一种隧道排水系统的检查窗及其使用方法与流程

本发明涉及隧道防排水技术领域，具体涉及到一种隧道排水系统的检查窗及其使用方法。

背景技术：

目前在隧道工程领域采用复合式衬砌的隧道结构中，通常在初期支护和二次衬砌之间铺设排水管，包括环向排水管、纵向排水管、横向排水管和中央水沟等，用于对二次衬砌及防水板后的渗水进行排放，以消除水压。但是在隧道运营期间，由于渗水带出的泥沙淤积，通常会造成排水管的堵塞，如陈理公开的文献《铁路隧道施工中排水管堵塞问题探究》(《技术与市场》，2015年，第22卷第4期，第80页，2015年4月)，指出隧道排水系统易受到泥沙、钙质结晶物的影响而形成堵塞，造成水压积聚或者衬砌开裂渗水等后果。在岩溶发育地区修建的隧道，地下水中通常富含镁质、钙质离子，形成结晶物逐渐堵塞隧道排水管。由于隧道修建完毕后，排水管通常被封闭在二次衬砌背后，无法将衬砌结构打开检查和清理排水管，导致目前有效的清淤措施较少。通常采取的对策是在中央水沟中设置检查井和沉砂池，但此举只能清理中央水沟部位的淤堵。也有采用高压水和高压空气的方式对衬砌两侧的局部排水管进行清理，但所能清理的排水管范围也很有限。以上措施均无法有效地对隧道排水系统的堵塞进行清理，恢复其排水能力。

针对隧道排水管易被堵塞的问题，部分专家提出了一些方法：如周卓发表的论文《岩溶地区地下水渗流结晶堵塞隧道排水管机理研究及处治建议》(长安大学硕士学位论文，第57-60页，2015年6月)，提出了采用化灌防水和化灌-电防渗技术、改变排水坡度、隧道排水管放入碳酸酐酶的细菌、加压清除堵塞物和隧道、加入除垢剂等措施；张学富、张斌等人在清除隧道排水管结晶堵塞物领域公开发表了一些专利，如专利1(公开号cn104196563a、公开日2014.12.10)、专利2(公开号cn104196564a、公开日2014.12.10)、专利3(公开号cn104196565a、公开日2014.12.10)，通过布置溢水管来观察排水管的堵塞情况、改变水流速度以防止结晶的产生、在排水管内布置螺绞轴等构造以清除结晶堵塞物。以上措施，或存在构造复杂、清除不够彻底的问题，或仅短期效果有效，或需要对隧道的结构进行改变，或成本较高，总体上并不能完全解决目前隧道排水管堵塞的问题。在以上措施中，均不能对隧道排水系统进行直观的检查和直接清理，更无法对排水系统进行更换和维护。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种隧道排水系统的检查窗及其使用方法，解决隧道运营期间排水系统清理和维护难的问题，保障隧道排水系统的畅通。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种隧道排水系统的检查窗，包括箱体，箱体设置在排水管表面的二次衬砌中；箱体的顶部连接有活动盖板，底部四周设有翼缘；翼缘与防水板连接，箱体底部覆盖区域的防水板上开设有检查口，检查口上覆盖连接有检查盖板。

根据上述方案，所述箱体垂直于排水管轴心方向的截面形状为矩形、梯形或阶梯形。

根据上述方案，所述箱体的高度与二次衬砌的厚度一致，活动盖板与二次衬砌的表面平齐。

根据上述方案，所述活动盖板上设有锁扣，所述箱体的顶部设有与锁扣相匹配的锁眼，活动盖板与箱体之间通过锁扣和锁眼连接。

根据上述方案，所述箱体内填充有保温材料。

一种隧道排水系统的检查窗的使用方法，其步骤如下：

步骤1：在隧道的初期支护表面铺设好环向排水管和纵向排水管；

步骤2：在预留的检查窗部位范围的环向排水管和纵向排水管的两侧铺设厚度与排水管高度齐平的塑料排水带并用塑料排水带射钉固定；

步骤3：铺设无纺布和防水板，并用无纺布射钉固定无纺布；

步骤4：在防水板表面剪开排水系统的检查口，在检查口周边粘贴双面自粘胶带，并用检查盖板覆盖检查口；

步骤5：将箱体的翼缘用双面自粘胶带与防水板连接，覆盖住排水系统的检查口区域，并保证连接牢固；

步骤6：将活动盖板扣入箱体顶部的锁眼进行封闭；

步骤7：施作二次衬砌，并保证活动盖板与二次衬砌表面齐平；

步骤8：隧道运营期间需要对环向排水管和纵向排水管进行检修维护时，打开检查窗的活动盖板；

步骤9：取下防水板上的检查盖板，对环向排水管和纵向排水管进行清理和维护；

步骤10：环向排水管和纵向排水管的清理和维护工作完毕后，装回防水板上的检查盖板，并扣上检查窗的活动盖板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：型式简单、安装便捷，隧道运营期间可以方便地对隧道排水管系统进行检查和维护，保障隧道排水系统的畅通，且不影响隧道现有的结构形式。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，其中：

