一种施工隧道长距离反坡排水系统的制作方法

本实用新型涉及所施工隧道施工排水领域，具体涉及一种施工隧道长距离反坡排水系统。

背景技术：

在交通线路设计过程中，由于地形条件原因，偶尔会出现单坡所施工隧道，为保证施工进度，一般会在两端分别开挖，其中一端就要面临反坡排水问题。对于山岭所施工隧道，即便是人字形坡度设计，所施工隧道施工过程中，为加快施工进度，缩短工期，有时候往往会采用增加施工斜井方式来增加施工掌子面。当施工斜井为顺坡时，所施工隧道内排水采用自然排水方式就能够达到排水目的，但实际工程中，受地形条件限制，在工程造价最少情况下要尽量缩短斜井的开挖距离，不可避免会出现反坡形式的斜井，也要面临反坡排水。对于过江、海等水下所施工隧道，通常以“V”字形方式设计，必然存在反坡排水问题。因此，当遇到单面坡的情况时，对于地下水比较丰富的所施工隧道，施工时必须高度重视地下水的反坡排水措施，如果对地下水处理不好，会危及所施工隧道内施工机械设备及施工人员的安全以及施工进度。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种施工隧道长距离反坡排水系统，通过临时排水系统随掌子面掘进而向前设置，适用于所施工隧道较长、坡度较大和涌水量较大的所施工隧道挖掘。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种施工隧道长距离反坡排水系统，包括主排水系统和临时排水系统，所述主排水系统和临时排水系统间隔设置于施工隧道底部；所述主排水系统包括主集水池、主水泵、主排水管、截水沟、第一集水沟和第二集水沟，所述主水泵置于主集水池内部，所述主排水管一端与所述主水泵连接，另一端伸出施工隧道口，所述截水沟沿施工隧道底部横向设置，其一端与主集水池连通，所述第一集水沟和第二集水沟分别沿施工隧道两侧围岩壁纵向设置，所述第一集水沟一端与主集水池连通，另一端伸出所施工隧道口，所述第二集水沟一端与截水沟远离所述主集水池一端连通，另一端伸出所施工隧道口；

所述临时排水系统靠近掌子面设置，包括临时集水池、临时水泵和临时排水管，所述临时水泵置于临时集水池内，所述临时排水管一端与所述临时水泵连接，另一端与主集水池连通；

所述临时排水系统临近掌子面设置，包括临时集水池、临时水泵和临时排水管，所述临时水泵置于临时集水池内，所述临时排水管一端与所述临时水泵连接，另一端伸入主集水池内；

所述主排水系统位置固定不变，所述临时排水系统随掌子面掘进而拆迁前进。

本实用新型提出的一种施工隧道长距离反坡排水系统，将所施工隧道内需要排渗水的区域分成两个区段，其一为掌子面与截水沟区段，此区段排水由临时排水系统来实现，通过在掌子面附近设置临时集水池，池底和池壁用塑料布铺设，防止池内集水渗漏入地基，引起地基松软，从而造成安全隐患，并通过临时水泵经临时排水管将集水池内收集的渗水抽到主集水池内，然后通过主水泵经主排水管将其排至所施工隧道洞口外；其二为截水沟至所施工隧道洞口区段，此区段排水由主排水系统来实现，主集水池对侧围岩渗水通过集水沟和横向截水沟汇集到主集水池，主集水池同侧围岩渗水直接通过集水沟汇集到主集水池，然后通过主水泵经主排水管将其排至所施工隧道洞口外。

本实用新型采用分段排水的方式，且临时排水系统采用移动式水泵和消防软管，可随着所施工隧道掌子面的掘进而拆迁前进，减少了集水池、水泵和排水管的设置数量，从而降低了所施工隧道排水系统设备的购置成本。

作为本实用新型的优选方案，所述主集水池与所施工隧道口的距离为所施工隧道反坡总长的1/2～2/3。

作为本实用新型的优选方案，所述主集水池的容积为所述所施工隧道围岩30分钟最大渗水量的容积。

作为本实用新型的优选方案，所述主水泵扬程和流量的安全系数均≥1.2；所述主水泵型号由所施工隧道坡度和深度计算出的高度差和围岩最大渗水量来确定。

作为本实用新型的优选方案，所述主水泵(为固定水泵，所述主排水管为无缝钢管，所述临时水泵为移动式水泵，所述临时排水管为消防软管。

作为本实用新型的优选方案，所述主排水系统还包括备用水泵和备用排水管，所述备用水泵和备用排水管分别用作主水泵和主排水管的备用装置。

作为本实用新型的优选方案，所述备用水泵与主水泵的型号及参数均相同。

作为本实用新型的优选方案，所述备用水泵为固定水泵，所述备用排水管为无缝钢管。

作为本实用新型的优选方案，所述主排水系统和临时排水系统设置于所施工隧道掘进方向的同侧。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型提出的一种施工隧道长距离反坡排水系统，能够快速、有效的进行排水，所需抽水水泵数量较少，减少抽水水泵购置成本，主水泵设备安装位置固定，有利于检查和维修，减少因渗水问题造成的施工困难，加快施工进度；

