隧道密封水气排放系统的制作方法

1.本实用新型涉及隧道衬砌支护及排水技术领域，具体涉及一种隧道密封水气排放系统。


背景技术：

2.隧道开挖地层中常见的有害气体有瓦斯和硫化氢。对于仅含瓦斯逸出的隧道，由于瓦斯难溶于水且比空气轻，因此通过设置水气分离装置，如公告号为cn210768895u的中国实用新型专利公开的瓦斯隧道内水气分离系统，其利用水封远离，使较轻的瓦斯气体向上引入相应的管道而防止排出至排水沟以防止造成危害。
3.但水气分离装置存在易堵塞和无水时不能隔气的缺点，可靠性较低。且当隧道内逸出气体混入如硫化氢的易容于水的有害气体且比重较大时，以往的水气分离装置无法对有害气体进行分离，且水气分离装置的水在排水沟外露，容易造成安全事故。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种有效防止有害气体在隧道内逸散的隧道密封水气排放系统。
5.本实用新型提供的隧道密封水气排放系统包括衬砌结构、侧沟浇筑结构、道床和排水结构，衬砌结构设置在围岩层的内侧，衬砌结构包括位于其底部的仰拱衬砌部，道床和侧沟浇筑结构均设置在仰拱衬砌部的上方，且两个侧沟浇筑结构位于道床的相对两侧，侧沟浇筑结构上设置有排水沟和电缆沟；排水结构包括横向排水管、纵向盲管和环向盲管，环向盲管围绕在衬砌结构与围岩层之间，纵向盲管沿隧道的延伸方向设置在衬砌结构与围岩层之间，环向盲管与纵向盲管连通，横向排水管的一端连通于纵向盲管；衬砌结构包括从外到内依次设置的初期支护层、闭孔泡沫塑料垫层、瓦斯隔离层和二次衬砌层；排水结构还包括密封管，密封管整体采用玻璃钢制成，密封管设置在侧沟浇筑结构中，排水沟为密封管的内部空间；密封管包括管体部和检查井部，检查井部的顶部设有检查口以及可拆卸的井盖；横向排水管与管体部连通；电缆沟的底面所在的水平位置高于检查井部的底面所在的水平位置，电缆沟的底面与检查井部的第一侧壁面的底部之间以第一水封泄水盲管连通；道床设有凹陷的泄水槽，泄水槽的底面所在的水平位置高于检查井部的底面所在的水平位置，泄水槽的底面与检查井部的第二侧壁面的底部之间以第二水封泄水盲管连通。
6.由上述方案可见，首先，通过设置瓦斯隔离板层将围岩内涌出的水和气与二次衬砌进行隔离，纵向盲管和环向盲管在衬砌结构背后设置透水，通过将水、气进行收集防止在衬砌结构背后积蓄水而破坏衬砌结构，然后设置横向排水管将引入洞内侧边排水沟，同时排水沟进行密闭改造，采用玻璃钢缝合高分子防渗材料做成密闭结构，从而实现水和气在整个排放过程中在洞内不暴露。另外，第一水封泄水盲管和第二水封泄水盲管均连通于检查井部侧壁的底部，此设置能使检查井部与泄水槽以及电缆沟之间形成水封，从而实现泄水的同时避免水气暴露。
7.进一步的方案是，检查井部向上延伸至侧沟浇筑结构的顶部，井盖外露于侧沟浇筑结构的顶部；侧沟浇筑结构从管体部的上方以及两侧覆盖管体部。
8.更进一步的方案是，侧沟浇筑结构从管体部的上方以及两侧对管体部密闭遮挡。
9.由上可见，除了检查口为工作人员提供外露的检查位置外，密封管的其他部分均密闭于侧沟浇筑结构内，从而进一步保证密封性，进一步避免水气暴露。
10.进一步的方案是，沿密封管的延伸方向，管体部的截面呈方形，管体部包括围绕设置的四块玻璃管壁，横向排水管与位于管体部侧面的一块玻璃管壁连接。
