用于半沉积水稳性差地层的隧道排水链杆结构的制作方法

本实用新型涉及隧道排水领域，具体涉及用于半沉积水稳性差地层的隧道排水链杆结构。

背景技术：

隧道施工过程中的排水技术一直是工程上不可忽视的重点问题。对于晚新生代半沉积地层而言，沉积时间较短、地层压实程度不足，具有似土非土、似岩非岩，水稳性很差的特性，如我国昔格达地层。隧道在这类地层开挖所产生临空面后的排水问题，一直是这类地层中隧道施工的难点。现有技术中，针对这类地层的排水手段是直接施打高低不一、长度各异的泄水孔把围岩体内地下水引排出至临空面，施工中大部分地下水在洞内低洼处汇集，积水若未能及时抽走排出洞外，浸泡洞内隧底地层基岩，导致本就水稳性很差的隧底地层受到严重侵蚀，这将给施工带来极大的安全风险。由此可见，现有技术中这种处理手段并未真正解决水稳性很差的地层围岩体内地下水的排水问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供用于半沉积水稳性差地层的隧道排水链杆结构，以解决现有技术中针对水稳性差的地层的排水方式存在较大安全风险的问题，实现减少隧道拱脚低洼处的积水现象、维持隧道开挖后临空面稳定性的目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：

用于半沉积水稳性差地层的隧道排水链杆结构，包括基岩体，还包括弯头，所述弯头的一端位于基岩体内、另一端位于基岩体外，且弯头位于基岩体外的一端所处高度低于弯头位于基岩体内的一端；所述弯头位于基岩体内的一端连接管体，管体远离弯头的一端焊接锥头，所述锥头与所述管体同轴，所述管体上均匀分布若干泄水孔，相邻两个泄水孔之间的距离为 8～12cm；所述弯头位于基岩体外的一端连接软式透水管。

针对现有技术中对水稳性差的地层的排水方式存在较大安全风险的问题，本实用新型提出用于半沉积水稳性差地层的隧道排水链杆结构，本结构将弯头的一端插入至基岩体内，另一端位于基岩体外，且弯头位于基岩体外的一端所处高度低于弯头位于基岩体内的一端，以确保能够利用水头重力作用自动将弯头位于基岩体内的地下水排至弯头位于基岩体外的一端。弯头位于基岩体内的一端连接管体，管体远离弯头的一端焊接锥头，所述锥头与所述管体同轴，便于通过锥头将管体充分插入至基岩体中。管体上均匀分布若干泄水孔，使得地层水能够通过泄水孔进入管体内部，沿着管体流至弯头处排出基岩体。相邻两个泄水孔之间的距离为8～12cm，即是一个泄水孔与距离最近的另一个泄水孔之间的距离为8～12cm，以确保在管体控制范围内对于地层水有高效的引导功能，能够使得地层水充分进入管体中，同时又避免管体上的泄水孔过密导致管体强度下降的问题，避免地应力缓慢释放对管体挤压时管体强度不足，确保本实用新型的稳定长期使用。弯头位于基岩体外的一端连接软式透水管，软式透水管不因地质、地理温度变化而发生断裂，并可达到排放洁净水的效果，不会对环境造成二次污染。软式透水管在施工时紧贴基岩面布置，利用水头高差，能够第一时间将基岩内地下水排走，具体使用时，软式透水管与隧道防排水体系相连、或者直接延伸至隧道外进行排水均可，能够保证进入管体的地下水快速的通过弯头、软式透水管得到排放，从而实现减少隧道拱脚低洼处的积水现象、维持隧道开挖后临空面稳定性的目的，极大的降低了现有技术中针对水稳性差的地层的排水方式存在的安全隐患。

优选的，所述管体外侧包裹无纺布。在管体外部整体包裹无纺布，用以起到过滤作用，避免地层中的细砂或黏土矿物等通过泄水孔进入管体中导致堵塞，确保管体内部始终保持通畅。

优选的，所述管体与弯头相连的一端设置无孔段，管体通过无孔段与弯头进行连接。无孔段用于与弯头进行连接，避免泄水孔影响与弯头的连接稳定性，无孔段的长度优选为30cm，以确保与弯头之间的充分稳定的连接，提高本实用新型的使用稳定性。

