隧道衬砌施工缝渗水排水构造及其实施方法与流程

本发明涉及隧道构造技术领域，具体而言，涉及一种隧道衬砌施工缝渗水排水构造及其实施方法。

背景技术

目前在已经运营的隧道工程中出现渗漏的情况较为普遍，往往是在施工缝等部位出现集中的线状渗水。对于以上情况，在铁路、公路等山区隧道中，采取的措施通常是在施工缝部位进行凿槽、埋半管将水引排至隧道拱脚的侧沟或电缆沟内将水排走，之后再将所开的槽用防水砂浆封闭(如附图1～附图3所示)。在一般情况下，此种做法和构造对引排隧道衬砌施工缝部位的渗水较为有效。

但是，有时隧道渗水中会带出一些泥沙，会首先在排水管的底部或转角处发生淤积，使得排水半管的排水能力下降或失效。在岩溶地区的隧道中，由于渗水具有结晶的性质，一段时间后结晶物会将埋入的引排半管堵塞，造成排水失效从而从施工缝相邻部位发生新的渗水。前述常规做法中仅考虑了对隧道衬砌施工缝部位渗水的引排和表面封闭，未预留便于维护的措施和构造，因此一旦该引排设施发生淤堵失效后，通常只能将该部位重新切开，清理排水管内的淤积和结晶物后重新施作引排设施，费时费力。

因此，目前针对运营山区隧道衬砌施工缝部位渗水的排水设施的可维护性问题尚未有较好的长期解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种隧道衬砌施工缝渗水排水构造及其实施方法，隧道衬砌施工缝部位的渗水可以集中引排，并可以在后期随时打开检查口检测排水半管中的淤积情况，以便采用高压水、压缩空气或清洗剂进行清理恢复其排水能力，可维护性好，使上述问题得到改善。

本发明是这样实现的：

本发明的实施例提供了一种隧道衬砌施工缝渗水排水构造，包括衬砌、半管、排水管及嵌填材料；

所述衬砌的施工缝开设有梯形槽，所述梯形槽由所述衬砌的施工缝的渗水部沿施工缝的长度方向延伸至所述衬砌的拱脚，所述半管罩扣于所述梯形槽内，所述半管与所述梯形槽围成供水流通的排水通道，所述排水管位于所述半管的靠近所述衬砌的拱脚的一端且与所述半管连接，所述排水管的一端与所述排水通道连通，所述排水管的另一端与隧道排水设施连通，所述嵌填材料塞设于所述梯形槽内且位于所述半管的外部，所述嵌填材料用于将所述半管固定于所述梯形槽的槽底，所述半管设置有至少两个检查部，其中一个所述检查部位于所述半管的远离所述衬砌的拱脚的一端，所述检查部连接有与所述排水通道连通的检查口，所述检查口与所述半管通过连接组件连接，所述检查口位于所述梯形槽的外部。

在本发明可选的实施例中，至少两个所述检查部分为第一检查部和至少一个第二检查部，所述第一检查部位于所述半管的远离所述衬砌的拱脚的一端，所述第二检查部位于所述第一检查部和所述衬砌的拱脚之间，所述连接组件包括第一连接件和第二连接件，所述第一检查部与所述检查口通过所述第一连接件连接，所述第二检查部与所述检查口通过所述第二连接件连接。

在本发明可选的实施例中，所述第一连接件为弯头，所述弯头的角度为45°或90°，所述第二连接件为三通连接头，所述第二连接件的两个支路分别与所述半管连接，所述第二连接件的另一个支路与所述检查口连接。

