专利名称：一种可调节水压力的全封闭防水复合式衬砌结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及隧道类，尤其涉及一种可调节水压力的全封闭防水复合式衬砌结
构，特别适用于水位随季节变化较大以及对地下水流失敏感的隧道工程。
背景技术：
随着我国基础设施大规模的建设，大型山岭隧道、跨越江河、海峡隧道等地下工程 得到大力发展，隧道工程所遇到的水文地质条件也越来越复杂，环境保护要求也越来越高， 设计中如何合理处理地下水的排放问题也越来越受到各方面的关注。目前根据对地下水的 排放处理方式将复合式隧道衬砌结构分为两种类型， 一种是排水型衬砌，即所有进入隧道 初期支护内侧的地下水全部通过隧道排水系统排放，二次衬砌不承受水压力；另一种是防 水型衬砌，即完全不排放地下水，二次衬砌需承受隧道整个运营期内的最大水压力。排水型 衬砌只能适用于地面环境对地下水流失不敏感的地区；防水型衬砌由于需要承受隧道运营 期内的最高水压力，因而一般只能适用于最大水头约100m左右的地区，当水压力较高时， 防水型衬砌需要很大的结构厚度，致使结构设计方案不可行或很不经济。工程实践过程中， 经常遇到此类情况水底隧道穿越的河流如浏阳河、长江中上游河段等，其年内水位变化非 常大，最高水位与最低水位相差10 20m ;在岩溶地区修建隧道，地下水位一般较低，但暴 雨时水位骤涨。在该种情况下，如采用防水型衬砌，需按高水位设计，需要的结构厚度大，工 程不经济。如采用可调节水压力的全封闭防水复合式衬砌结构，则结构可仅满足常水位时 水压力的要求，水位升高时，可以开启阀门进行排水，使结构不致承受过高的水压力，同时 排水对地下水环境也不会产生明显不利影响。
实用新型内容本实用新型的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种结构简单，施 工方便，质量可靠的可调节水压力的全封闭防水复合式衬砌结构，使其不用承担隧道运营 期内短时出现的高水压力，保证衬砌结构的安全，达到较好的经济效益。 本实用新型目的的实现由以下技术方案完成一种可调节水压力的全封闭防水复 合式衬砌结构，包括拱墙和仰拱，拱墙由拱墙初期支护1、拱墙防水板2和拱墙二次衬砌3组 合而成；仰拱由仰拱初期支护4、仰拱防水板5和仰拱二次衬砌6组合而成，其特征是，在隧 道内高于中央水沟或废水泵房位置处的初期支护与防水板之间设置纵向排水盲管，该盲管 的管壁上布置有小孔，通过横向连接管穿透二次衬砌引入隧道内的中央水沟或废水泵房， 同时，在横向连接管中安装压力表和阀门。 进一步说，所述纵向排水盲管可以设置在拱墙初期支护与拱墙防水板之间。 更进一步说，所述纵向排水盲管最好设置在拱墙与仰拱之间的墙脚部位，位于拱 墙初期支护与拱墙防水板之间。 在上述方案中，所述布置在纵向排水盲管上的小孔沿盲管纵向呈网眼状布置。 在上述方案中，所述的防水板最好为高分子复合自粘防水巻材。[0009] 在上述方案中，所述仰拱防水板与拱墙防水板最好连为一体构成全环防水结构。 本实用新型是在全封闭防水复合式衬砌结构的基础上，通过设置一套可以调节水
压力的装置来达到控制水压力的目的。具体为在初期支护与二次衬砌之间设置纵向排水 盲管，该盲管在隧道适当位置通过横向连接管穿透二次衬砌引入隧道内的中央水沟或废水
泵房。同时，在横向连接管的易检修部位安装压力表和阀门。在运营过程中，观测压力表的
压力大小(可以采用自动化监测方式)，如压力表显示的水压力接近预先考虑的水压力时，
打开阀门(可以采用自动化控制)，将地下水排入隧道内水沟或废水泵房，以降低水压力。 该复合衬砌结构是一种全封闭的防水结构，能承受一定的水压力，隧道复合式衬
砌上的水头可以根据测得的压力大小进行调节，当压力过大时，可通过隧道内的阀门进行
放水泄压，保证衬砌结构的安全。本实用新型不用承担隧道运营期内短时出现的高水压力，
达到较好的经济效益，结构简单，施工方便，质量可靠，适用于对地下水流失敏感的隧道工
程设计，特别适用于水位随季节变化较大以及对地下水流失敏感的隧道工程设计。
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便
于同行技术人员的理解。
图1是本实施例结构示意图。 在图1中，l-拱墙初期支护、2-拱墙防水板、3-拱墙二次衬砌、4-仰拱初期支护、 5-仰拱防水板、6-仰拱二次衬砌，7-连接管，8-中央水沟或废水泵房，9-纵向排水盲管，
