隧道围岩泄水管的制作方法

本发明属于隧道工程排水工具领域，具体的是隧道围岩泄水管。

背景技术：

随着我国交通行业的快速发展，修建隧道的地区范围越来越广，隧道穿越地区环境恶劣，地质条件复杂多变，隧道修建于黏土、断层、岩溶等软弱地层中修建隧道的情况越来越多。这些软弱地层中，围岩水系发达，严重影响着隧道挖建的进行，因此，在隧道挖建过程中，需要及时导排围岩水。目前，常采用的方式是在钻设泄水导排孔至围岩水层，将围岩内的水经泄水导排孔引出，然而，对于软弱地层区域，钻设泄水导排孔后，由于围岩软弱，泄水导排孔的孔壁容易坍塌，不仅影响泄水功能，还影响围岩的稳定性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种隧道围岩泄水管，避免围岩导排孔孔壁坍塌的问题，保证泄水的顺畅性。

本发明采用的技术方案是：隧道围岩泄水管，包括管体，所述管体一端为首端，另一端为末端，在管体上设置有沿管体轴向设置的空腔，所述空腔与管体末端相邻的一端封闭，另一端贯通管体的首端；在管体的管壁上设置有泄水孔，所述泄水孔沿管体径向倾斜延伸至空腔，且沿管体轴向，泄水孔由外至内由管体末端向首端所在侧延伸。

进一步的，所述泄水孔与管体轴线的夹角为倾斜角度，所述倾斜角度为ф，ф小于围岩有效摩擦角。

进一步的，所述管体的壁厚为t,泄水孔的孔径为d，则t>d/cosф。

进一步的，所述泄水孔的孔径为6-18mm。

进一步的，所述泄水孔在管体的管壁上呈梅花形分布。

进一步的，沿管体轴向，所述管体包括与首端相邻的无孔段和与末端相邻的有孔段；所述泄水孔设置于有孔段。

进一步的，在管体的外壁设置有钢筋肋，所述钢筋肋有多根，多根钢筋肋沿管体周向均匀分布，且各根钢筋肋平行于管体轴向设置并均设置于相邻泄水孔之间的区域。

进一步的，在管体的外壁设置有钢筋肋，所述钢筋肋呈螺旋状环绕管体的外周沿管体的轴向延伸，且钢筋肋设置于相邻泄水孔之间的区域。

进一步的，所述钢筋肋焊接于所述管体的外壁。

进一步的，所述管体的末端呈圆锥形。

本发明的有益效果是：该隧道围岩泄水管的使用，对围岩钻孔后的孔壁起到支撑作用，可以避免围岩钻孔后孔壁坍塌的现象；泄水孔倾斜设置，避免围岩颗粒进入泄水孔堵塞泄水孔，或者围岩颗粒通过泄水孔进入管体内，造成泄水管堵塞，保证了围岩泄水的可靠性。

外围钢筋肋的设置加大了排水管与围岩的间距，增加了排水空间带，具有加速排水的功能。

附图说明

图1为本发明实施例一结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明实施例二结构示意图。

图中，管体1、无孔段11、有孔段12、空腔2、泄水孔3、钢筋肋4。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明如下：

隧道围岩泄水管，如图1和图3所示，包括管体1，所述管体1一端为首端，另一端为末端，在管体1上设置有沿管体1轴向设置的空腔2，所述空腔2与管体1末端相邻的一端封闭，另一端贯通管体1的首端；管体1的管壁上设置有泄水孔3，泄水孔3沿管体1径向倾斜延伸至空腔2，且沿管体1轴向，泄水孔3由外至内由管体1末端向首端所在侧延伸。

本发明公开的隧道围岩泄水管使用时，首先利用钻机在位于上钻孔后，将该泄水管的管体1插入钻孔内，围岩内的水经过管体1上的泄水孔3渗入到管体1的空腔2内，最后沿空腔2由管体1的首端排出。

该隧道围岩泄水管的使用，对围岩钻孔后的孔壁起到支撑作用，可以避免围岩钻孔后孔壁坍塌的现象；泄水孔3倾斜设置，避免围岩颗粒进入泄水孔3堵塞泄水孔3，或者围岩颗粒通过泄水孔3进入管体1内，造成泄水管堵塞，保证了围岩泄水的顺畅性和可靠性。