在本发明可选的实施例中，所述第二连接件为45°斜三通，与所述检查口连接的所述第二连接件的支路与所述半管的夹角为45°。

在本发明可选的实施例中，所述梯形槽的靠近所述排水管的一端开设有阻垢池，所述阻垢池开设于隧道的混凝土层的表面，所述排水通道内的水经所述阻垢池后流入所述排水管内。

在本发明可选的实施例中，所述阻垢池内设置有阻垢剂。

在本发明可选的实施例中，所述梯形槽的槽底涂有防结晶涂层，所述半管的内表面涂有防结晶涂层。

本发明的实施例还提供了一种隧道衬砌施工缝渗水排水构造实施方法，包括以下步骤：

步骤1：沿隧道衬砌施工缝的长度方向，在隧道衬砌上由渗水部位延伸至隧道衬砌的拱脚开梯形槽，并清理梯形槽的壁面；

步骤2：制作半管，根据梯形槽的长度设置至少两个检查口，并通过连接组件将半管与检查口连接；

步骤3：将带有检查口的半管固定在隧道衬砌施工缝上开设的梯形槽内，在半管的靠近隧道衬砌拱脚的一端设置排水管，排水管与半管连接，排水管与隧道排水设施连通；

步骤4：在梯形槽内填入嵌填材料，并在嵌填材料的表面涂刷一层防水封闭涂层。

在本发明可选的实施例中，在所述步骤1中，所述梯形槽的靠近衬砌拱脚的一端朝向混凝土层延伸形成阻垢池，在所述步骤4后，打开检查口的顶盖，投入阻垢剂沉放在阻垢池中。

在本发明可选的实施例中，在所述步骤1后，在所述梯形槽的壁面喷涂一层防结晶涂层。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

该隧道衬砌施工缝渗水排水构造及其实施方法，隧道衬砌施工缝部位的渗水可以集中引排，并可以在后期随时打开检查口检测排水半管中的淤积情况，以便采用高压水、压缩空气或清洗剂进行清理恢复其排水能力，可维护性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为隧道衬砌构造示意图；

图2为隧道衬砌施工缝的处理部位示意图；

图3为隧道衬砌施工缝部位常规的引排构造示意图；

图4为本发明提供的隧道衬砌施工缝渗水排水构造的一种视角的示意图；

图5为本发明提供的隧道衬砌施工缝渗水排水构造的另一种视角的示意图；

图6为本发明提供的隧道衬砌施工缝渗水排水构造在检查口部位的断面图。

图标：100-隧道衬砌施工缝渗水排水构造；1-衬砌；11-施工缝；12-梯形槽；2-半管；21-第一检查部；22-第二检查部；23-排水通道；3-排水管；4-嵌填材料；5-防水封闭层；6-检查口；71-第一连接件；72-第二连接件；8-阻垢池。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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发明中的具体含义。

第一实施例

请参照图4，本发明提供一种隧道衬砌施工缝渗水排水构造100，包括衬砌1、半管2、排水管3及嵌填材料4。

如图4-图6所示，在衬砌1的施工缝11部位开设梯形槽12，梯形槽12由衬砌1的施工缝11的渗水部沿施工缝11的长度方向延伸至衬砌1的拱脚，形成便于渗水流通的路径；取水管的一半制作半管2，半管2罩扣于梯形槽12内，半管2与梯形槽12围成供水流通的排水通道23，渗水能够沿排水通道23流动；在半管2的靠近衬砌1的拱脚的一端设置排水管3，并且与半管2连接，排水管3的一端与排水通道23连通，另一端与隧道排水设施连通，使得渗水经排水通道23和排水管3后得以排出；嵌填材料4(例如水泥砂浆等)塞设于梯形槽12内，并且位于半管2的外部，将半管2固定于梯形槽12内并与梯形槽12的槽底抵接，封闭梯形槽12；根据梯形槽12的长度，半管2设置有至少两个检查部，其中一个检查部位于半管2的远离衬砌1的拱脚的一端，检查部连接有与排水通道23连通的检查口6，检查口6与半管2通过连接组件连接，检查口6位于梯形槽12的外部，便于打开检查口6的顶盖，从而对排水通道23进行清理，防止排水通道23淤积。检查口6的设置，使得使用者可以随时对排水通道23进行检查，便于及时清理淤积，使得排水通道23排水顺畅。该隧道衬砌施工缝渗水排水构造100，解决了渗水的引排问题，便于维护，防止渗水在排水管3及梯形槽12的底部淤堵。

