[实用新型]一种水下隧道快速防涌水装置

说明书

本实用新型公开了一种水下隧道快速防涌水装置，包括：可膨胀的气囊，固定设置在隧道衬砌的侧壁上；充气泵，设置在隧道外，用于向气囊中充气；以及多个约束带，设置在气囊的外部，用于约束压缩状态的气囊。本实用新型一种水下隧道快速防涌水装置，适用于各种断面形状的隧道，解决了以往隧道挡水装置占用隧道净空影响施工运输、受围岩条件限制、修建及拆除困难等问题；在隧道发生涌水事故时，能够在地面开启气泵即可形成挡水墙，通过地面控制快速建立起一道堵塞墙，操作方便快捷，迅速投入使用，阻挡水势蔓延，为抢险提供缓冲时间，保证工作边后方人员设备的安全。

技术领域

本实用新型涉及隧道自身安全装置技术领域，尤其涉及一种水下隧道快速防涌水装置。

背景技术

穿江越海隧道往往是现代都市交通系统中的重要节点，目前水下隧道最常采用的工法主要有：矿山法、盾构法、沉管法等，其中矿山法隧道在水深较深且地质条件复杂的场区环境应用广泛，具有代表性的工程有厦门翔安海底隧道、青岛胶州湾海底隧道等。

与盾构隧道不同，矿山法水下隧道的开挖面为开放式，在穿越富水软弱地层或裂隙发育的岩石地层时，开挖面易发生涌水事故，轻则影响施工进度，重则威胁洞内人员、设备的安全。在遭遇这种地层条件时，一般采用注浆加固堵水，并辅以机械抽排的方法进行预处理。但是由于地下工程环境的不确定性，注浆加固的效果因地因时而异，翔安海底隧道与胶州湾海底隧道在注浆后开挖过程中均出现过不同程度的开挖面涌水状况，因此矿山法水下隧道一般均在开挖面后方布置至少一道施工临时挡水装置以应对这种状况。

目前惯用的施工临时挡水装置形式为：在开挖面后方，围岩完整段浇筑一道混凝土墙，并通过径向锚索(管)与周边围岩连接，墙上预留门洞并安装单开或双开钢结构门扇，该门仅能朝开挖面方向单向开启，门扇与门框周边安装可压缩密封橡胶条。在隧道正常施工时，门扇呈打开状态；工作面发生涌水事故时，关闭门扇，阻挡来水。这种挡水装置存在以下几个局限性：

1)门枋侵入隧道净空，形成运输行车的瓶颈；

2)为达到密封要求，混凝土门枋须设置门槛，并斜搭钢板桥等才能行车，若关闭门扇须先移开钢板桥等沉重的障碍物，这无疑会影响抢险效率；

3)要求设置在围岩完整且强度较高的区段，位置选择不自由；

4)作为施工临时构筑物后期拆除困难；

5)混凝土门枋浇筑及钢结构门扇焊接制作过程复杂，造价高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够快速膨胀通过充满隧道实现阻挡水势蔓延的水下隧道快速防涌水装置。

为实现上述目的，本实用新型的一种水下隧道快速防涌水装置的具体技术方案为：

一种水下隧道快速防涌水装置，包括：可膨胀的气囊，固定设置在隧道衬砌的侧壁上；充气泵，设置在隧道外，用于向气囊中充气；以及多个约束带，设置在气囊的外部，用于约束压缩状态的气囊。

进一步，还包括充气管，沿隧道纵向设置，一端与充气泵相连通，另一端与待充气的气囊相连通，充气泵通过充气管向气囊内充气，以使气囊膨胀。

进一步，气囊包括受力骨架，受力骨架为高强度合成纤维织物。

进一步，气囊的内表面与外表面均设置有橡胶层，通过橡胶层的弹性以实现气囊的膨胀。

进一步，气囊的开口端过螺栓和压板固定在隧道衬砌的侧壁上。

进一步，约束带平行于隧道轴线设置，两端通过螺栓固定在隧道衬砌的侧壁上的压板上。

进一步，约束带上均匀设置有至少一列机械孔，机械孔沿着约束带的带宽方向设置。

本实用新型的一种水下隧道快速防涌水装置的优点在于：