优选的，所述弯头与管体、软式透水管均可拆卸连接。便于在使用过程中进行拆卸更换，提高本实用新型的使用灵活性，降低维护成本。

优选的，所述管体由热轧无缝钢管制作而成，管体外径42mm、壁厚4mm、长度4～9m；所述泄水孔的孔径为8mm。本方案中的管体具有充分的强度保证，泄水孔的开设只是使得抗挤压强度下降10％左右，仍然在安全范围内，而长度4～9m能够保证管体充分深入至基岩体中，确保对地层水的充分疏导与引流。

优选的，所述管体上分布四条平行于管体轴线的泄水带，每条泄水带都由沿管体轴线方向均布的若干泄水孔组成，四条泄水带沿管体周向均匀分布。本方案中对泄水孔的设置作出进一步限定，泄水孔共四排，每排泄水孔均构成一条泄水带，四条泄水带沿管体周向均匀分布，从而确保管体上泄水孔的均匀性，确保对各方向上的地层水的同时疏导，提高本实用新型的排水效果。优选的每条泄水带上相邻两个泄水孔之间的圆心距为10cm。

优选的，所述管体与水平面的夹角为10°～30°。提高水头能量，利用重量更好的进行排水。

优选的，所述软式透水管的内径大于管体内径，所述弯头为变径弯头。软式透水管的内径大于管体内径，确保排水通畅无阻，同时降低大水量情况下对软式透水管的内部挤压，降低对软式透水管的水力冲击。

优选的，所述软式透水管中分段塞填支撑体，所述支撑体为无纺布。通过无纺布在软式透水管内部进行强度支撑，防止软式透水管在施工过程中受挤压变形堵塞。

优选的，所述弯头由无孔双壁波纹管制作而成。无孔双壁波纹管阻力小、流量大、强度高，能够适应于本结构中弯头部分裸露在外部分位于基岩体中的受力情况，保证足够的强度与使用寿命。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型用于半沉积水稳性差地层的隧道排水链杆结构，将软式透水管与隧道防排水体系相连、或者直接延伸至隧道外进行排水均可，即能够保证通过泄水孔进入管体的地下水快速的通过弯头、软式透水管得到排放，从而实现减少隧道拱脚低洼处的积水现象、维持隧道开挖后临空面稳定性的目的，极大的降低了现有技术中针对水稳性差的地层的排水方式存在的安全隐患。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型具体实施例的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例中管体横截面的示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-基岩体，2-弯头，3-管体，31-无孔段，4-锥头，5-泄水孔，6-软式透水管，7-支撑体。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1与图2所示的用于半沉积水稳性差地层的隧道排水链杆结构，包括基岩体1，还包括弯头2，所述弯头2的一端位于基岩体1内、另一端位于基岩体1外，且弯头2位于基岩体1外的一端所处高度低于弯头2位于基岩体1内的一端；所述弯头2位于基岩体1内的一端连接管体3，管体3远离弯头2的一端焊接锥头4，所述锥头4与所述管体3同轴，所述管体3上均匀分布若干泄水孔5，相邻两个泄水孔5之间的距离为8～12cm；所述弯头2位于基岩体1外的一端连接软式透水管6。本实施例中软式透水管直接延伸至隧道外进行排水，能够保证进入管体的地下水快速的通过弯头、软式透水管得到排放，从而实现减少隧道拱脚低洼处的积水现象、维持隧道开挖后临空面稳定性的目的，极大的降低了现有技术中针对水稳性差的地层的排水方式存在的安全隐患。

实施例2：

如图1与图2所示的用于半沉积水稳性差地层的隧道排水链杆结构，在实施例1的基础上，所述管体3外侧包裹无纺布。所述管体3与弯头2相连的一端设置无孔段31，管体3通过无孔段31与弯头2进行连接。所述弯头2与管体3、软式透水管6均可拆卸连接。所述管体3由热轧无缝钢管制作而成，管体3外径42mm、壁厚4mm、长度8m；所述泄水孔5的孔径为8mm。所述管体3上分布四条平行于管体3轴线的泄水带，每条泄水带都由沿管体3轴线方向均布的若干泄水孔5组成，四条泄水带沿管体3周向均匀分布。所述管体3与水平面的夹角为15°。所述软式透水管6的内径大于管体3内径，所述弯头2为变径弯头。所述软式透水管6中分段塞填支撑体7，所述支撑体7为无纺布。本实施例中所述弯头2由无孔双壁波纹管制作而成，软式透水管6的型号为FH50。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。