一种盾构隧道的防排水结构的制作方法

本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种盾构隧道的防排水结构。

背景技术：

近年来，随着国家发展战略及各地基础设施建设的快速推进，高铁路网、高速公路路网及城市路网的进一步完善，越来越多的跨江跨海隧道逐批修建。相较于其他交通方式，隧道因其独有的优势，在世界范围内广泛采用。在隧道的众多施工方法中，盾构法因其劳动强度低，掘进速度快，安全可靠，不受季节限制，对周围地层扰动影响小等优点，日益受到工程界的青睐。

为优化设计、节省造价，由单层混凝土管片经螺栓拼接而成的衬砌结构已成为盾构隧道工程界的主流。在实际运营过程中，渗漏水是妨碍隧道在设计服役周期内可靠性的一大难题，尤其是对于高水压、大直径的盾构隧道，保证隧道“滴水不漏”几无可能。如果在盾构隧道内全线做二衬防水体系，一方面极不经济，另一方面，对于水下盾构隧道，隧道结构会因为各种原因导致纵向不均匀沉降，在漫长的服役期内，二衬在不均匀沉降的影响下会不可避免的产生变形或出现裂缝，甚至会引发结构失效，其防水性能的可靠性无法保证。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种盾构隧道的防排水结构，防水结构与衬砌结构之间形成排水空间，作为盾构隧道中渗漏水的排出通道，有效提高防水性能，防水结构与衬砌结构分离，因而不会受到盾构隧道的干扰，运维稳定性高。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种盾构隧道的防排水结构，盾构隧道包括衬砌结构以及设置在衬砌结构底部的口字件，衬砌结构由管片沿盾构隧道环向和纵向拼接而成，口字件用于提供疏散空间、管线布置空间和设备布置空间，口字件两侧设有沿盾构隧道纵向延伸的防撞墙，还包括防水结构，防水结构为半径小于衬砌结构且长度不大于衬砌结构的弧形混凝土板，防水结构与衬砌结构之间形成排水空间，所述防水结构两侧底面的两端均设有支座，支座与防水结构通过下纵梁固定连接，排水空间两侧底面均通过防水板进行密封，排水空间两端端面均通过防水密封垫圈进行密封，所述防撞墙内侧设有排水渠，防水板底部连接若干沿盾构隧道纵向排列的排水管，排水管穿过防水结构与防撞墙之间的间隙并与排水渠连通。

上述技术方案中，所述支座上设有滑轮，防撞墙上端面设有供滑轮滚动的轨道，轨道的长度不大于衬砌结构的长度，排水空间两侧的防水板分别通过滑动锁紧机构与防水结构两侧底面连接。

进一步的，所述滑动锁紧机构至少为两组，滑动锁紧机构包括锁紧螺钉以及防水板上的锁紧槽，锁紧螺钉与防水结构之间为螺纹连接，锁紧槽垂直于盾构隧道，锁紧螺钉穿过锁紧槽并与防水结构连接，将防水板压紧在防水结构底面上。

进一步的，所述防水板上端面和外侧均贴有防水橡胶垫。

上述技术方案中，所述防水结构内设有至少一层防水喷膜，防水结构的内外表面均设有防水涂层。

作为优选的，所述轨道上设有若干基础千斤，基础千斤均位于防水结构两侧底面上的支座之间。

作为优选的，所述排水管采用硬质材料制作。

作为优选的，所述防水结构上还设有驱动装置，驱动装置与其一支座上的滑轮连接。

本发明的有益效果为：

1、防水结构与衬砌结构之间形成排水空间，作为盾构隧道中渗漏水的排出通道，有效提高防水性能，防水结构与衬砌结构分离，因而不会受到盾构隧道的干扰，运维稳定性高；

2、通过设置滑轮和轨道，使防水结构能够在盾构隧道内移动，可以根据实际情况在盾构隧道内特定区域布置，失效后易于更换，灵活度高；

3、防水板通过滑动锁紧机构安装，使其在垂直于盾构隧道的水平方向上可以移动，在防水结构移动时，松开锁紧螺钉，使防水板侧面与衬砌结构内壁的接触部位分离，可以避免防水板与衬砌结构之间产生摩擦干扰；

4、防水结构内设有至少一层防水喷膜，作为防水的二次屏障，加强整个结构的防排水效果。

附图说明

附图1为本发明防排水结构的主视图；

附图2为图1中b区域的放大图；

附图3为图1中a区域的放大图；

附图4为本发明防排水结构的立体图；

附图5为本发明防水板的结构示意图；

附图6为本发明排水结构的侧视图；

附图7为本发明防水密封垫圈的结构示意图。

标注说明：1、衬砌结构，2、防水结构，3、口字件，4、支座，5、下纵梁，6、轨道，7、排水管，8、防撞墙，9、排水渠，10、防水喷膜，11、防水板，12、防水橡胶垫，13、排水口，14、锁紧螺钉，15、锁紧槽，16、基础千斤，17、驱动装置，18、防水密封垫圈。

