为减少衬砌背后水压力，大多按照“以排为主”的防排水原则建造，在初期支护与二次衬砌之间设置纵、环向盲管、无纺布和防水板，以达到排出二次衬砌背后地下水的目的。上述防排水构造是基于初期支护是透水层，但是随着喷射混凝土标号的提高和采用湿喷技术，以及采用大型湿喷机械手施工，其渗透性越来越差，一方面造成初期支护背后地下水不能及时排出而形成水压，同时地下水从初期支护背后渗透至二次衬砌背后，在渗透压力的作用下会溶蚀、携带喷射混凝土中部分外加剂中的钙氧化物成分，携带了钙氧化物成分的地下水在缓慢从纵、环向盲管孔口流出时与空气中的CO₂发生化学反应，在管口部位形成白色结晶物，堵塞排水通道引起衬砌排水系统失效，威胁衬砌结构安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种隧道衬砌结构立体防排水系统，以有效防止隧道环向肓管、纵向肓管出现白色结晶物，确保环向肓管、纵向肓管畅通，泄水降压，从而保证隧道衬砌结构的安全。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的隧道衬砌结构立体防排水系统，包括设置于初期支护结构与二次衬砌结构之间的环向盲管、纵向盲管、无纺布和防水板，其中防水板贴近二次衬砌结构靠围岩侧，环向盲管、纵向盲管贴近初期支护结构，纵向盲管设置于边墙脚且低于纵向施工缝，环向盲管和纵向盲管的出水管口与设置于二次衬砌结构矮边墙靠行车侧的侧沟相连通，其特征是：所述环向盲管上沿环向间隔设置与其固定连接且相连通的集水管，各集水管径向穿过初期支护结构伸入围岩内一定长度；所述集水管管壁上间隔布设与其内腔相通的通孔，集水管、环向盲管和纵向盲管形成立体排水体系。

所述环向盲管和纵向盲管的出水管口上设置有弯头，该弯头的出水端在侧沟内向上延伸一定高度，其内的积水形成水封。

本发明的有益效果是，隧道二次衬砌结构背后由集水管、环向盲管、纵向盲管形成立体排水体系，集水管径向穿过初期支护结构伸入围岩内一定长度，能有效收集围岩以及围岩与初期支护结构交界面上的地下水，并通过环向盲管、纵向盲管排入侧沟，起到泄水降压的作用，从而保证衬砌结构的安全；集水管在初期支护结构中形成过水通道，而不是通过渗流或裂隙，减少排水过程中溶蚀喷射混凝土中的钙氧化物，从而减少环向盲管、纵向盲管管口白色结晶物，有效保证环向肓管、纵向肓管的畅通；环向盲管和纵向盲管的出水管口上设置有对其形成水封的弯头，防止CO2与钙氧化物发生化学反应生成碳酸钙引起排水系统堵塞。集水管可在工厂批量生产，现场在初期支护结构施作后，再开孔后放入，施工工艺难度低，施工质量可得到保障。

附图说明

本说明书包括如下五幅附图：

图1是本发明一种隧道衬砌结构立体防排水系统的断面图；

图2是图1中A局部的放大图；

图3是本发明一种隧道衬砌结构立体防排水系统中集水管的结构和与环向盲管的连接方式示意图；

图4是本发明一种隧道衬砌结构立体防排水系统的立体示意图；

图5是本发明一种隧道衬砌结构立体防排水系统中弯头的安装方式示意图。