2.本实用新型的临时排水系统随掌子面掘进而拆迁前进，尤其适用于隧道较长、坡度较大和涌水量较大的情况。

附图说明

图1隧道施工过程中的长距离反坡排水系统平面图；

图2隧道施工过程中的长距离反坡排水系统剖面图。

图中：

1.掌子面；2.主集水池；3.主水泵；4.主排水管；5.截水沟；6.集水沟；7.临时集水池；8.临时水泵；9.临时排水管；10.备用水泵；11.备用排水管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

一种施工隧道长距离反坡排水系统，包括主排水系统和临时排水系统，所述主排水系统和临时排水系统间隔设置于施工隧道底部；所述主排水系统包括主集水池2、主水泵3、主排水管4、截水沟5、第一集水沟61和第二集水沟62，所述主水泵3置于主集水池2内部，所述主排水管4一端与所述主水泵3连接，另一端伸出施工隧道口，所述截水沟5沿施工隧道底部横向设置，其一端与主集水池2连通，所述第一集水沟61和第二集水沟62分别沿施工隧道两侧围岩壁纵向设置，所述第一集水沟61一端与主集水池2连通，另一端伸出所施工隧道口，所述第二集水沟62一端与截水沟5远离所述主集水池2一端连通，另一端伸出所施工隧道口；

所述临时排水系统靠近掌子面1设置，包括临时集水池7、临时水泵8和临时排水管9，所述临时水泵8置于临时集水池7内，所述临时排水管9一端与所述临时水泵8连接，另一端与主集水池2连通；

所述主排水系统位置固定不变，所述临时排水系统随掌子面1掘进而拆迁前进。

所述主集水池2与所施工隧道口的距离为所施工隧道反坡总长的1/2～2/3。

所述主集水池2的容积为所述所施工隧道围岩30分钟最大渗水量的容积。

所述主水泵3扬程和流量的安全系数均≥1.2。

所述主水泵3为固定水泵，所述主排水管4为无缝钢管，所述临时水泵8为移动式水泵，所述临时排水管9为消防软管。

所述主排水系统还包括备用水泵10和备用排水管11，所述备用水泵10和备用排水管11分别用作主水泵3和主排水管4的备用装置。

所述备用水泵与主水泵的型号及参数均相同。

所述备用水泵10为固定水泵，所述备用排水管11为无缝钢管。

以某隧道为例，隧道全长2032m，全隧为19.3‰的单面坡，其中1132m为顺坡施工，900m为反坡施工，采用本实用新型提出的一种施工隧道长距离反坡排水系统，以下为具体实施步骤：

1、设置主排水系统。

(1)确定主水泵3和型号。根据所施工隧道坡度和深度计算出的高度差和围岩最大渗水量选择主水泵3型号，主水泵3扬程和流量的安全系数均≥1.2，备用水泵10与主水泵3型号相同；本例中，反坡施工段，高度差H＝900×19.3‰＝17.4m，因此，主水泵3的扬程为20m以上，流量满足排水量的水泵型号即可；

(2)确定主集水池2的位置和容积。主集水池2设置在与所施工隧道口的距离为所施工隧道反坡总长的2/3处，本例中，将主集水池2设置在距离隧道洞口900×2/3＝600m处；根据所述所施工隧道围岩30分钟最大渗水量确定主集水池2的储水容积大小；

(3)设置主集水池2、截水沟5和第一集水沟61和第二集水沟62。截水沟5沿所施工隧道底部横向设置，其一端与主集水池2连通，第一集水沟61和第二集水沟62分别沿施工隧道两侧围岩壁纵向设置，所述第一集水沟61一端与主集水池2连通，另一端伸出所施工隧道口，所述第二集水沟62一端与截水沟5远离所述主集水池2一端连通，另一端伸出所施工隧道口；

(4)设置主水泵3、主排水管4、备用水泵10和备用排水管11。

主水泵3置于主集水池2内部，主排水管4一端与主水泵3连接，另一端伸出所施工隧道口；备用水泵10置于主集水池2内部，备用排水管11一端与备用水泵10连接，另一端伸出所施工隧道口。

2、设置临时排水系统。

临时排水系统临近掌子面1设置，包括临时集水池7、临时水泵8和临时排水管9，临时水泵8置于临时集水池7内，临时排水管9一端与临时水泵8连接，另一端伸入主集水池2内部。

使用过程中，掌子面1与截水沟5区段，此区段排水由临时排水系统来实现，通过在掌子面1附近设置临时集水池7，池底和池壁用塑料布铺设，防止池内集水渗漏入地基，引起地基松软，从而造成安全隐患，并通过临时水泵8经临时排水管9将集水池内收集的渗水抽到主集水池2内，然后通过主水泵3经主排水管4将其排至所施工隧道洞口外；

截水沟5至所施工隧道洞口区段，此区段排水由主排水系统来实现，主集水池2对侧围岩渗水通过第二集水沟62和横向截水沟5汇集到主集水池2，主集水池2同侧围岩渗水直接通过第一集水沟61汇集到主集水池2，然后通过主水泵3经主排水管4将其排至所施工隧道洞口外。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。