隧道反坡开挖排水系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种隧道反坡开挖排水系统，属于隧道开挖排水领域。


背景技术：

2.随着经济建设的发展，隧道反坡开挖作为隧道工程中主要的一种开挖形式，应用非常广泛。在地质水文复杂的隧道反坡施工中，若不能将开挖面的地下水及时排出，就会造成地下水在开挖面的大量聚集，从而对隧道开挖与支护的施工带来干扰，甚至会造成隧道塌方的危险，因此，为了保证隧道的正常使用和安全，隧道反坡开挖必须及时排走隧道开挖面汇集的地下水。隧道反坡排水问题是隧道施工中比较普遍的问题之一，在反坡开挖施工中由于隧道的坡度是朝向开挖面，就会出现地下水向开挖面大量汇集的现象，对隧道反坡开挖面有必要进行排水处理，从而保证隧道结构安全。因此，现有隧道反坡开挖排水技术就变得尤为关键。现有隧道反坡开挖排水技术在施工过程中存在施工比较麻烦，操作不便，容易造成排水不及时的现象。
3.目前，针对现有隧道反坡开挖排水技术存在的问题，有必要开展一种隧道反坡开挖排水系统的开发，以保证隧道的使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种隧道反坡开挖排水系统，用以解决隧道反坡开挖时的排水问题。
5.这种隧道反坡开挖排水系统，包括：浆水分离式排水井、泥浆收集筒、排浆系统和排水系统；
6.所述浆水分离式排水井包括排水井壁、进水板、泥水分离隔板、排水井底板、储浆装置和储水装置；排水井壁顶部设有进水板，排水井壁底部设有排水井底板，排水井壁中部设有泥水分离隔板；排水井壁、进水板与泥水分离隔板围合而成的空间为储浆装置，排水井壁、泥水分离隔板与排水井底板围合而成的空间为储水装置；所述储浆装置包括储浆区和排浆板，排浆板设于排水井壁上；所述储水装置包括储水区、进水口和排水口，进水口设于排水井底板底部，排水口设于排水井壁侧壁底部；
7.所述泥浆收集筒包括筒顶、筒身、筒底和泥浆收集装置；筒身上部设有筒顶，筒身下部设有筒底，筒顶、筒身和筒底围合而成的空间为泥浆收集装置；所述泥浆收集装置包括泥浆收集池、排浆压力传感器、进浆口和排浆口，排浆压力传感器设于排浆板上朝向浆水分离式排水井的一侧，进浆口设于筒身侧壁底部，排浆口设于筒底底部；
8.所述排浆系统包括排浆管、排浆泵和泥浆压力传感器；排浆系统首尾两端分别连接泥浆收集筒的排浆口和上一级泥浆收集筒的进浆口；排浆管上设有排浆泵，排浆管首端设有泥浆压力传感器；
9.所述排水系统包括排水管、排水泵和泥水压力传感器；排水系统首尾两端分别连接浆水分离式排水井的排水口和上一级浆水分离式排水井的进水口；排水管上设有排水
泵，排水管首端设有泥水压力传感器。
10.作为优选：所述浆水分离式排水井为圆筒形结构。
11.作为优选：所述进水板由进水板体和横沟构成，进水板体上分布有横沟。
12.作为优选：所述泥水分离隔板由泥水分离板体和透水孔构成，泥水分离板体上分布有透水孔。
13.作为优选：所述储浆装置为排水井壁、进水板与泥水分离隔板围成的上层空间。
14.作为优选：所述储水装置为排水井壁、排水井底板与泥水分离隔板围成的下层空间。
15.作为优选：所述泥浆收集筒为圆筒结构。
16.作为优选：所述进浆口和排浆口均为圆管结构。
17.作为优选：所述排浆泵结构为大于排浆管直径的圆柱体结构，设置于排浆管的中部。
18.作为优选：所述排水泵结构为大于排水管直径的圆柱体结构，设置于排水管的中部。
19.本实用新型的有益效果是：
20.1.本实用新型浆水分离式排水井的使用，能将收集到的隧道开挖面的地下水进行泥水分离处理，并将水和泥浆分开进行储存，与普通的排水井相比，具有排水和清淤两者兼顾的特点。
21.2.本实用新型排浆系统的使用，使排水井能够完成自动排浆，整个过程无需人工进行操作，收集的泥浆达到一定量时能够自动向上逐级排出至隧道外，具有操作简单、快速便捷的特点。
22.3.本实用新型排水系统的使用，使排水井能够完成自动排水，整个过程无需人工进行操作，收集的地下水达到一定量时能够自动向上逐级排出至隧道外，具有操作简单、快速便捷的特点。
附图说明
23.图1是本实用新型隧道反坡开挖排水系统结构示意图。
24.图2是本实用新型浆水分离式排水井的结构示意图。