下面对该隧道衬砌施工缝渗水排水构造100的各个部件的具体结构和相互之间的位置关系进行详细说明。

如图4和图5所示，根据衬砌1的施工缝11渗水的位置，在衬砌1的施工缝11处开设梯形槽12，梯形槽12由衬砌1的施工缝11的渗水部沿施工缝11的长度方向延伸至衬砌1的拱脚。梯形槽12的开设，使得衬砌1上形成容纳空腔，形成渗水的流通路径。

具体地，梯形槽12具有一定的槽深，梯形槽12沿衬砌1的施工缝11的长度方向延伸，由于施工缝11是沿隧道的拱形轮廓竖向设置，梯形槽12的开设使得渗水能够在梯形槽12内流通，并于衬砌1的拱脚汇集。在梯形槽12的底部(衬砌1的拱脚处)开设排水口，使得渗水经排水口排出，便于渗水的引排。

半管2位于梯形槽12内，半管2罩扣于梯形槽12的槽底，并与衬砌1固定，形成排水通道23；在梯形槽12的排水口处，半管2的底部(靠近衬砌1的拱脚的一端)连接排水管3，排水管3位于排水口，排水管3的一端与排水通道23连通，排水管3的另一端与隧道排水设施(隧道拱脚的侧沟、电缆沟等)连通，渗水经半管2、排水管3排出。

具体地，半管2为水管的一半，便于合理利用管材；半管2的截面与梯形槽12的槽底抵接，从而半管2与衬砌1(梯形槽12的槽底)围成排水通道23，由于隧道为拱形，沿着隧道的轮廓，渗水可以沿着排水通道23流通至衬砌1的拱脚；半管2的靠近衬砌1的拱脚的一端(也可以理解为半管2的底部)连接有排水管3，排水管3位于梯形槽12的排水口，排水管3的一端与排水通道23连通，另一端与隧道排水设施连通，使得渗水能够有效引排，避免渗水堆积。排水管3与半管2的连接使得渗水能够有效排出，排水管3为t型管或者l型管，便于排水管3与半管2的连接；排水管3也从中部切除一半，其结构形式类似于半管2的结构，位于排水口内的排水管3罩扣于隧道的拱脚的混凝土层，借用混凝土层形成排水的通道。

需要指出的是，半管2的材质可以为现有的水管，具体材质不作限制；半管2的管径可以为多种形式，使用者可以根据实际情况选取。

如图6所示，梯形槽12内填塞有嵌填材料4，嵌填材料4位于半管2的外部，用于将半管2固定于梯形槽12的槽底，使得半管2与衬砌1位置固定。嵌填材料4可以为水泥砂浆，也可以为其他凝固材料，只要能够使得半管2固定于梯形槽12内不脱落即可。作为本发明的可选方式，嵌填材料4为水泥砂浆，在半管2的位置固定后，将水泥砂浆灌注入梯形槽12内，待水泥砂浆凝固后，半管2固定于梯形槽12内。

进一步地，梯形槽12的开口宽度小于梯形槽12的槽底的宽度，梯形槽12的侧壁挤压嵌填材料4，使得位于梯形槽12内的嵌填材料4对于半管2施加作用力，防止嵌填材料4及半管2脱落，提高了半管2与衬砌1的连接稳定性。

进一步地，嵌填材料4的表面涂有防水封闭材料层，用于防止渗水的渗出，便于将渗水阻隔于梯形槽12内。

根据梯形槽12的长度，半管2设置有至少两个检查部，其中一个检查部位于半管2的远离衬砌1的拱脚的一端，另外的检查部位于半管2的中部，每个检查部连接有与排水通道23连通的检查口6，检查口6与半管2通过连接组件连接，检查口6位于梯形槽12的外部，便于检查口6的顶盖的打开与关闭。这里的检查口6为管道检查口6，为管道中常用的设施，管道检查口6是一个带盖板的开口短管，拆开盖板即可进行管道疏通工作。