为了更有效的避免围岩颗粒进入到泄水孔3内，优选的，所述泄水孔3与管体1轴线的夹角为倾斜角度，所述倾斜角度为ф，所述ф小于围岩有效摩擦角。

其中，围岩有效摩擦角通过实验获得。而在有效摩擦角范围内，围岩颗粒较稳定堆积，不易进入泄水孔3内。

为了适应围岩颗粒大小，进一步避免围岩颗粒进入泄水孔3内，优选的，所述泄水孔3的孔径为6-18mm。

为了利于将水经过泄水孔3引入管体1，优选的，所述泄水孔3在管体1的管壁上呈梅花形分布。

若管体1的管壁较薄，不仅不便于加工泄水孔3，同时，加工出的泄水孔3的长度较短，使得其倾斜度可以忽略，从而失去避免围岩颗粒进入的功能。为了确保泄水孔3的长度，进一步避免围岩颗粒进入到管体1内，优选的，所述管体1的壁厚为t,泄水孔3的孔径为d，泄水孔3的倾斜角度为ф；则t>d/cosф。

沿管体1轴向，可以在管体1的管壁上均布置有泄水孔3，优选的，沿管体1轴向，所述管体1包括与首端相邻的无孔段11和与末端相邻的有孔段12；所述泄水孔3设置于有孔段12。

隧道施工时，围岩外层的水容易导排，无需使用泄水管便可实现围岩外层水的导排，故，无需在管体1的无孔段11加工泄水孔3，降低加工成本，同时，在导排围岩深处的水时，导入空腔2的水需要从管体1的首端排出，若在无孔段11加工孔，空腔2内的水易反渗入围岩外层，而将泄水孔3设置于有孔段12则避免了上述问题。

为了利于围岩内的水能迅速渗入泄水孔3，经泄水孔3引入管体1的空腔2，优选的，如图1和图2所示，在管体1的外壁设置有钢筋肋4，该设置，当该泄水管插入围岩内后，钢筋肋4抵靠于围岩的孔壁上，使得管体1的外壁与围岩之间存在一定的间隙，而该间隙的存在，使得管体1周围围岩内的水向该间隙处汇集，使得该间隙内的水压力增大，从而增加管体1内外侧的压差，在水压作用下，间隙内的水更快速的经泄水孔3进入空腔2内，从而加快了围岩水导排速度，提高了导排效率。所述钢筋肋4有多根，多根钢筋肋4沿管体1周向均匀分布，且各根钢筋肋4平行于管体1轴向设置并均设置于相邻泄水孔3之间的区域，使得钢筋肋4避开泄水孔3设置，能避免钢筋肋4阻挡泄水孔3，影响泄水孔3的排水能力。

当然，如图3所示，所述钢筋肋4也可以呈螺旋状环绕管体1的外周沿管体1的轴向延伸，且钢筋肋4设置于相邻泄水孔3之间的区域。若钢筋肋4呈螺旋状，钢筋肋4可以仅仅设置一根。当钢筋肋4呈螺旋状时，泄水孔3可以在管体1的外壁上梅花状分布；也可以在每相邻两道螺旋之间的区域内环绕管体1周向设置一组泄水孔3，该组泄水孔3内，各个泄水孔3可错位排布，也可分布于管体1的相同断面位置。

该结构，首先，钢筋肋4的设置避免管体1的管壁直接与围岩岩层接触，而钢筋肋4呈螺旋状，从而使钢筋肋4的弯道、围岩岩层以及管体1的管壁包围形成排水空间带，而钢筋肋4设置于相邻泄水孔3之间的区域，即泄水孔3分布于钢筋肋4的弯道区域内，从而更利于将排水空间带的汇集的水快速排入泄水孔3；其次，由于钢筋肋4环绕管体1外周沿管体1轴向螺旋延伸，即钢筋肋4对围岩钻孔后的孔壁的支撑力沿其轴向螺旋分布，围岩孔壁支撑力的分布更均匀；最后，螺旋状的钢筋肋4对管体1起到加强作用更好。

优选的，所述钢筋肋4焊接于所述管体1的外壁。

为了便于将该泄水管插入围岩中，优选的，所述管体1的末端呈圆锥形。