25.图3是本实用新型泥浆收集筒的结构示意图。
26.图4是本实用新型排浆系统结构示意图。
27.图5是本实用新型排水系统结构示意图。
28.附图标记说明：1浆水分离式排水井，11排水井壁，12进水板，121进水板体，122横沟，13泥水分离隔板，131泥水分离板体，132透水孔，14排水井底板，15储浆装置，151储浆区，152排浆板，16储水装置，161储水区，162进水口，163排水口；2泥浆收集筒，21筒顶，22筒身，23筒底，24泥浆收集装置，241泥浆收集池，242排浆压力传感器，243进浆口，244排浆口；3排浆系统，31排浆管，32排浆泵，33泥浆压力传感器；4排水系统，41排水管，42排水泵，43泥水压力传感器。
具体实施方式
29.下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
30.实施例一
31.如图1所示，所述隧道反坡开挖排水系统，包括：浆水分离式排水井1、泥浆收集筒2、排浆系统3和排水系统4。
32.如图2所示，所述浆水分离式排水井1，用于收集隧道开挖面的地下水，并将地下水中的水和泥浆进行分离，包括排水井壁11、进水板12、泥水分离隔板13、排水井底板14、储浆装置15和储水装置16；排水井壁11能将浆水分离式排水井1与周围土体隔离，侧壁上开有一个长方形孔洞，用来安放排浆板152，从而完成地下水的收集与储存；排水井壁11顶部设有进水板12，进水板12为薄钢板，能够保证隧道开挖面的地下水流入浆水分离式排水井内，也可防止施工人员等落入浆水分离式排水井内；排水井壁11底部设有排水井底板14，排水井底板14为薄钢板，在生产时排水井底板14就与排水井壁11焊接在一起，可用来汇集流入浆水分离式排水井1下层的水；排水井壁11中部设有泥水分离隔板13，泥水分离隔板13为薄钢板，能够保证水通过泥水分离隔板13，泥浆却不能通过，汇集流入浆水分离式排水井上层的泥浆，从而将泥浆和水分离；排水井壁11、进水板12与泥水分离隔板13围合而成的空间为储浆装置15，排水井壁11、泥水分离隔板13与排水井底板14围合而成的空间为储水装置16；所述储浆装置15，可用于储存汇集的泥浆，包括储浆区151和排浆板152，排浆板152设于排水井壁11上，所述排浆板152为长方形薄板，用于将分离的泥浆排放至旁边的泥浆收集筒2内；所述储水装置16，可用于储存汇集的水，包括储水区161、进水口162和排水口163，进水口162设于排水井底板14底部，排水口163设于排水井壁11侧壁底部。
33.如图3所示，所述泥浆收集筒2，用于储存分离出的泥浆，包括筒顶21、筒身22、筒底23和泥浆收集装置24；筒身22能将泥浆收集筒2与周围土体隔离，从而完成泥浆的储存；筒身22上部设有筒顶21，能将泥浆收集筒2与上方土体隔离，从而完成泥浆的储存；筒身22下部设有筒底23，能将泥浆收集筒2与下方土体隔离，从而完成泥浆的储存；筒顶21、筒身22和筒底23围合而成的空间为泥浆收集装置24；所述泥浆收集装置24，可用于收集储浆区151排出的泥浆，包括泥浆收集池241、排浆压力传感器242、进浆口243和排浆口244；排浆压力传感器242设于排浆板152上朝向浆水分离式排水井1的一侧，排浆压力传感器242为圆形截面薄片，可监测储浆装置15内的泥浆压力，当泥浆压力达到设置上限时排浆板152保持打开状态，泥浆排出后又可自动关闭；进浆口243设于筒身22侧壁底部，排浆口244设于筒底23底部。
34.如图4所示，所述排浆系统3，用于将泥浆收集池241储存的泥浆排出隧道，包括排浆管31、排浆泵32和泥浆压力传感器33；排浆系统3首尾两端分别连接泥浆收集筒2的排浆口244和上一级泥浆收集筒2的进浆口243；排浆管31上设有排浆泵32，排浆管31首端设有泥浆压力传感器33，为圆形截面薄片，其位于泥浆收集池241的排浆口244处，可监测泥浆收集池241内侧的泥浆压力，当泥浆压力达到设置上限时控制排浆泵32保持工作状态，将泥浆排出后又可自动关闭。