11.由上可见，此设置利于在侧沟浇筑结构成型密封管的放置沟槽，易于将密封管定位并固定在侧沟浇筑结构中，利于密封管与横向排水管、第一水封泄水盲管以及第二水封泄水盲管连通且保持密封性。
12.更进一步的方案是，横向排水管连接在玻璃管壁的上部。
13.由上可见，此设置保证横向排水管的出口处于较高水位，保证排水作用。
14.更进一步的方案是，沿高度方向，检查井部的内轮廓呈圆形，井盖的轮廓呈圆形。
15.由上可见，此设置利于设置井盖的设置，防止井盖掉落。
16.更进一步的方案是，检查井部的内径大于管体部的宽度。
17.由上可见，此设置便于后期维修和清淤。
18.进一步的方案是，沿密封管的延伸方向，密封管中每相隔预设距离设置一个检查井部。
19.由上可见，此设置利于工作人员对不同延伸段进行检查。
20.进一步的方案是，在隧道的横向上，两个泄水槽分别设置在道床的相对两端。
21.进一步的方案是，隧道密封水气排放系统还包括路面浇筑层，路面浇筑层设置在道床的上方，且路面浇筑层从上方对泄水槽密闭遮挡。
22.由上可见，此设置能进一步防止排水沟中有害气体向洞内逸出。
附图说明
23.图1为本实用新型隧道密封水气排放系统第一实施例的示意图。
24.图2为本实用新型隧道密封水气排放系统第一实施例的局部放大图。
25.图3为本实用新型隧道密封水气排放系统第一实施例中侧沟浇筑结构俯视视角的示意图。
26.图4为本实用新型隧道密封水气排放系统第二实施例的示意图。
具体实施方式
27.隧道密封水气排放系统第一实施例
28.参见图1，图1为隧道的延伸方向上的截面示意图。隧道密封水气排放系统包括衬砌结构1、侧沟浇筑结构2、道床3、路面浇筑层4和排水结构5，衬砌结构1环绕洞孔设置，衬砌结构1位于围岩层9的内侧，衬砌结构1包括从外到内依次设置的初期支护层11、闭孔泡沫塑料垫层12、瓦斯隔离层13和二次衬砌层14，其中瓦斯隔离层13采用瓦斯隔离板。此设置下可使水气隔绝在二次衬砌层14之外。
29.衬砌结构1包括位于其底部的仰拱衬砌部19，道床3和路面浇筑层4自下往上依次
设置在仰拱衬砌部19的上方且位于隧道的横向上的中部，侧沟浇筑结构2位于衬砌结构1的内侧且位于仰拱衬砌部19的上方，在隧道的横向上，道床3以及路面浇筑层4的相对两侧均设有一个侧沟浇筑结构2。
30.排水结构5包括横向排水管53、纵向盲管52和环向盲管51。环向盲管51围绕在衬砌结构1与围岩层9之间，纵向盲管52沿隧道的延伸方向设置在衬砌结构1与围岩层9之间，环向盲管51与纵向盲管52连通，横向排水管53的一端与纵向盲管52连通，如图1所示，侧沟浇筑结构2上设置有排水沟21和电缆沟22，横向排水管53的另一端连通于排水沟21。此设置下排水结构5可将水气引入排水沟21。
31.结合图1和图2，排水结构5还包括密封管6。图2所示为密封管6中的检查井部62所在处的截面示意图。密封管6包括管体部61和检查井部62，如图3所示，密封管6沿隧道的延伸方向延伸，在密封管6的延伸方向上，密封管6中每相隔50米即设置一个检查井部62。
32.密封管6整体采用玻璃钢制成，本实施例中，沿密封管6的延伸方向，密封管6的截面呈方形，管体部61包括围绕设置的四块玻璃管壁611，管体部61的内轮廓为400mm
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400mm的正方形。沿高度方向，检查井部62的内轮廓呈圆形，检查井部62的顶部设有检查口620以及可拆卸的井盖621，井盖621的轮廓也呈圆形。检查井部62的内径为600mm。
