专利名称：采用井点降水法治理营运隧道水患的方法
技术领域：
本发明涉及隧道的水患治理方法，特别是采用井点降水法治理营运隧道水患的方法。
背景技术：
目前，井点降水法是在工程施工中经常采用的降低施工地点地下水位的一种方法，一般用于地下水位比较高的土方工程、地基与基础工程施工中，而在营运隧道和涵道中则不使用这种工程施工中经常采用的井点降水法来治理所发生或者将要发生水患和可能发生的水患。据申请人所知，由于隧道施工或设计原因，投入营运隧道和涵道会因为发生水患而倍受影响，因为水患可能会造成大量渗水，由于大量渗水将会严重影响营运隧道的正常营运。通常，面对隧道营运的所发生的水患，隧道营运的管理部门在治理水患时办法不多，且效果也不明显。传统的治理方法无非是打孔注浆之类堵水措施，或者在二衬中开凿凹槽安装排水盲管再将水引出通过排水沟排出营运隧道外，这样做的结果是费工费时效率又低，并且有可能由于注浆而堵塞隧道既有排水系统，大量开凿盲管一方面对结构有破坏另一方面效果非常有限。申请人通过研究发现，将用工程施工的井点降水法用于治理营运隧道中的水患很有效果的，如果能根据营运隧道具体情况，采取必要的措施，将井点降水法应用得当，还能达到事半功倍的效果。
发明内容
本发明的目的是，针对现有技术存在的不足进行改进，提出并研究采用井点降水法治理营运隧道水患的方法。本发明的技术解决方案是，采用集水总管、抽水设备、水位控制装置、排水软管、隧道排水沟，其特征在于，采用井点降水法降低营运隧道内地下水位，在营运隧道内的二衬底部安装若干个井点管，或者在营运隧道内的二衬与隧道排水沟盖板面交汇处安装若干个井点管，井点管安装在向下与竖直方向成30°夹角钻成的井孔中；井点管底部须处于营运隧道底部的基岩中，井点管下端加工成滤管，滤管接触井孔底部；井点管上端通过三通与集水总管联通，集水总管与抽水设备配接；井点管和集水总管及抽水设备与水位控制装置、排水软管、隧道排水沟构成井点降水管网系统。其特征在于，安装井点管的井孔采用普通凿岩机配# 70_钻头凿成。其特征在于，井点管相互间距为8 — 12米。其特征在于，井点管长度为5米。其特征在于，井点管采用060X5长5. OmPVC管，井点管下端加工成的滤管的长度为2 m。其特征在于，滤管钻有梅花孔，梅花孔的直径5mm，梅花孔相互间距15mm ;滤管外包100目的尼龙网五层，钢丝网二层，外缠20#镀锌铁丝，缠绕间距10mm。其特征在于，水位控制装置配有启动箱，水位控制装置与启动箱构成自动控制设备。其特征在于，抽水设备与自动控制设备配接。其特征在于，抽水设备和自动控制设备安装在避车洞内。其特征在于，抽水设备采用抽水机或者水泵。本发明创新点在于对于已经建成的营运隧道，由于不能中断行车，目前很少有较好的方法解决隧道渗水、漏水等水患，尤其对于铁路营运隧道的水患治理更是代价高昂。传统的治理方法无非是打孔注浆之类堵水措施，但此类方法不但破坏了隧道的防水板、更有可能堵塞隧道的既有排水系统，还有可能使原来无水地段出现新的水患，更有可能使隧道的周边水压增大，从而增大隧道支护结构荷载而出现不安全因素。运用本发明治理营运隧道的水患，能够取得不中断行车又能及时治理水患的效果，尤其是能根据隧道内的地下水的补给特点，在多雨季节加强降水，在干旱时期加强设备维护，同时由于采取水位控制装置实现无人化管理，使隧道内的地下水的水位保持在一定安全范围内，通常将隧道内的地下 水的水位控制在隧道底部下I米以下，防止隧道内的水患发生。这样，既达到了治理隧道内水患满足了隧道运营环境要求又避免了采用传统方法所造成的系列弊端。本发明优点在于，构思新颖，方法合理，经济适用，且施工简单，治理水患效果明显，管理成本较低。
图I、本发明采用的井点管和集水总管与隧道相互位置关系示意 图2、本发明采用的井点降水管网系统示意图。
具体实施例方式下面，根据附图，详细描述本发明的实施例。如图I、图2所示，本发明采用井点管2、集水总管3、抽水设备7、水位控制装置10、排水软管6、隧道排水沟5，采用井点降水法降低营运隧道内地下水位，在营运隧道内的二衬底部安装若干个井点管2，或者在营运隧道内的二衬与隧道排水沟盖板面交汇处安装若干个井点管2，井点管2安装在由普通凿岩机配# 70_钻头向下与竖直方向成30°夹角钻成的井孔中；井点管2底部须处于营运隧道底部I米以下的基岩中，井点管2下端2米制成滤管1，滤管I接触井孔底部；井点管2上端通过三通4与集水总管3联通，集水总管3与抽水机设备7配接；井点管2和集水总管3及抽水机7与水位控制装置10、排水软管6、隧道排水沟5构成井点降水管网系统。抽水设备7由一与水位控制装置10相联的启动箱8控制；水位控制装置10与启动箱8构成自动控制设备，抽水设备7与自动控制设备配接；井点管间的水平距尚为8 — 12米。井点管长度一般为5米。抽水设备7和自动控制设备安装在避车洞9内。井孔处安装的设备主要包括井点管2和集水总管3。井点管2采用060X5长5. OmPVC管，井点管2下端2. Om加工成滤管I。滤管I钻有若干个梅花孔，梅花孔的直径5mm，梅花孔的相互间距15mm，外包尼龙网五层，钢丝网二层，外缠20#镀锌铁丝，缠绕间距10mm。