一种具有纵横向排水能力的管片排水结构的制作方法

1.本发明属于盾构或护盾式tbm工程技术领域，具体涉及一种具有纵横向排水能力的管片排水结构。


背景技术：

2.盾构或tbm设备作为全断面隧洞掘进机，在市政交通、供水工程、铁路工程等领域得到了广泛应用，管片结构是盾构或tbm设备掘进后承担围岩、外水压力的主要承载结构。因管片结构采用分块拼接方式，块与块间采用密封垫进行防水。考虑到管片防水结构的耐久性，外水将不可避免的通过管片间缝隙排向管片内侧，为有效引排通过管片结构渗入隧洞内的地下水，需在管片内侧设置排水措施。
3.目前，常用的管片内侧排水主要包括面状排水和线状排水两类。面状排水结构由内、外侧土工布和中间排水格栅组成，将排水结构黏贴在管片内侧，收集、引排外部渗水；线状排水结构则是由排水花管外包土工布构成，沿隧洞轴线方向按一定角度间距布置，利用排水花管收集、引排渗水。
4.现有的面状排水存在的技术缺陷包括：面状排水板结构由一定尺寸的“小块”拼接而成，并黏贴在管片内侧。管片内侧混凝土衬砌浇筑、振捣时，若操作不当，极有可能撕裂排水板结构，导致混凝土进入排水板与管片间空隙，从而堵塞排水结构，导致排水板不能正常排水。
5.现有的线状排水存在的技术缺陷包括：管片内侧混凝土衬砌浇筑、振捣时，若操作不当，极有可能撕裂排水花管结构，导致混凝土进入排水管，从而堵塞排水结构，导致排水结构不能正常排水。
6.当管片内侧排水结构不能正常排水时，管片内侧混凝土衬砌结构将承担较大的外水压力，会导致衬砌开裂甚至破坏，影响结构耐久性及安全运行。


技术实现要素：

7.本发明的目的就是为弥补现有的管片面状排水、线状排水存在的技术缺陷，提供一种具有纵横向排水能力的管片排水结构。
8.本发明采用的技术方案是：一种具有纵横向排水能力的管片排水结构，包括多个面状排水板，所述多个面状排水板黏贴在管片内侧，所述面状排水板内侧通过混凝土衬砌浇筑，还包括沿隧洞纵轴线方向按一定距离设置的多个环向集水管，以及隧洞底部的多个纵向排水管，所述环向集水管与纵向排水管位于面状排水板与管片之间；所述环向集水管包括环向集水管花管段和环向集水管实管段，其中，所述环向集水管上部与面状排水板连接部位为环向集水管花管段，用于收集面状排水板聚集的渗水，所述环向集水管下部未与面状排水板连接部位为环向集水管实管段。
9.进一步优选的结构，所述环向集水管与纵向排水管连通。
10.进一步优选的结构，所述管片内侧上部与面状排水板黏贴，且面状排水板与管片
黏贴部分的面积占管片内侧总面积的2/3。
11.进一步优选的结构，所述纵向排水管位于管片内侧底部。
12.进一步优选的结构，多个环向集水管之间相互平行。
13.进一步优选的结构，多个纵向排水管之间相互平行。
14.盾构：是利用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，依靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。盾构机械在地下隧道开挖推进过程中，主要通过管片支承四周围岩防止发生隧道坍塌和大变形。
15.护盾式tbm：整个机器在护盾的保护下开挖掘进，并通过管片进行支护和衬砌，适用于需在刀盘后采用较多支护措施的一般破碎甚至不稳定的岩层开挖。
16.管片：是盾构或护盾式tbm设备掘进后承担围岩、外水压力的主要承载结构。管片是盾构法或护盾式tbm施工的永久衬砌结构，管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。
17.本发明的有益效果如下：
18.(1)本发明显著提高了管片内侧排水的保证率，有效规避当混凝土浇筑、振捣等工序操作不当，引起现有的面状排水、线状排水结构局部堵塞，即引起局部排水板或者环向集水管堵塞，从而导致全线不能正常排水存在的技术缺陷。本发明管片内侧渗水可通过相邻部位的面状排水板、环向集水管将水流引至纵向排水管，从而将水流排走。
19.(2)本发明有效降低管片内侧衬砌结构的外水压力，大幅降低衬砌配筋，具有很好的经济效益。
附图说明
20.图1为现有的面状排水结构横剖示意图；
21.图2为现有的面状排水结构纵剖示意图；
22.图3为现有的线状排水结构横剖示意图；
23.图4为现有的线状排水结构纵剖示意图；
24.图5为面状排水板结构大样示意图；
25.图6为线状排水管结构大样示意图；
26.图7为本发明一种具有纵横向排水能力的管片排水结构横剖示意图；
27.图8为本发明一种具有纵横向排水能力的管片排水结构纵剖示意图。
28.图中：1-管片、2-面状排水板、3-混凝土衬砌、4-管片纵向拼接缝、5-管片环向拼接缝、6-面状排水板拼接缝、7-线状排水管、8-环向集水管、8a-环向集水管花管段、8b-环向集水管实管段、9-纵向集水管、10-土工布、11-排水格栅、12-排水花管。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
30.参阅图1、图2和图5可知：现有的面状排水板结构由多个面状排水板2拼接而成，并黏贴在管片1内侧，其中，面状排水板2是由内、外侧土工布10和中间的排水格栅11构成。管片1内侧混凝土衬砌3浇筑振捣时，若操作不当，极有可能撕裂排水板2，混凝土浆液通过面
状排水板拼接缝6进入面状排水板2与管片1间空隙，从而堵塞排水结构，导致排水板不能正常排水。
31.参阅图3、图4和图6可知：现有的线状排水管7是由排水花管12外包土工布10构成，沿隧洞环方向按一定角度间距布置。现有的线状排水管7黏贴在管片1内侧，混凝土衬砌3浇筑、振捣时，会导致线状排水花管12外的土工布10破坏，导致混凝土进入线状排水管7内，从而堵塞排水结构，导致排水结构不能正常排水。
32.参阅图7和图8可知：本发明是一种具有纵横向排水能力的管片排水结构，主要包括面状排水板2，环向集水管8，纵向排水管9等，本发明是在管片1现有的面状排水和线状排水的基础上，通过面状排水板2、沿隧洞纵轴线方向按一定距离设置的环向集水管8，以及隧洞底部的纵向排水管9组合而成。其中环向集水管8由两部分构成，上部与面状排水板2结合部位为环向集水管花管段8a，便于收集排水板聚集的渗水，下部未与面状排水板2结合部位为环向集水管实管段8b。本发明主要优势在于当混凝土衬砌3浇筑、振捣等工序操作不当时，即使引起局部排水板2撕裂，混凝土浆液进入面状排水板拼接缝6，导致局部面状排水板2或者环向集水管8堵塞，管片1内侧渗水同样可以通过相邻部位的面状排水板2、环向集水管8将水流引至纵向排水管9，从而将水流排走。
33.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。