33.从图2可见，密封管6整体设置在侧沟浇筑结构2中，密封管6的内部空间即作为侧沟浇筑结构2的排水沟21。其中，管体部61作为侧沟的内衬设置在侧沟浇筑结构2的侧沟中，侧沟浇筑结构2从管体部61的上方以及两侧覆盖管体部61并从管体部61的上方以及两侧对管体部61密闭遮挡。另外，检查井部62向上延伸至侧沟浇筑结构2的顶部，井盖621外露于侧沟浇筑结构2的顶部。
34.参见图2，横向排水管53与位于管体部61侧面的一块玻璃管壁611连接而连通到排水沟21中，且横向排水管53连接在该玻璃管壁611的上部。另外，电缆沟22的底面所在的水平位置高于检查井部62的底面所在的水平位置，电缆沟22的底面与检查井部62的第一侧壁面628的底部之间以第一水封泄水盲管71连通，其中，如图2所示，在隧道的横向上，第一水封泄水盲管71的端口连通在位于电缆沟22的底面上最靠近检查井部62的边缘处229，因此，第一水封泄水盲管71具有更短的距离，节省用料。其中，在隧道的横向上，沿逐渐靠近检查井部62的方向上，电缆沟22的底面逐渐向下倾斜延伸至边缘处229。另外，如图3所示，还可设置盖板221遮挡电缆沟22的上方开口。另外，在隧道的延伸方向上，每相隔100米设置一处第一水封泄水盲管71，即每隔一个检查井部62设置第一水封泄水盲管71将密封管6通过第一水封泄水盲管71连通至电缆沟22。
35.参见图1和图2，道床3的上端设有凹陷的截面呈半圆形的泄水槽31，在隧道的横向上，两个泄水槽31分别设置在道床3的相对两端，且路面浇筑层4从上方对泄水槽31密闭遮挡。泄水槽31的底面所在的水平位置高于检查井部62的底面所在的水平位置，泄水槽31的底面与检查井部62的第二侧壁面629的底部之间以第二水封泄水盲管72连通。其中，在第一侧壁面628与第二侧壁面629在隧道的横向上相对设置。在隧道的横向上，泄水槽31设置在道床3上最靠近检查井部62的位置上，因此第二水封泄水盲管72具有更短的距离，节省用料。其中，泄水槽31的底面具有位于最低水平位置的槽底，第二水封泄水盲管72连通至泄水槽31的槽底。另外，在隧道的延伸方向上，每相隔100米设置一处第二水封泄水盲管72，即每隔一个检查井部62设置第二水封泄水盲管72将密封管6通过第二水封泄水盲管72连通至泄
水槽31。
36.首先，通过设置瓦斯隔离板层13将围岩内涌出的水和气与二次衬砌层14进行隔离，纵向盲管52和环向盲管51在衬砌结构1背后设置透水，通过将水、气进行收集防止在衬砌结构1背后积蓄水而破坏衬砌结构1，然后设置横向排水管53将引入洞内侧边排水沟21，同时排水沟21进行密闭改造，采用玻璃钢缝合高分子防渗材料做成密闭结构，从而实现水和气在整个排放过程中在洞内不暴露。另外，第一水封泄水盲管71和第二水封泄水盲管72均连通于检查井部61侧壁面的底部，此设置能使检查井部61与泄水槽31以及电缆沟22之间形成水封，从而实现泄水的同时避免水气暴露。因此，本实用新型能有效防止有害气体在隧道内逸散。
37.隧道密封水气排放系统第二实施例
38.参见图4，本实施例中，检查井部82的内径与管体部81的宽度相同。
39.最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。