图1是本发明的梯形箱体及活动盖板示意图；

图2是本发明的阶梯形箱体及活动盖板示意图；

图3是本发明的检查口部位的连接方式示意图；

图4是本发明在隧道复合式衬砌结构中的构造示意图；

图5是本发明应用于复合式衬砌隧道防排水体系(半包防水型)的示意图；

图6是图5的1-1剖面结构示意图；

图7是图5的2-2剖面结构示意图。

图中各标号的释义为：1-防水板，2-箱体，3-活动盖板，4-翼缘，5-锁眼，6-锁扣，7-箱体的翼缘与防水板结合部位，8-检查盖板，9-检查盖板与防水板上的检查口连接部位，10-检查口，11-排水管，12-塑料排水带，13-塑料排水带射钉，14-无纺布射钉，15-无纺布，16-初期支护，17-二次衬砌，18-环向排水管，19-纵向排水管，20-环向检查窗，21-纵向检查窗。

具体实施方式

本发明所述的检查窗主要由箱体2和活动盖板3组成。箱体2垂直于排水管11轴心方向的截面形状为矩形、梯形或阶梯形，设置在二次衬砌17中，采用金属材料制作而成，通过焊接的方式固定，也可以通过钢筋制作固定扣件，与二次衬砌17中的钢筋连接，以保证箱体2在二次衬砌17的混凝土浇筑时不会移动或被破坏。箱体2也可以采用塑料材料制作。箱体2的高度与二次衬砌17的厚度一致，活动盖板3与二次衬砌17的表面齐平。在温度较低的环境下，箱体2内可以填入保温材料防止排水管11冻结。

活动盖板3连接到箱体2的顶部，在对隧道的排水管11进行检查时可以打开和扣合。活动盖板3上设有锁扣6，箱体2的顶部设有与锁扣6相匹配的锁眼5，活动盖板3与箱体2之间通过锁扣6和锁眼5连接。活动盖板3与箱体2之间也可以通过合页等其他方便开合的方式进行连接。

箱体2底部四周的翼缘4通过双面自粘胶带与防水板1连接，也可以用加热焊接的方式与防水板1连接。

在箱体2底部覆盖区域的防水板1上开有检查口10，用与防水板1同材质的材料制作检查盖板8。检查盖板8通过双面自粘胶带与防水板1上所开的检查口10覆盖连接，便于在检查时打开和封闭。检查盖板8也可以通过合页等其他方便开合的连接方式对检查口10部位覆盖封闭。

本发明所述的检查窗主要分为环向检查窗20和纵向检查窗21，环向检查窗20设置在隧道环向排水管18局部，纵向检查窗21设置在纵向排水管19局部，本发明也可以设置在环向排水管18和纵向排水管19的接头部位。检查窗的长度可以根据需要采用多个箱体2连接组成。

沿隧道纵向间隔一定距离在初期支护16的表面布置环向排水管18，环向排水管18的铺设范围为从一侧拱脚至另一侧拱脚；沿隧道纵向的拱脚部位在初期支护16的表面布置纵向排水管19，纵向排水管19沿隧道两侧的拱脚布置。先在隧道防水板1表面选定的部位，沿着环向排水管18的走向布置检查口10并用检查盖板8覆盖，沿着纵向排水管19的走向布置检查口10并用检查盖板8覆盖，然后安装和固定好环向排水管18和纵向排水管19的箱体2和活动盖板3覆盖检查口10，浇筑完二次衬砌17混凝土后形成隧道环向检查窗20和纵向检查窗21，以便运营期间对环向排水管18和纵向排水管19进行检查和维修。

本发明的具体使用方法如下：

步骤1：在隧道的初期支护16表面铺设好环向排水管18和纵向排水管19；

步骤2：在预留的检查窗部位范围的环向排水管18和纵向排水管19的两侧铺设厚度与排水管11高度齐平的塑料排水带12并用塑料排水带射钉13固定；

步骤3：铺设无纺布15和防水板1，并用无纺布射钉14固定无纺布15；

步骤4：在防水板1表面剪开排水系统的检查口10，在检查口10周边粘贴双面自粘胶带，并用面积略大的检查盖板8覆盖检查口10；

步骤5：将箱体2的翼缘4用双面自粘胶带与防水板1连接，覆盖住排水系统的检查口10区域，并保证连接牢固；

步骤6：将活动盖板3扣入箱体2顶部的锁眼5进行封闭；

步骤7：施作二次衬砌17，并保证活动盖板3与二次衬砌17表面齐平；

步骤8：隧道运营期间需要对环向排水管18和纵向排水管19进行检修维护时，打开检查窗的活动盖板3；

步骤9：取下防水板1上的检查盖板8，对环向排水管18和纵向排水管19进行清理和维护；

步骤10：环向排水管18和纵向排水管19的清理和维护工作完毕后，装回防水板1上的检查盖板8，并扣上检查窗的活动盖板3。

通过以上方法，可以在隧道运营期间对二次衬砌17背后的环向排水管18和纵向排水管19进行定期检修和维护，保证隧道排水的通畅。