一种隧道衬砌排水结构的制作方法

本实用新型涉及隧道衬砌结构技术领域，尤其是涉及一种隧道衬砌排水结构。

背景技术：

衬砌指的是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。衬砌技术通常是应用于隧道工程、水利渠道中。衬砌简单说来就是内衬，常见的就是用砌块衬砌，可以是预应力高压灌浆素混凝土衬砌。

近年来，随着国民经济的快速增长，我国交通基础设施的建设也得到飞速发展，其中，隧道建设成为我国路网建设中不可或缺的一部分，尤其是在山区公路建设中，由于地形条件的限制，在满足车辆形式需要的基础上修建隧道以缩短公路里程的路线设计方案得到广泛的推广与应用。

但是隧道在运营过程中，容易出现局部渗水的现象，这样会导致路面湿滑，严重会导致路面积水，影响行车安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种隧道衬砌排水结构，具有减少隧道渗水的概率的优点。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种隧道衬砌排水结构，包括拱墙初期支护结构、二次衬砌结构、位于两者之间的排防水结构和沿隧道开挖方向设置的排水沟，所述排防水结构包括防水板、环向盲管和遇水膨胀止水条，所述防水板铺设在所述二次衬砌结构靠围岩侧，所述防水板与二次衬砌结构之间设置有若干遇水膨胀止水条，所述环向盲管设置有若干根并沿隧道的开挖方向间隔铺设在防水板与拱墙初期支护结构之间，所述环向盲管的两端均连通有横向排水管，所述二次衬砌结构的底部靠行车侧开设有侧沟，所述横向排水管的出水口与侧沟连通，所述侧沟与排水沟连通。

实施上述技术方案，拱墙初期支护结构与二次衬砌结构之间的水将会渗入环向盲管内，然后通过环向盲管和横向排水管流入至侧沟内，然后流入至排水沟内，最终排出隧道，其中，防水板用于将水与二次衬砌结构分隔开，阻止水渗入二次衬砌结构，影响二次衬砌结构的强度，当拱墙初期支护结构与二次衬砌结构之间的水较多或防水板出现破损，导致水通过防水板时，遇水膨胀止水条遇水将会膨胀，使得体积变大，以将防水板或二次衬砌结构上的缝隙堵住，这样水不容易渗出至路面上，从而减少路面湿滑，导致路面积水的概率，保证行车安全。

进一步，所述防水板与遇水膨胀止水条之间设置有挡板，所述挡板的侧边与所述二次衬砌结构固定连接形成空腔。

实施上述技术方案，挡板的设置不仅使得水不易通过防水板与二次衬砌结构接触，且还能对遇水膨胀止水条进行限位，使得遇水膨胀止水条只可在空腔内进行膨胀，对二次衬砌结构上的裂缝进行封堵，避免因遇水膨胀止水条膨胀过大，使得防水板受到来自遇水膨胀止水条的挤压受损。

进一步，腔内设置有多根PE泡沫棒，多根所述PE泡沫棒与遇水膨胀止水条间隔设置。

实施上述技术方案，PE泡沫棒的设计一方面节约成本，使得不需要在空腔内铺设满遇水膨胀止水条，仍可达到止水的目的，另一方面，能够进行保温，避免在天气较冷时，导致环向盲管或防水板被冻裂。

进一步，所述环向盲管之间设置有若干根沿隧道开挖方向设置的纵向盲管，若干根所述纵向盲管均间隔设置在环向盲管之间，每根纵向盲管均与每根环向盲管连通。

实施上述技术方案，拱墙初期支护结构与二次衬砌结构之间的部分水将会渗入纵向盲管内，然后通过环向盲管排出，另一部分将会直接渗入至环向盲管内排出，这样增加了排水效率。

进一步，所述横向排水管为与环向盲管的端部连接的波纹管，所述波纹管的管壁上开设有不小于一个的通孔。

实施上述技术方案，波纹管的设置更便于改变排水走向，通孔的开设增加排水效率，且通孔与波纹管结合在一起，使得通孔的开口方向不确定，不易被堵塞，这样横向排水管不易被堵塞，保证了排水效果。

