一种隧道防排水结构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道防排水技术领域，尤其涉及一种隧道防排水结构。


背景技术：

2.随着我国公路隧道数量的不断增加，为保证隧道安全稳定的运营环境，隧道防排水技术是重要的影响因素，直接影响到隧道的运营环境以及运营成本。隧道防排水结构的合理性与周围地层的工程地质和水文地质条件关系密切，隧道防排水应遵循
“‘
防、排、堵、截’结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全，达到防水可靠、排水通畅、经济合理的目的。卵石层相较于一般地层，地层性质特殊，在隧道施工中更容易出现较大的地层变形，造成地面沉降，严重时发生大面积坍塌，因其结构松散、透水性强的特点，在隧道防排水结构设计方面存在诸多问题。
3.目前，特殊地质卵石层隧道还只是沿用普通的防排水结构，且有关卵石层隧道的工程经验及相关规范标准也基本处于空白状态。因为卵石层具有结构松散，孔隙率大，没有粘结性，自稳能力差、透水性强等特征，而采用普通的防排水结构不能有效防水，难以满足工程的质量要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的实施例提供了一种隧道防排水结构，以解决卵石层结构性差、透水性强的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。
6.本实用新型提供了如下方案：
7.一种隧道防排水结构，包括：防水系统和排水系统，防水系统从外层的卵石层向内，依次包括：初期支护层、防水层和二次衬砌层；排水系统包括环纵向盲管和隧道底部排水结构，环纵向盲管与隧道底部排水结构连通；初期支护层包括：钢筋网层、型钢钢架层和喷射混凝土层，钢筋网层、型钢钢架层和喷射混凝土层由上至下依次排列；环纵向盲管设置于初期支护层和防水层之间；初期支护层穿设有排水锚杆和注浆锚杆，排水锚杆和注浆锚杆的顶部均位于卵石层，排水锚杆和注浆锚杆的底部均与环纵向盲管接触。
8.优选地，排水锚杆和注浆锚杆的数量均为多个。
9.优选地，防水层包括：防水混凝土层、涂料防水层和卷材防水层，防水混凝土层、涂料防水层和卷材防水层由上至下依次排列；卷材防水层包括土工布和复合防水板，土工布设置于涂料防水层的内侧，复合防水板设置于土工布的内侧。
10.优选地，土工布利用热熔衬垫设置于涂料防水层的内侧。
11.优选地，复合防水板利用射钉设置于土工布的内侧。
12.优选地，防水层与二次衬砌层之间的接缝处设置排水止水带。
13.优选地，隧道底部排水结构包括：设置于隧道的仰拱处的中心排水沟，以及设置于隧道的底部两侧的拱脚排水沟；拱脚排水沟和中心排水沟沿隧道的纵向方向延伸；拱脚排
水沟分别与环纵向盲管、中心排水沟连通。
14.优选地，拱脚排水沟通过第一横向泄水管与环纵向盲管连通；拱脚排水沟通过第二横向泄水管与中心排水沟连通。
15.优选地，第一横向泄水管和第二横向泄水管均向下倾斜设置。
16.由上述本实用新型的实施例提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供了一种隧道防排水结构，与现有防排水结构相比，是具有更安全可靠且高效的防排水施结构，还具有能提高卵石地层的防排水能力的优点：由于在初期支护层采用排水锚杆与注浆锚杆分别起排水和加固的作用，其中排水锚杆通过将卵石层中的地下水以引流的方式提前将水流导入环纵向盲管中，从而实现提前排出一定量的地下水，减轻隧道防排水结构的负担，而注浆锚杆则是利用注入的水泥砂浆在卵石层中填隙固结的方式实现加固，进而加强隧道整体结构的稳定性。
17.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例提供的隧道防排水结构的示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的隧道防排水结构的初期支护层的局部剖视图；
20.图3为本实用新型实施例提供的隧道防排水结构的防水层的局部剖视图；
21.图4为本实用新型实施例提供的隧道防排水结构的排水锚杆和注浆锚杆在卵石层中的细部图；
22.图5为本实用新型实施例提供的隧道防排水结构的排水锚杆和注浆锚杆与环纵向盲管接触处的细部图。
23.附图标记：
24.1、初期支护层；2、防水层；3、二次衬砌层；4、钢筋网层；5、型钢钢架层；6、喷射混凝土层；7、环纵向盲管；8、排水锚杆；9、注浆锚杆；10、防水混凝土层；11、涂料防水层；12、卷材防水层；13、土工布；14、复合防水板；15、拱脚排水沟；16、中心排水沟；17、第一横向泄水管；18、第二横向泄水管；19、卵石层。
具体实施方式
25.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
26.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措
辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
30.为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。
31.本实用新型实施例提供了一种隧道防排水结构，如图1至图3所示，包括：防水系统和排水系统，防水系统从外层的卵石层19向内，依次包括：初期支护层1、防水层2和二次衬砌层3；排水系统包括环纵向盲管7和隧道底部排水结构，环纵向盲管7与隧道底部排水结构连通；初期支护层1包括：钢筋网层4、型钢钢架层5和喷射混凝土层6，钢筋网层4、型钢钢架层5和喷射混凝土层6由上至下依次排列；环纵向盲管7设置于初期支护层1和防水层2之间，初期支护层1穿设有排水锚杆8和注浆锚杆9，排水锚杆8和注浆锚杆9的顶部均位于卵石层19，排水锚杆8和注浆锚杆9的底部均与环纵向盲管7接触。