具体地，至少两个检查部分为第一检查部21和至少一个第二检查部22，第一检查部21位于半管2的远离衬砌1的拱脚的一端，使用者可以通过第一检查部21检查排水通道23，从渗水源头排查排水通道23的堵塞位置；第二检查部22位于第一检查部21与衬砌1的拱脚之间，从梯形槽12(或半管2)的中部排查排水通道23的堵塞位置，与第一检查部21配合，实现不同位置的排水通道23的检查，使得检查更灵活。根据检查部的位置的不同，连接组件包括第一连接件71和第二连接件72，第一检查部21与检查口6通过第一连接件71连接，第二检查部22与检查口6通过第二连接件72连接。第一检查部21为半管2的端部，故而采用第一连接件71连接半管2与检查口6，第一连接件71为弯头；第二检查部22位于半管2的中部，第二检查部22将半管2分为上下两段(第二检查部22将半管2分开使得检查口6能够与排水通道23连通)，第二连接件72分别连接上下段半管2以及检查口6，第二连接件72采用三通连接头。

需要注意的是，使用者需要根据实际情况，选取不同数量的第二检查部22，便于保证整个排水通道23的检查。

进一步地，第一连接件71(弯头)的角度为45°或90°，使用者可以根据实际情况选取不同角度的弯头，以便于通过检查口6在第一检查部21进行排水通道23的检查；第二连接件72为三通连接头，第二连接件72的两个支路分别与半管2连接，保证排水通道23的贯通，第二连接件72的另一个支路与检查口6连接，使得使用者能够经检查口6在第二检查部22进行排水通道23的检查。作为本发明的可选方式，第一连接件71采用45°弯头，与第一连接件71连接的检查口6与半管2的夹角为45°，便于使用者操作；第二连接件72采用45°斜三通，与检查口6连接的第二连接件72的支路与半管2的夹角为45°，从而使得与第二连接件72连接的检查口6与半管2的夹角为45°，便于使用者操作。

本发明的实施例还提供了一种隧道衬砌施工缝渗水排水构造100的实施方法，包括如下步骤：

步骤1：沿隧道衬砌1施工缝11的长度方向，在隧道衬砌1上由渗水部位延伸至隧道衬砌1的拱脚开梯形槽12，并清理梯形槽12的壁面；

步骤2：制作半管2，根据梯形槽12的长度设置至少两个检查口6，并通过连接组件将半管2与检查口6连接；

步骤3：将带有检查口6的半管2固定在隧道衬砌1施工缝11上开设的梯形槽12内，在半管2的靠近隧道衬砌1拱脚的一端设置排水管3，排水管3与半管2连接，排水管3与隧道排水设施连通；

步骤4：在梯形槽12内填入嵌填材料4，并在嵌填材料4的表面涂刷一层防水封闭涂层。

本发明实施例的工作原理为：

在半管2的长度方向上设置至少两个检查部，每个检查部连接一个检查口6，通过检查口6检查排水通道23的淤积情况，能够对排水通道23进行疏通，便于排水构造的维护。

第二实施例

本实施例提供了一种隧道衬砌施工缝渗水排水构造100，可以在隧道衬砌1施工缝11部位实现便于维护的渗水排水构造，并能防止渗水在排水通道23内形成结晶淤堵。

为了便于渗水的顺利排出，保证排水通道23的顺畅，梯形槽12的基面(槽底)涂有防结晶涂层，用于防止渗水在梯形槽12的槽底形成结晶，阻碍渗水的流通。作为本实施例的可选方式，梯形槽12的槽底涂抹的防结晶层为环有机硅防水剂，能够有效防止渗水结晶，便于保持排水通道23的通畅。

为了便于保持半管2的表面光滑，半管2的内表面涂有防结晶层，用于防止渗水在半管2的内表面形成结晶，阻碍渗水的流通。作为本实施例的可选方式，半管2的表面涂抹的防结晶层为环氧树脂，能够有效防止渗水结晶，便于保持排水通道23的通畅。

与第一实施例的不同之处在于，本实施例中，在梯形槽12的槽底的混凝土层表面喷涂防结晶涂层，在半管2的表面喷涂防结晶层，使得渗水的排水通道23能够防止渗水结晶，从而保证排水通道23的通畅。