进一步，所述波纹管外套设有PVC管。

实施上述技术方案，PVC管的设置一方面用于保护波纹管，避免波纹管受到损伤，另一方面使得更容易控制波纹管的走向或坡度。

进一步，所述波纹管的端部连接有水封管，所述水封管远离波纹管的端部朝向侧沟的沟口设置。

实施上述技术方案，在水从拱墙初期支护结构靠近围岩侧渗透至位于拱墙初期支护结构与二次衬砌结构之间时，在渗透压力的作用下，会溶蚀、携带喷射混凝土中的部分外加剂中的钙氧化物成分，携带了钙氧化物成分的水在排出时与空气中的二氧化碳接触，发生化学反应，将会形成白色结晶物；由于水封管的端部朝向侧沟的沟口设置，使得水封管的出水口在侧沟内向上延伸一定的高度，这样在不排水的时候，水封管内的积水会形成水封，防止二氧化碳与钙氧化物发生化学反应生成碳酸钙，对环向盲管、纵向盲管和横向排水管造成堵塞，影响排水。

进一步，支护结构上铺设有无纺土工布。

实施上述技术方案，无纺土工布的设置用于阻止拱墙初期支护结构的塌陷等，同时对从拱墙初期支护结构靠近围岩侧渗透至位于拱墙初期支护结构与二次衬砌结构之间的水进行过滤。

进一步，所述纵向盲管与环向盲管外均包裹有土工布。

实施上述技术方案，土工布的设置用于对流入至纵向盲管与环向盲管内的水进行过滤，避免纵向盲管与环向盲管堵塞。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.防水板用于将水与二次衬砌结构分隔开，阻止水渗入二次衬砌结构，影响二次衬砌结构的强度，当拱墙初期支护结构与二次衬砌结构之间的水较多或防水板出现破损，导致水通过防水板时，遇水膨胀止水条遇水将会膨胀，使得体积变大，以将防水板或二次衬砌结构上的缝隙堵住，这样水不容易渗出至路面上，从而减少路面湿滑，导致路面积水的概率，保证行车安全；

2.PE泡沫棒的设计能够进行保温，避免在天气较冷时，导致环向盲管或防水板被冻裂；

3.无纺土工布的设置用于阻止拱墙初期支护结构的塌陷等，同时对从拱墙初期支护结构靠近围岩侧渗透至位于拱墙初期支护结构与二次衬砌结构之间的水进行过滤。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构剖视图。

图2是本实用新型的横向排水管、PVC管和水封管的结构剖视图。

图中，1、拱墙初期支护结构；11、无纺土工布；2、二次衬砌结构；21、挡板；22、空腔；23、PE泡沫棒；3、排防水结构；31、防水板；32、环向盲管；321、纵向盲管；322、波纹管；323、通孔；324、PVC管；325、水封管；33、遇水膨胀止水条；4、侧沟；5、排水沟。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种隧道衬砌排水结构，包括拱墙初期支护结构1、二次衬砌结构2、位于两者之间的排防水结构3和沿隧道开挖方向设置的排水沟5，其中，拱墙初期支护结构1包括钢筋架和喷射混凝土层，钢筋架位于喷射混凝土层内，二次衬砌结构2包括防水混凝土层。

参照图1，排防水结构3包括防水板31、环向盲管32和遇水膨胀止水条33，其中，防水板31铺设在二次衬砌结构2靠围岩侧，在本实施例中防水板31为EVA防水板；防水板31与二次衬砌结构2之间设置有挡板21，挡板21由金属制成，如铜，挡板21的侧边与二次衬砌结构2固定连接形成空腔22，空腔22内设置有多根PE泡沫棒23，以在空腔22内进行保温，避免在天气较冷时，导致环向盲管32或防水板31被冻裂。