具体实施方式

请参阅图1-5所示，一种盾构隧道的防排水结构，盾构隧道包括衬砌结构1以及设置在衬砌结构1底部的口字件3，衬砌结构1由管片沿盾构隧道环向和纵向拼接而成，口字件3用于提供疏散空间、管线布置空间和设备布置空间，口字件3两侧设有沿盾构隧道纵向延伸的防撞墙8，防撞墙8用于保护衬砌结构1的稳定性，还包括防水结构2，防水结构2为半径小于衬砌结构1且长度不大于衬砌结构1的弧形混凝土板，防水结构2与衬砌结构1之间形成排水空间，所述防水结构2两侧端面的两端均设有支座4，支座4与防水结构2通过下纵梁5连接，下纵梁5将防水结构2的压力均匀传递到支座4上，排水空间两侧均通过防水板11进行密封，排水空间两端端面均通过防水密封垫圈18进行密封，所述防撞墙8内侧设有排水渠9，防水板11底部连接若干沿盾构隧道纵向排列的排水管7，排水管7穿过防水结构2与防撞墙8之间的间隙并与排水渠9连通。

防水板11上设有用于安装排水管7的排水口13，一般盾构隧道具有一定倾斜度，因此防水板11也具有一定倾斜度，沿防水结构2流下的渗水将沿防水板11流下并落入排水口13，然后随排水管7流入排水渠9中。当排水管7发生堵塞时，可以随时更换。防水密封垫圈18采用橡胶材料制作，沿盾构隧道纵向设计为楔形，使其易于安装嵌入排水空间内。

防水结构2与衬砌结构1之间形成排水空间，作为盾构隧道中渗漏水的排出通道，有效提高防水性能，防水结构2与衬砌结构1分离，因而不会受到盾构隧道的干扰，运维稳定性高。

请参阅图3所示，所述防水结构2内设有至少一层防水喷膜10，防水结构2的内外表面均设有防水涂层。实际选用时，防水结构2内设有一层防水喷膜10，防水结构2提前预制，防水喷膜10浇制在防水结构2中层。防水喷膜10作为防水的二次屏障，加强整个结构的防排水效果。

所述支座4上设有滑轮，防撞墙9上端面设有供滑轮滚动的轨道6，轨道6的长度不大于衬砌结构1的长度，轨道6可以提前铺设足够的长度，也可以在移动防水结构2时架设，通过设置滑轮和轨道6，使防水结构2能够在盾构隧道内移动，可以根据实际情况在盾构隧道内特定区域布置，失效后易于更换，灵活度高。

作为优选的，所述排水管7采用硬质材料制作。硬质管材的强度更高，当防水结构2移动时，排水管7将贴合于防撞墙8同步移动，不会发生弯折，从而避免造成堵塞。

排水空间两侧的防水板11分别通过滑动锁紧机构与防水结构2两侧端面连接，使防水板11具有水平移动的自由度。所述滑动锁紧机构至少为两组，实际选用时，滑动锁紧机构为两组，分别位于防水板11两端，易于对其进行控制。滑动锁紧机构包括锁紧螺钉14以及防水板11上的锁紧槽15，锁紧螺钉14与防水结构2之间为螺纹连接，锁紧槽15垂直于盾构隧道，锁紧螺钉14穿过锁紧槽15并与防水结构2连接，将防水板11压紧在防水结构2底面上。

具体使用时，松开锁紧螺钉14，使防水板11靠近或远离衬砌结构内壁，拧紧锁紧螺钉14。防水板11通过滑动锁紧机构安装，使其在垂直于盾构隧道的水平方向上可以移动，在防水结构11移动时，先拆除排水空间两端的防水密封垫圈18，然后松开锁紧螺钉14，使防水板11侧面与衬砌结构2内壁的接触部位分离，可以避免防水板11与衬砌结构之间产生摩擦干扰。所述防水板11上端面和外侧均贴有防水橡胶垫12，拧紧锁紧螺钉14后，防水橡胶垫12压紧衬砌结构1内壁和防水结构2底面，优化排水空间的密封性，防止出现渗漏。

请参阅图6所示，作为优选的，所述轨道6上设有若干基础千斤16，基础千斤16均位于防水结构2两侧底面上的支座4之间，用于支撑防水结构2，起到加强作用，避免防水结构2发生形变或断裂。基础千斤16的数量根据防水结构2的实际长度选用。

请参阅图6所示，作为优选的，所述防水结构2上还设有驱动装置17，驱动装置17与其一支座4上的滑轮连接。驱动装置17用于驱动滑轮转动，进而带动防水结构2移动，与人力推行相比，其效率更高。

当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。