本实用新型属于隧道施工技术领域，尤其涉及一种隧道富水区段的降水装置。
背景技术：
我国地势西高东低，呈阶梯状分布；地形多种多样，山区面积广大。河流自西向东，逐级下降，河流落差大，水能蕴藏丰富。多种多样的地形为因地制宜，发展农、林、牧、副多种经营提供了有利条件。山区在发展林业、牧业、旅游业、采矿业等方面具有优势；但山区地面崎岖，交通不便，不利于发展种植业。为了发展我国西部的经济，提高当地人民生活水平。我们国家实施了西部大开发战略。首先我们要改善交通，由于西部山区分布非常广泛，隧道在交通中扮演着非常重要的角色。但同时由于这些地方有着较为发达的地下水系，这也给隧道的施工和运营中的安全带来巨大的隐患。
目前，地下水对隧道的影响，一直是困扰隧道发展的一个国际性的难题。为了减小这一影响主要有两种方法：防水和排水。其中防水主要包括复合衬砌防水法（主要用于新奥法施工的隧道）、二次衬砌防水法（主要用于盾构法）、注浆防水法等。而排水法主要有衬砌排水沟槽法、围岩排水沟槽法等，对于水量过大，如水下隧道我们还可以采用沉管法。
由于富水区段的土壤岩层富含水分而极不稳定，直接进行隧道施工极易造成隧道的初期支护变形甚至发生隧道坍塌，严重危及施工安全和工程的质量，因此需要在隧道洞内施工的同时在隧道外同步进行降水施工，并进行实时的监控测量，防止工程事故的发生。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种能排出隧道富水区段的地下水、降低隧道施工范围内地下水含量、保证隧道的施工安全和工程质量的隧道富水区段的降水装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
一种隧道富水区段的降水装置，地层中设有隧道洞身，所述降水装置包括多个降水井，所述降水井对称且等距地设于所述隧道洞身两侧的地层中。
上述的隧道富水区段的降水装置，优选的，多个相邻的所述降水井组成降水井组，所述降水井组中的降水井与所述隧道洞身的外侧边缘的距离随隧道洞身轴向延伸的方向先增大后减小。
上述的隧道富水区段的降水装置，优选的，所述降水井距离所述隧道洞身的外侧边缘为2～4m。
上述的隧道富水区段的降水装置，优选的，位于所述隧道洞身同侧的相邻两个所述降水井的间距为10～12m。
上述的隧道富水区段的降水装置，优选的，相互对称的所述降水井之间设有连接管。
上述的隧道富水区段的降水装置，优选的，所述降水井包括无砂水泥滤管和砾石层，所述砾石层包覆于所述无砂水泥滤管的外侧。
上述的隧道富水区段的降水装置，优选的，所述降水井的底部还设有沉淀管，所述沉淀管的上方设有过滤器，所述过滤器的上方设有出水管，所述出水管一直向上延伸至降水井的上部出口，所述出水管的下部设有潜水泵。
上述的隧道富水区段的降水装置，优选的，所述潜水泵、过滤器和沉淀管均设于水位线以下。
上述的隧道富水区段的降水装置，优选的，所述降水井的直径为600～650mm，所述无砂水泥滤管的内径为400～420mm，所述无砂水泥滤管的壁厚为50～60mm。
上述的隧道富水区段的降水装置，优选的，所述降水井的钻孔深度为Hw，孔位的高程为H0，所述隧道洞身的仰拱底部的高程为H1，降水水位距离仰拱底为H2，水位差为H3，水位变化幅度为H4，所述过滤器的长度为H5，所述沉淀管的长度为H6，钻孔深度Hw=H0-H1+H2+H3+H4+H5+H6。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型的隧道富水区段的降水装置，地层中设有隧道洞身，所述降水装置包括多个降水井，所述降水井对称且等距地设于所述隧道洞身两侧的地层中，对称设置可以从隧道两侧同时降水，提高降水效率，等距设置保证沿隧道纵向均匀降水，避免降水不均导致围岩力学性质变化差异大，对隧道施工造成潜在危险，多个降水井能保证隧道施工范围内的围岩的含水率处于均匀且较低的水平，保证隧道施工过程的安全和隧道建造的工程质量。
附图说明
图1是实施例1的俯视结构示意图。
图2是实施例1的主视结构示意图。
图3是实施例1的侧视结构示意图。
图4是实施例1中的降水井的主视结构示意图。
图5是实施例1中的降水井的俯视结构示意图。
图6是实施例2的俯视结构示意图。
图7是实施例2的侧视结构示意图。
图例说明：
1、隧道洞身；2、降水井；21、无砂水泥滤管；22、砾石层；23、沉淀管；24、过滤器；25、出水管；26、潜水泵；3、降水井组；4、连接管。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体实施例。
实施例1：
如图1至图5所示，本实施例的隧道富水区段的降水装置，地层中设有隧道洞身1，降水装置包括多个降水井2，降水井2对称且等距地设于隧道洞身1两侧的地层中。具体的，对称是指降水井2的布置沿隧道洞身1的中心线对称，等距是指同侧相邻的两个降水井2之间的距离是相等的。对称等距设置降水井2有助于将地层中的地下水排出，使隧道洞身1附近地层地下水含量均匀且处于较低值，保证隧道施工的安全，提高了隧道建设的工程质量。