参照图1，遇水膨胀止水条33设置有若干根并与PE泡沫棒23间隔设置在空腔22内，在本实施例中每根遇水膨胀止水条33均由氯丁胶水粘结在二次衬砌结构2上，环向盲管32设置在防水板31与拱墙初期支护结构1之间，其中，环向盲管32设置有若干根并沿隧道的开挖方向间隔铺设在防水板31与拱墙初期支护结构1之间，环向盲管32之间设置有若干根沿隧道开挖方向设置的纵向盲管321，若干根纵向盲管321均间隔设置在环向盲管32之间并与环向盲管32彼此连通，纵向盲管321与环向盲管32外均包裹有土工布，以用于对流入至纵向盲管321与环向盲管32内的水进行过滤，避免纵向盲管321与环向盲管32堵塞；挡板21的设置不仅使得水不易通过防水板31与二次衬砌结构2接触，且还能对遇水膨胀止水条33进行限位，使得遇水膨胀止水条33只可在空腔22内进行膨胀，对二次衬砌结构2上的裂缝进行封堵，避免因遇水膨胀止水条33膨胀过大，使得防水板31受到来自遇水膨胀止水条33的挤压受损。

参照图1，拱墙初期支护结构1上铺设有无纺土工布11，用于阻止拱墙初期支护结构1的塌陷等，同时对从拱墙初期支护结构1靠近围岩侧渗透至位于拱墙初期支护结构1与二次衬砌结构2之间的水进行过滤。

参照图1，环向盲管32的两端均连通有横向排水管，二次衬砌结构2的底部靠行车侧开设有侧沟4，横向排水管的出水口与侧沟4连通，侧沟4与排水沟5连通。

参照图2，横向排水管为与环向盲管32的端部连接的波纹管322，波纹管322的管壁上开设有不小于一个的通孔323，波纹管322的设置更便于改变排水走向，通孔323的开设可以增加排水效率，且通孔323与波纹管322结合在一起，因为通孔323开设在波谷或波峰或波谷与波峰之间，这样使得通孔323的开口方向不确定，不易被堵塞，保证了排水效果。

参照图2，波纹管322外套设有用于保护波纹管322的PVC管324，使得PVC管324远离环向盲管32端朝向侧沟4倾斜设置，且在波纹管322外套设PVC管324使得更容易控制波纹管322的走向或坡度。

参照图2，波纹管322的端部连接有水封管325，水封管325呈L形设置，且远离波纹管322的端部朝向侧沟4的沟口设置，因为在水从拱墙初期支护结构1靠近围岩侧渗透至位于拱墙初期支护结构1与二次衬砌结构2之间时，在渗透压力的作用下，会溶蚀、携带喷射混凝土中的部分外加剂中的钙氧化物成分，携带了钙氧化物成分的水在排出时与空气中的二氧化碳接触，发生化学反应，将会形成白色结晶物，容易对管道造成堵塞；而水封管325的出水口在侧沟4内向上延伸一定的高度，使得在不排水的时候，水封管325内的积水会形成水封，防止二氧化碳与钙氧化物发生化学反应生成碳酸钙，从而降低环向盲管32、纵向盲管321和横向排水管被堵塞的概率，保证该排水结构的正常排水。

本实施例的实施原理为：拱墙初期支护结构1与二次衬砌结构2之间的水将会渗入环向盲管32或纵向盲管321内，然后通过环向盲管32和横向排水管流入至侧沟4内，然后流入至排水沟5内，最终排出隧道，其中，防水板31用于将水与二次衬砌结构2分隔开，阻止水渗入二次衬砌结构2，影响二次衬砌结构2的强度，当拱墙初期支护结构1与二次衬砌结构2之间的水较多或防水板31出现破损，导致水通过防水板31时，遇水膨胀止水条33遇水将会膨胀，使得体积变大，以将防水板31或二次衬砌结构2上的缝隙堵住，这样水不容易渗出至路面上，从而减少路面湿滑，导致路面积水的概率，保证行车安全。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。