35.如图5所示，所述排水系统4，用于将储水区161储存的水排出隧道，包括排水管41、排水泵42和泥水压力传感器43；排水系统4首尾两端分别连接浆水分离式排水井1的排水口163和上一级浆水分离式排水井1的进水口162；排水管41上设有排水泵42，排水管41首端设有泥水压力传感器43，为圆形截面薄片，其位于储水区161的排水口163处，可监测储水区161内侧的水压力，当水压力达到设置上限时控制排水泵42保持工作状态，将水排出后又可自动关闭。
36.所述浆水分离式排水井1为圆筒形结构。
37.所述进水板12由进水板体121和横沟122构成，进水板体121上分布有横沟122，所述横沟结构为数个长方形截面的孔洞，隧道开挖面汇集的水可通过横沟122流入浆水分离式排水井1内。
38.所述泥水分离隔板13由泥水分离板体131和透水孔132构成，泥水分离板体131上分布有透水孔132，所述透水孔结构为数个圆形截面的孔洞，可使流入浆水分离式排水井1内的水透过流入下层，而泥浆却不能透过。
39.所述储浆装置15为排水井壁11、进水板12与泥水分离隔板13围成的上层空间。
40.所述储水装置16为排水井壁11、排水井底板14与泥水分离隔板13围成的下层空间。
41.所述泥浆收集筒2为圆筒结构。
42.所述进浆口243和排浆口244均为圆管结构。
43.所述排浆管31为圆形截面管道，一端与排浆口244相连，另一端与上一级的进浆口243相连，可将管道里的泥浆排至上一级的泥浆收集池241内；所述排浆泵结构为大于排浆管31直径的圆柱体结构，设置于排浆管31的中部，排浆泵32工作时可为排浆管31中的泥浆提供抽力，将管道里的泥浆排至上一级的泥浆收集池241内。
44.所述排水管41为圆形截面管道，一端与排水口163相连，另一端与上一级的进水口162相连，可将管道里的水排至上一级的储水区161内；所述排水泵结构为大于排水管41直径的圆柱体结构，设置于排水管41的中部，排水泵42工作时可为排水管41中的水提供抽力，将管道里的水排至上一级的储水区161内。
45.实施例二
46.本实施例二提供一种隧道反坡开挖排水系统的具体实施方法，包括如下步骤：
47.(1)安放浆水分离式排水井。
48.(1
‑
1)确定安放位置：根据施工图纸确定浆水分离式排水井1需要安放的位置，并在相应位置放线做好标记；
49.(1
‑
2)浆水分离式排水井拼装：通过起吊装置先将排水井壁11和排水井底板14安放到事先标记好的指定位置；
50.(1
‑
3)排浆板安装：将排浆板152安放到排水井壁11预留的长方形孔洞内，安装完成后检查其是否漏浆；
51.(1
‑
4)泥水分离隔板安放：通过测量仪器检查泥水分离隔板13的安放位置是否正确，确认无误后将其放入排水井壁11中部；
52.(1
‑
5)进水板安放：通过测量仪器检查进水板12的安放位置是否正确，确认无误后将其放入排水井壁11顶部。
53.(2)安放泥浆收集筒。
54.(2
‑
1)确定安放位置：根据施工图纸确定泥浆收集筒2需要安放的位置，并在相应位置放线做好标记；
55.(2
‑
2)排浆压力传感器安装：先将排浆压力传感器242安放到排浆板152的侧壁上，安装完成后检查其是否能正常工作；
56.(2
‑
3)泥浆收集筒安放：通过起吊装置将泥浆收集筒2安放到事先标记好的指定位置。
57.(3)安放排浆系统。
58.(3
‑
1)安放泥浆压力传感器：在泥浆收集筒2的排浆口244处安放泥浆压力传感器33，安装完成后检查其是否能正常工作；
59.(3
‑
2)安放排浆管：将排浆管31的一端安放到排浆口244的位置，另一端安放到上一级进浆口243的位置，安装完成后检查其是否漏浆。
60.(3
‑
3)安放排浆泵：将排浆泵32连接到排浆管31的中部，安装完成后检查其是否能与泥浆压力传感器33一起协同工作。
61.(4)安放排水系统。
62.(4
‑
1)安放泥水压力传感器：在浆水分离式排水井1的排水口163处安放泥水压力传感器43，安装完成后检查其是否能正常工作；
63.(4
‑
2)安放排水管：将排水管41的一端安放到排水口163的位置，另一端安放到上一级进水口162的位置，安装完成后检查其是否漏浆。
64.(4
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3)安放排水泵：将排水泵42连接到排水管41的中部，安装完成后检查其是否能与泥水压力传感器43一起协同工作。