本实施例中，降水井2距离隧道洞身1的外侧边缘为2～4m，位于隧道洞身1同侧的相邻两个降水井2的间距为10～12m。具体的，降水井2距离隧道洞身1的外侧边缘为2m，位于隧道洞身1同侧的相邻两个降水井2的间距为10m，降水井2距离隧道洞身1太近会影响到隧道本体结构的稳定性，太远降水效率低、效果差，相邻两个降水井2之间的距离太近意味着降水井2的数量多，因此成本较高且降水井2之间结构不稳定，相邻降水井2之间的距离太远同样存在降水效率低、效果差的问题，选择合理的分布间距能降低成本，同时降水效率高、效果好，整体结构的稳定性好。
本实施例中，降水井2包括无砂水泥滤管21和砾石层22，砾石层22包覆于无砂水泥滤管21的外侧。具体的，无砂水泥滤管21的壁厚为50mm，降水井2的直径为600mm，无砂水泥滤管21的内径为400mm。砾石层22孔隙较大，起到透水和过滤掉大颗粒的作用，无砂水泥滤管21由于缺少细骨料，所以管体存在细孔隙，起到渗水和过滤掉细颗粒的作用，无砂水泥滤管21和砾石层22组合可以将地下水位线以上的地层中的水有效过滤到降水井2内，且避免水中杂质过多、直径过大造成出水管25堵塞，此外，无砂水泥滤管21和砾石层22组合还起到支撑的作用。
本实施例中，降水井2的底部还设有沉淀管23，沉淀管23的上方设有过滤器24，过滤器24的上方设有出水管25，出水管25一直向上延伸至降水井2的上部出口，出水管25的下部设有潜水泵26。沉淀管23起到聚集经过砾石层22和无砂水泥滤管21流入降水井2内的细小砂粒和岩屑，防止砾石层22、无砂水泥滤管21和出水管25被沉淀物堵塞，过滤器24能够过滤掉水中的泥浆等其他杂质，防止堵塞出水管25或导致泥浆被抽出引起结构的不稳定，出水管25便于将抽出的地下水排出，可以选择天然沟渠和河流进行排水，也可以施作梯形沟等，尽可能避免降水井排出水的回渗进入富水区段，以提高工作效率和能量的利用率，潜水泵26为排水过程提供动力。
本实施例中，潜水泵26、过滤器24和沉淀管23均设于水位线以下，且位置关系从下往下依次为潜水泵26、过滤器24、沉淀管23，此布置顺序作用在于便于抽出地下水同时利用过滤器24将从沉淀管23进入降水井2内的地下水和从无砂水泥滤管21和砾石层22进入降水井2内的地下水中的杂质过滤出来，并沉淀到沉淀管23中，有效防止泥沙等杂质堵塞出水管25。
本实施例中，降水井2的钻孔深度为Hw，孔位的高程为H0，隧道洞身1的仰拱底部的高程为H1，即H0-H1为隧道洞身1的仰拱底部埋深，降水水位距离仰拱底为H2，即仰拱中心底部距离其正下方初始地下水位线的垂直距离，水位差为H3，即仰拱中心底部正下方初始地下水位线与降水井2所在竖直位置的初始地下水位线之间的水位高度差，水位变化幅度为H4，即降水后的水位线与初始水位线的高度差，过滤器24的长度为H5，沉淀管23的长度为H6，钻孔深度Hw=H0-H1+H2+H3+H4+H5+H6。采用上述的设计方案进行钻孔施工，能在降低施工成本和工作量的基础上满足降水的要求。
实施例2：
本实施例的隧道富水区段的降水装置与实施例1基本相同，如图6和图7所示，主要不同之处在于：本实施例中，多个相邻的降水井2组成降水井组3，降水井组3中的降水井2与隧道洞身1的外侧边缘的距离随隧道洞身1轴向延伸的方向先增大后减小。具体的，四个相邻的降水井2组成一个降水井组3，降水井组3中第一个降水井2与隧道洞身1的外侧边缘的距离为2m，第二个降水井2与隧道洞身1的外侧边缘的距离为3m，第三个降水井2与隧道洞身1的外侧边缘的距离为4m，第四个降水井2与隧道洞身1的外侧边缘的距离为3m，后面接下一个降水井组3。每个降水井2降水范围为降水井2自身中心一定半径范围内的，采用这种布置方式将降水井2的降水范围沿隧道洞身1的径向分散开来，尽量避免相邻降水井2的降水范围的重叠，对距离隧道较远处的地层仍能取得较好的降水效果。
本实施例中，相互对称的降水井2之间设有连接管4。隧道洞身1两侧的水位可能高低不一致，设置连接管4能将相互对称的降水井2连接起来，保证降水过程中隧道洞身1两侧降水过程均匀，水位变化率和高度尽量同步，从而保证隧道两侧地质结构稳定和平衡，保证隧道施工过程的安全，提高隧道建造的工程质量。
上述的两个实施例中，富水区段排水系统的施作应该和隧道的掘进同步进行，不宜过早和过晚，一般认为不得在隧道掘进时的掌子面尚未抵达富水区便开始进行降水操作，同时也不能晚于隧道防水板的铺设。由于隧道富水区段降水过程中，会导致地下水平面的下降，可能引起隧道结构的变形，以及相应影响区内的岩土体的应力重分布和变形，因此在施工过程中应该对隧道以及影响区内的围岩进行全面和实时的监控，防止工程事故的发生。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。