io-压力表和阀门。
具体实施方式参见图1.本实施例的隧道为可调节水压力的全封闭防水复合式衬砌结构，由复 合式衬砌结构、纵向排水盲管9、连接管7、压力表和阀门10、中央水沟或废水泵房8等组成， 其中复合式衬砌结构包括拱墙和仰拱，拱墙由拱墙初期支护1、拱墙防水板2和拱墙二次衬 砌3组合而成；仰拱由仰拱初期支护4、仰拱防水板5和仰拱二次衬砌6组合而成。 本实施例通过在隧道内沿隧道纵向设置高于中央水沟或废水泵房位置处的初期 支护与防水板之间纵向排水盲管9，纵向排水盲管9通过横向连接管7穿透二次衬砌引入隧 道内的中央水沟或废水泵房8，同时，在横向连接管7中安装压力表和阀门IO，共同控制二 次衬砌承受的水压力，当压力表显示压力达到设计值时，开启阀门排水，从而降低水压力， 达到调节衬砌背后水压力的目的。 本实施例的施工过程如下拱墙初期支护1和仰拱初期支护4施工完毕后，铺设仰 拱防水板5，再浇筑仰拱二次衬砌6，然后在拱墙与仰拱之间墙脚处的拱墙初期支护上沿隧 道纵向铺设纵向排水盲管9，用横向连接管7将纵向排水盲管9与中央水沟或废水泵房8相 连，之后铺设拱墙防水板2，将纵向排水盲管9盖住，然后再浇筑拱墙二次衬砌3，最后在连 接管7的易检修部位安装压力表和阀门IO，并施作中央水沟或废水泵房8。 为确保防水效果，防水板采用高分子复合自粘防水巻材，所述的拱墙防水板2和 仰拱防水板5均采用高分子复合自粘防水巻材。且仰拱防水板5与拱墙防水板2必须焊接 或冷连接为一体构成全环防水结构；拱墙二次衬砌3与仰拱二次衬砌6之间为施工缝，必须
4设置可靠的止水措施(如止水带等)。 所述纵向排水盲管9在其管壁上布置有网眼状小孔，网眼状小孔能使衬砌背后的 地下水顺利进入纵向排水盲管中排出，而泥沙被阻止。
权利要求一种可调节水压力的全封闭防水复合式衬砌结构，包括拱墙和仰拱，拱墙由拱墙初期支护(1)、拱墙防水板(2)和拱墙二次衬砌(3)组合而成；仰拱由仰拱初期支护(4)、仰拱防水板(5)和仰拱二次衬砌(6)组合而成，其特征是，在隧道内高于中央水沟或废水泵房位置处的初期支护与防水板之间设置纵向排水盲管(9)，该盲管的管壁上布置有小孔，通过横向连接管穿透二次衬砌引入隧道内的中央水沟或废水泵房，同时，在横向连接管中安装压力表和阀门。
2. 根据权利要求1所述的一种可调节水压力的全封闭防水复合式衬砌结构，其特征 是，所述纵向排水盲管设置在拱墙初期支护与拱墙防水板之间。
3. 根据权利要求2所述的一种可调节水压力的全封闭防水复合式衬砌结构，其特征 是，所述纵向排水盲管设置在拱墙与仰拱之间的墙脚部位。
4. 根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种可调节水压力的全封闭防水复合式 衬砌结构，其特征是，所述布置在纵向排水盲管上的小孔沿盲管纵向呈网眼状布置。
5. 根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种可调节水压力的全封闭防水复合式衬砌结构，其特征是，所述的防水板为高分子复合自粘防水巻材。
6. 根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种可调节水压力的全封闭防水复合式 衬砌结构，其特征是，所述仰拱防水板(5)与拱墙防水板(2)连为一体构成全环防水结构。
专利摘要一种可调节水压力的全封闭防水复合式衬砌结构，包括拱墙和仰拱，拱墙由拱墙初期支护(1)、拱墙防水板(2)和拱墙二次衬砌(3)组合而成；仰拱由仰拱初期支护(4)、仰拱防水板(5)和仰拱二次衬砌(6)组合而成，其特征是，在隧道内高于中央水沟或废水泵房位置处的初期支护与防水板之间设置纵向排水盲管(9)，该盲管的管壁上布置有小孔，通过横向连接管穿透二次衬砌引入隧道内的中央水沟或废水泵房，同时，在横向连接管中安装压力表和阀门。本实用新型是一种全封闭的防水结构，能承受一定的水压力，隧道复合式衬砌上的水头可以根据测得的压力大小进行调节，当压力过大时，可通过隧道内的阀门进行放水泄压，保证衬砌结构的安全。
文档编号E21D11/38GK201496072SQ20092022775
公开日2010年6月2日 申请日期2009年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者彭长胜, 王腾飞, 肖明清, 阳习丰 申请人:中铁第四勘察设计院集团有限公司