本实施例的隧道衬砌施工缝渗水排水构造100的实施方法包括如下步骤：

步骤1：沿隧道衬砌1施工缝11的长度方向，在隧道衬砌1上由渗水部位延伸至隧道衬砌1的拱脚开梯形槽12，并清理梯形槽12的壁面；

步骤2：在梯形槽12的混凝土壁面喷涂一层防结晶涂层；

步骤3：选用防结晶材质或管壁刷有防结晶涂层的管材制作半管2，根据梯形槽12的长度设置至少两个检查口6，并通过连接组件将半管2与检查口6连接；

步骤4：将带有检查口6的半管2固定在隧道衬砌1施工缝11上开设的梯形槽12内，在半管2的靠近隧道衬砌1拱脚的一端设置排水管3，排水管3与半管2连接，排水管3与隧道排水设施连通；

步骤5：在梯形槽12内填入嵌填材料4，并在嵌填材料4的表面涂刷一层防水封闭涂层。

第三实施例

本实施例提供了一种隧道衬砌施工缝渗水排水构造100，可以在隧道衬砌1施工缝11部位实现便于维护的渗水排水构造，并能防止渗水在排水通道23内及底部形成结晶淤堵。

如图4和图5所示，在第二实施例的基础上，梯形槽12的靠近排水管3的一端开设有阻垢池8，阻垢池8开设于隧道的拱脚的混凝土层的表面，排水通道23内的水经阻垢池8后流入排水管3内排出。阻垢池8应用于半管2的与排水管3的连接的拐角处，此处容易发生水的结垢。阻垢池8的设置，既可以缓解渗水在半管2与排水管3连接处的拥堵，还可以在阻垢池8内添加防止水结垢的药剂，有效防止水的结垢。

进一步地，阻垢池8内设置有阻垢剂，渗水经排水通道23进入阻垢池8内，在阻垢剂的作用下渗水经排水管3排出，防止渗水在半管2与排水管3的连接处以及排水管3内结垢，从而堵塞渗水的排出通道。

本实施例的工作原理为：

在半管2的长度方向上设置至少两个检查部，每个检查部连接一个检查口6，通过检查口6检查排水通道23的淤积情况，能够对排水通道23进行疏通，便于排水构造的维护；在梯形槽12的表面、半管2的表面涂抹防结晶层，便于保持排水通道23的通畅，防止排水通道23堵塞；在梯形槽12的底部开设阻垢池8，便于防止渗水在排水通道23的拐角处及排水管3内结垢，保证渗水的排出顺畅。

本实施例的隧道衬砌施工缝渗水排水构造100，包括如下实施步骤：

步骤1：沿着隧道衬砌1施工缝11，从渗水部位一直到隧道的衬砌1的拱脚开梯形槽12，并继续下切一定深度形成阻垢池8，之后将梯形槽12的壁面清理干净；

步骤2：在梯形槽12内的混凝土壁面上喷涂一层防结晶涂层；

步骤3：选用防结晶材质或管壁刷有防结晶涂层的管材制作半管2，根据梯形槽12的长度设置至少两个检查口6，并通过连接组件将半管2与检查口6连接；

步骤4：将带有检查口6的半管2固定在隧道衬砌1施工缝11上开设的梯形槽12内，在半管2的靠近隧道衬砌1拱脚的一端设置排水管3，排水管3与半管2连接，排水管3与隧道排水设施连通；

步骤5：在梯形槽12内填入嵌填材料4，并在其表面涂刷一层防水封闭材料。

步骤6：打开中部检查口6的顶盖，投放入阻垢剂，沉放至阻垢池8中。

应用上述方法实施的隧道衬砌施工缝渗水排水构造100，隧道衬砌1施工缝11部位的渗水可以集中引排，并可以在后期随时打开检查口6检测排水半管2中的淤积情况，以便采用高压水、压缩空气或清洗剂进行清理恢复其排水能力，可维护性好；排水通道23内防结晶措施，保证了排水通道23的通畅，防止渗水淤积；阻垢池8的设置，使得排水通道23的底部防止渗水结垢，保证排水通道23的通畅。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。