32.具体地，如图2、图4和图5所示，本实施例中的钢筋网层4设置于隧道顶部的卵石层19的下方，型钢钢架层5设置于钢筋网层4底部，喷射混凝土层6设置于型钢钢架层5底部，环纵向盲管7设置于喷射混凝土层6底部，排水锚杆8和注浆锚杆9穿设于初期支护层1，并与环纵向盲管7的顶部接触，其中，环纵向盲管7包括环向盲管和纵向盲管，环纵向盲管7的外侧包裹有用于过滤泥沙的无纺布，水流经无纺布过滤后渗透进入环纵向盲管。将排水锚杆8与注浆锚杆9打入卵石层19中，并使排水锚杆8的底部、注浆锚杆9的底部均与环纵向盲管7接触，排水锚杆8通过引流的方式将隧道上部卵石层19中的地下水导流入环纵向盲管7中，提前排出一定量的地下水，不仅实现排水的目的还能够减轻隧道防排水结构的负担，而注浆锚杆9则是利用注入的水泥砂浆在卵石层19中填隙固结的方式实现加固的目的，从而加强隧道整体结构的稳定性。
33.如图1所示，本实施例中的排水锚杆8和注浆锚杆9的数量均为多个。排水锚杆8和注浆锚杆9二者以一定间距置于隧道顶部，可根据地下水分布情况调整二者的间距及数量。
34.如图3所示，本实施例中的防水层2包括：防水混凝土层10、涂料防水层11和卷材防水层12，防水混凝土层10、涂料防水层11和卷材防水层12由上至下依次排列；卷材防水层12包括土工布13和复合防水板14，土工布13设置于涂料防水层11的内侧，复合防水板14设置
于土工布13的内侧。具体地，防水混凝土层10设置于初期支护层1底部，涂料防水层11刷于防水混凝土层10内表面，卷材防水层12设置于涂料防水层11底部，防水层2采用防水混凝土层10、涂料防水层11和卷材防水层12“三层联合”的方法进行有效防水。其中，土工布13和复合防水板14之间采用双焊缝热熔粘结法进行连接形成密致的防水结构。
35.可选地，本实施例中的土工布13利用热熔衬垫设置于涂料防水层11的内侧。
36.可选地，本实施例中的复合防水板14利用射钉设置于土工布13的内侧。
37.本实施例中的防水层2与二次衬砌层3之间的接缝处设置排水止水带。在防水层2和二次衬砌层3交界接缝处采用排水止水带进行防水，且由于防水层2采用“三层联合”的方法进行有效防水，因此，将水几乎隔绝在二次衬砌层3外，实现了全封闭式的防止水流进入内部衬砌。具体地，二次衬砌层3设置于防水层2的底部，二次衬砌层3与防水层2之间的施工缝和变形缝均设置排水止水带。
38.如图1所示，本实施例中的隧道底部排水结构包括：设置于隧道的仰拱处的中心排水沟16，以及设置于隧道的底部两侧的拱脚排水沟15；拱脚排水沟15和中心排水沟16沿隧道的纵向方向延伸；拱脚排水沟15分别与环纵向盲管7、中心排水沟16连通。本实施例中的排水系统首先通过卵石层19中的排水锚杆8引入水流，到达环纵向盲管7处进行分流，水流同时通过环向盲管和纵向盲管流入隧道底部两侧的拱脚排水沟15内，再流入与拱脚排水沟15连通的中心排水沟16排出水流，从而形成一个完整且高效的排水体系。
39.如图1所示，本实施例中的拱脚排水沟15通过第一横向泄水管17与环纵向盲管7连通；拱脚排水沟15通过第二横向泄水管18与中心排水沟16连通。其中，第一横向泄水管17和第二横向泄水管18均向下倾斜设置。本实施例中的第一横向泄水管17和第二横向泄水管18均与水平面呈预设夹角，该夹角为30
°
。在其他实施例中，该预设夹角也可以为其他角度，本实施例中并不做限定，可以根据施工情况调整角度。
40.综上所述，本实用新型实施例提供了一种隧道防排水结构，包括：防水系统和排水系统，防水系统通过初期支护层1采用排水锚杆8和注浆锚杆9进行提前排水和加固，还利用喷射混凝土层6进行阻水，而当地下水到达防水层2时，通过防水混凝土层10、涂料防水层11和卷材防水层12(土工布13、防水板14)“三层联合”以及在二次衬砌层3与防水层2之间的施工缝和变形缝均设置排水止水带实现对水流进行全封闭式阻隔，防止水流进入二次衬砌层3，实现特殊地质卵石层隧道防水的目的。排水系统包括环纵向盲管7、拱脚排水沟15、中心排水沟16、第一横向泄水管17、第二横向泄水管18以及排水锚杆8，排水系统首先通过卵石层19中的排水锚杆8引入水流，到达环纵向盲管7处进行分流，环纵向盲管7外侧需包裹无纺布过滤泥沙，水流同时通过环向盲管和纵向盲管流入隧道底部两侧的第一横向泄水管17内，再分别汇入两侧的拱脚排水沟15内，以30
°
角通过第二横向泄水管18倾斜流入中心排水沟16，最后沿中心排水沟16排出水流，形成一个完整且高效的排水体系，可以及时且以提前引流的方式排出可能进入隧道结构的水流。本技术利用排水锚杆8超前引入水流，进而提前预防地下水流入，再通过环纵向盲管与横向泄水管结合进行排水，同时结合封闭的“三层联合”防水层，可以有效解决绝大部分卵石层隧道防排水施工及运营中出现的各类问题。
41.本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
42.本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分
布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。
43.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。