一种用于寒区隧道多年冻土段的防排水结构的制作方法

本发明涉及寒区隧道工程领域，具体涉及一种用于寒区隧道多年冻土段的防排水结构。

背景技术：

寒区隧道的运营安全与防排水结构息息相关，防排水结构一旦失效，隧道安全即无法保障。在寒区隧道施工及运营过程中，多年冻土段防排水结构的正常工作更是显得尤为重要。在冻土区，寒区隧道防排水结构若不能正常使用，会由于冻结而导致“爆管”、“堵管”等现象发生，给寒区隧道运营带来极大隐患。如何保证寒区隧道防排水结构能够具备长期服役性能是众多学者始终关注的问题。

从常规角度出发，选择对寒区隧道多年冻土段防排水结构进行定期检查和维修来保证其正常使用是非常困难的，维护过程需要开凿衬砌混凝土，一方面费时费力，另一方面，开凿混凝土会影响隧道稳定性，处理不当极有可能引起隧道变形，甚至可能造成隧道失稳坍塌。因此设计一种在维护和检修时不需开凿衬砌的新型防排水结构具有极其重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种用于寒区隧道多年冻土段的防排水结构，不仅成本较低，便于施工安装，能够保证在排出地下水时不会因为水发生冻结造成“爆管”或“堵管”现象，同时通过热棒和风机作为保险设施，保证极寒天气条件下排水系统不冻结。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种用于寒区隧道多年冻土段的防排水结构，包括排水管，所述排水管分为纵向排水管和横向排水管，所述排水管内铺设有多组通风管，多组所述通风管之间采用尼龙扣相连接，所述排水管外部包裹有空气膜，所述通风管连通有连管，所述连管另一端伸出地面，所述连管另一端周围设有热棒，所述连管上连通有横管，所述横管与风机相连接，所述横管上设有横向开关，所述横管上连通有竖管，所述竖管上设有竖向开关。

进一步地，所述通风管为pvc管。

进一步地，所述通风管上设置有可供拉拽的引线。

进一步地，所述空气膜为半硬质塑料制成，所述空气膜由多个空气小单元组成。

进一步地，所述横向开关和竖向开关均为法兰盘开关。

进一步地，述尼龙扣为防水尼龙扣。

进一步地，所述排水管端部伸入排水盲沟内。

本发明的收益效果是：

1、本发明成本低廉，通风管和空气膜均可批量生产，十分经济；

2、通风管可在排水管施工前预先埋设到排水管内指定位置，空气膜也可预先包裹在排水管外侧，与排水管同步安装，提高了施工便捷性；

3、在后期通风管发生老旧破损时可通过引线将通风管抽出，更换新的通风管，而覆盖在排水管上的空气膜因为以单元为个体，即使有个别空气膜单元发生破坏，也不影响整体保温性能；

4、热棒和风机作为保险设施，在单凭自然空气对流无法保证对通风管提供足够温度时，可以通过热棒提高洞内温度，通过风机加强空气对流，保证极寒天气条件下排水系统不冻结。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明保温原理图；

图2为本发明隧道洞外设施分布图；

图3为本发明排水管结构示意图；

图4为本发明通风管连接示意图；

图5为本发明连管与热棒位置关系图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明为一种用于寒区隧道多年冻土段的防排水结构，包括排水管1，排水管1分为纵向排水管4和横向排水管5，排水管1内铺设有多组通风管3，多组通风管3之间采用尼龙扣12相连接，排水管1外部包裹有空气膜2，通风管3连通有连管14，连管14另一端伸出地面，连管14另一端周围设有热棒13，连管14上连通有横管8，横管8与风机9相连接，横管8上设有横向开关7，横管8上连通有竖管10，竖管10上设有竖向开关11。

其中，通风管3为pvc管。

其中，通风管3上设置有可供拉拽的引线，便于更换通风管3时抽出。

其中，空气膜2为半硬质塑料制成，空气膜2由多个空气小单元组成，能够防止空气膜2被扎破。

其中，横向开关7和竖向开关11均为法兰盘开关。

其中，尼龙扣12为防水尼龙扣12。

其中，排水管1端部伸入排水盲沟6内。

本实施例的一个具体应用为：在排水管1内部对称铺设通风管3，通风管3的数目可根据实际情况来调整，通风管3之间采用防水尼龙扣12相连，通风管3所起的作用是提供与外界空气连接的通道，从而使空气可以进行流通，通过空气对流原理，隧道内相对密度小的热空气与洞外相对密度大的冷空气通过通风管3进行流动交换，借由隧道内部地热能来提高排水管1温度，从而保证排水管1的温度在冻结温度以上，达到防止排水管1中水结冰堵塞的现象。通风管3布设于排水管1内部，紧靠排水管1内壁，通风管3为pvc管，质软可弯折，因此在通风管3损坏时可通过引线拉出，为保证排水管1内温度在冻结温度之上，在内设通风管3的同时，在排水管1外部包裹一层空气膜2，起到隔热保温作用，当隧道内外空气对流无法保证排水管1不被冻结之时，可通过热棒13来提高温度，当正常通风便可满足所需温度条件下，无需打开风机9，因此竖向开关11在风机9抽风过程中关闭，平时打开；横向开关7则在风机9进行抽风过程中打开，平时关闭。二者配合使用，以保证隧道洞内外空气正常流通。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于寒区隧道多年冻土段的防排水结构，包括排水管，所述排水管分为纵向排水管和横向排水管，所述排水管内铺设有多组通风管，多组所述通风管之间采用尼龙扣相连接，所述排水管外部包裹有空气膜，所述通风管连通有连管，所述连管另一端伸出地面，所述连管另一端周围设有热棒，所述连管上连通有横管，所述横管与风机相连接，所述横管上设有横向开关，所述横管上连通有竖管，所述竖管上设有竖向开关；本发明成本较低，便于施工安装，能够保证在排出地下水时不会因为水发生冻结造成“爆管”或“堵管”现象，同时通过热棒和风机作为保险设施，保证极寒天气条件下排水系统不冻结。

技术研发人员：沈世伟;牛晓斌;徐燕;张敏;谢合恩;李国良;韩亚鲁;廖文旺
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2018.07.26
技术公布日：2018.11.06