尼龙网采用100目的尼龙网。集水总管3为内径100— 127mm的PVC耐压管，集水总管3与井点管2的配接采用三通4配接。抽水设备7由启动箱8与水位控制装置10控制。启动箱8与隧道供电系统配接。抽水设备7配接排水软管6。抽水设备7排出的水经过排水软管6进入隧道排水沟5。值得说明的是，井孔的最佳位置选择是，沿营运隧道两侧二衬与隧道排水沟盖板面(电缆沟盖板)交线布置。安装井点管2的井孔是以普通凿岩机配# 70_钻头向下与营运隧道底部竖直方向成30°夹角钻孔凿成，孔长5m。为了保证井孔的透水效果，成孔后要反复用高压空气清孔，确保孔内的钻碴被完全吹出。井点管2安装时要用密封材料封堵其与井孔间的间隙，集水总管3与井点管2用三通4联接时也要使用密封材料，防止局部发生漏气漏水。集水总管3与抽水设备7相联，抽水设备7应位于隧道下坡端，使抽水设备7的轴心略低于集水总管3。 抽水设备7采用抽水机或者水泵。根据水量大小、水泵的性能、营运隧道的围岩透水性，每台水泵可配100 - 150根井点管2，并配一套水位控制装置10和一个启动箱8，以达到当营运隧道的地下水位上升到一定高度就可自动启动水泵，当营运隧道的地下水位下降到一定高度就可自动关闭水泵，从而达到无人化管理。井点管2沿营运隧道间距可根据围岩透水性8 - 12米为宜，围岩透水性越强间距越大，透水性越弱间距越小。水泵可安装在营运隧道的避车洞9内，排水软管6可通往营运隧道两侧既有隧道排水沟5内。水泵采用真空泵。井点降水系统在使用时应经检查有无堵塞“死井”(工作正常的井点管2，用手探摸时，应有冬暖夏凉的感觉)，死井太多会严重影响降水效果时，应逐个拔出井点管2并用高压水反复冲洗滤管I后重埋，并应根据季节变化及水位情况调整本发明采用的井点降水管网系统。抽水设备7根据需要还可以配置离心泵和水气分离器。
权利要求
1.采用井点降水法治理营运隧道水患的方法，采用集水总管、抽水设备、水位控制装置、排水软管、隧道排水沟，其特征在于，采用井点降水法降低营运隧道内地下水位，在营运隧道内的二衬底部安装若干个井点管(2)，或者在营运隧道内的二衬与隧道排水沟(5)盖板面交汇处安装若干个井点管(2)，井点管(2)安装在向下与竖直方向成30°夹角钻成的井孔中；井点管(2)底部须处于营运隧道底部的基岩中，井点管(2)下端加工成滤管(1)，滤管(I)接触井孔底部；井点管(2)上端通过三通(4)与集水总管(3)联通，集水总管(3)与抽水设备(7)配接；井点管(2)和集水总管(3)及抽水设备(7)与水位控制装置(10)、排水软管(6 )、隧道排水沟(5 )构成井点降水管网系统。
2.根据权利要求I所述的采用井点降水法治理营运隧道水患的方法，其特征在于，安装井点管(2)的井孔采用普通凿岩机配# 70_钻头凿成。
3.根据权利要求I所述的采用井点降水法治理营运隧道水患的方法，其特征在于，井点管(2)相互间距为8 —12米。
4.根据权利要求I所述的采用井点降水法治理营运隧道水患的方法，其特征在于，井点管(2)长度为5米。
5.根据权利要求I所述的采用井点降水法治理营运隧道水患的方法，其特征在于，井点管(2)采用060X5长5. OmPVC管，井点管(2)下端加工成的滤管(I)的长度为2 m。
6.根据权利要求I所述的采用井点降水法治理营运隧道水患的方法，其特征在于，滤管(I)钻有梅花孔，梅花孔的直径5mm，梅花孔相互间距15mm ;滤管(I)外包100目的尼龙网五层，钢丝网二层，外缠20#镀锌铁丝，缠绕间距10mm。
7.根据权利要求I所述的采用井点降水法治理营运隧道水患的方法，其特征在于，水位控制装置(10)配有启动箱(8)，水位控制装置(10)与启动箱(8)构成自动控制设备。
8.根据权利要求7所述的采用井点降水法治理营运隧道水患的方法，其特征在于，抽水设备(7 )与自动控制设备配接。
9.根据权利要求8所述的采用井点降水法治理营运隧道水患的方法，其特征在于，抽水设备(7)和自动控制设备安装在避车洞(9)内。
10.根据权利要求I所述的采用井点降水法治理营运隧道水患的方法，其特征在于，抽水设备(7)采用抽水机或者水泵。
全文摘要
本发明涉及采用井点降水法治理营运隧道水患的方法，采用集水总管、抽水设备、水位控制装置、排水软管、隧道排水沟，采用井点降水法降低营运隧道内地下水位，在营运隧道内的二衬底部安装若干井点管，或在营运隧道内的二衬与隧道排水沟盖板面交汇处安装若干井点管，井点管安装在由普通凿岩机配∮70mm钻头向下与竖直方向成30°夹角钻成的井孔中；井点管底部须处于营运隧道底部1米以下的基岩中，井点管下端2米制成滤管，滤管接触井孔底部；井点管上端通过三通与集水总管联通，集水总管与抽水设备配接；抽水设备由一与水位控制装置相联的启动箱控制；井点管和集水总管和抽水机与水位控制装置、排水软管、隧道排水沟构成井点降水管网系统。
文档编号E21F16/02GK102705006SQ201210186159
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者游国平 申请人:中铁十一局集团有限公司, 中铁十一局集团第四工程有限公司