技术特征：
1.一种具有纵横向排水能力的管片排水结构，包括多个面状排水板，所述多个面状排水板黏贴在管片内侧，所述面状排水板内侧通过混凝土衬砌浇筑，其特征在于：还包括沿隧洞纵轴线方向按一定距离设置的多个环向集水管，以及隧洞底部的多个纵向排水管，所述环向集水管与纵向排水管位于面状排水板与管片之间；所述环向集水管包括环向集水管花管段和环向集水管实管段，其中，所述环向集水管上部与面状排水板连接部位为环向集水管花管段，用于收集面状排水板聚集的渗水，所述环向集水管下部未与面状排水板连接部位为环向集水管实管段。2.根据权利要求1所述的一种具有纵横向排水能力的管片排水结构，其特征在于：所述环向集水管与纵向排水管连通。3.根据权利要求1所述的一种具有纵横向排水能力的管片排水结构，其特征在于：所述管片内侧上部与面状排水板黏贴，且面状排水板与管片黏贴部分的面积占管片内侧总面积的2/3。4.根据权利要求1所述的一种具有纵横向排水能力的管片排水结构，其特征在于：所述纵向排水管位于管片内侧底部。5.根据权利要求1所述的一种具有纵横向排水能力的管片排水结构，其特征在于：多个环向集水管之间相互平行。6.根据权利要求1所述的一种具有纵横向排水能力的管片排水结构，其特征在于：多个纵向排水管之间相互平行。

技术总结
本发明公开了一种具有纵横向排水能力的管片排水结构。它包括多个面状排水板，所述多个面状排水板黏贴在管片内侧，所述面状排水板内侧通过混凝土衬砌浇筑，还包括沿隧洞纵轴线方向按一定距离设置的多个环向集水管，以及隧洞底部的多个纵向排水管，所述环向集水管与纵向排水管位于面状排水板与管片之间；所述环向集水管包括环向集水管花管段和环向集水管实管段，其中，所述环向集水管上部与面状排水板连接部位为环向集水管花管段，用于收集面状排水板聚集的渗水，所述环向集水管下部未与面状排水板连接部位为环向集水管实管段。本发明有效规避当混凝土浇筑、振捣等工序操作不当，引起现有的面状排水、线状排水结构局部堵塞。线状排水结构局部堵塞。线状排水结构局部堵塞。


技术研发人员：张存慧 陈令明 李永科 杨启贵 王汉辉 周宇轩 邱锐 向光红 张传健 谢良涛 桂耀 邓香坤 李娇娜 孟刚 杨志明
受保护的技术使用者：深圳市水务工程建设管理中心
技术研发日：2022.10.10
技术公布日：2022/12/12