一种隧道防结晶排水装置

本发明属于隧道排水，具体涉及一种隧道防结晶排水装置。

背景技术：

1、隧道的排水系统是隧道建设、正常使用及安全运营过程中的重要环节。以铁路隧道为例，排水系统直接关系到铁路隧道建设的成败及使用功能的发挥。目前，在铁路隧道中普遍采用现浇混凝土的排水系统，渗漏水是我国铁路隧道的主要病害类型，70％左右存在不同程度的渗漏水现象，渗漏严重的约占30％。尤其是，由于混凝土材料、施工等因素影响，隧道排水盲管结晶堵塞、水沟淤积等导致排水系统失效是铁路隧道水害形成的主要原因。

2、现有技术中，常用排水盲管作为隧道整体防排水系统枝干，然而，其结晶堵塞会导致隧道防排水系统整体失效，进而导致衬砌承压开裂、接缝渗漏等一系列病害，从而严重影响隧道结构安全性、可靠性、耐久性及运营安全。因此，对于现有技术中的铁路隧道的排水系统来说，一旦发生排水系统的堵塞，没有任何有效的维护措施，从而其维护性极差，无法保证排水系统长期有效使用。尤其是，对于铁路隧道来说，存在着多处可能的漏水位置。不同的漏水位置因不同的条件而需要采取不同的防排水措施。

3、然而，目前运营铁路隧道防排水系统的养护维修主要集中在排水沟疏通、侧沟修补、水沟盖板补充、整治隧道渗漏水、改善和增设排水设备等方面。目前尚无针对排水系统内结晶的手段，如何全面地解决结晶导致的排水系统堵塞，实现针对整个隧道的有效的防水和排水，是本领域所急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种隧道防结晶排水装置。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种隧道防结晶排水装置，包括隧道主体、排水槽、和排水管；隧道主体为拱形隧道，隧道主体内壁底部开设有排水槽，隧道主体上开设有渗水槽，渗水槽顶部设置有水土分离层，渗水槽内安装有阻水层，水土分离层用于将阻水层固定在隧道主体上；阻水层表面交错设置有若干导向凸起；渗水槽的底部通过排水管与排水槽连通。

4、作为可选的，阻水层包括紧固段和导水段，导水段的两侧均设置有紧固段，紧固段位于隧道主体和水土分离层之间；导水段位于渗水槽的槽体内，导水段表面设置有若干导向凸起，导向凸起分别位于渗水槽槽底的两侧，且相邻导向凸起在渗水槽的弧度方向错开。

5、作为可选的，导向凸起从顶端到下端宽度增加，导向凸起用于将水流从渗水槽的一侧壁导向另一侧壁。

6、作为可选的，导水段与渗水槽的侧壁之间填充有软填料层。

7、作为可选的，水土分离层通过紧固件固定，隧道主体侧壁内设置有螺纹孔，螺纹孔位于水土分离层下方，紧固件穿过水土分离层和紧固段与螺纹孔连接。

8、作为可选的，紧固件包括连接杆和设置在连接杆一端的导向头，连接杆靠近导向头的一端开设有安装槽，安装槽内通过弹簧连接有滑动卡块，滑动卡块可在安装槽内滑动，滑动卡块设置有楔形面，导向头呈圆台型。

9、作为可选的，排水管贯穿渗水槽底部的阻水层，排水管倾斜设置。

10、作为可选的，排水管底端设置有过滤元件，过滤元件位于排水槽内。

11、作为可选的，阻水层材质选用ptfe或者yds-40。

12、作为可选的，水土分离层为土工布。

13、本发明的有益效果为：

14、1)本发明提供了一种隧道防结晶排水装置，包括隧道主体、排水槽、和排水管；隧道主体为拱形隧道，隧道主体内壁底部开设有排水槽，隧道主体上开设有渗水槽，渗水槽顶部设置有水土分离层，渗水槽内安装有阻水层，水土分离层用于将阻水层固定在隧道主体上；阻水层表面交错设置有若干导向凸起；渗水槽的底部通过排水管与排水槽连通。通过在渗水槽的顶部设置有水土分离层，可以减少土石泥沙等进入到渗水槽内的情况，同时，渗水槽内安装有阻水层，从而将渗水槽与水隔离，可有效防止水对渗水槽造成冲刷，同时还可以防止水中的钙离子等在渗水槽内形成结晶；水进入到阻水层内后，被阻水层导向渗水槽的底部并经由排水管排出到排水槽内。本发明的渗水槽不与水接触，可有效降低水对渗水槽以及隧道主体的冲刷或者出现结晶的情况，在不影响排水量的情况下，同时还能提高排放到排水槽内的水体的质量，能有效解决结晶导致的排水系统堵塞，实现针对整个隧道的有效的防水和排水。

15、2)导水段上交错设置有若干导向凸起，导向凸起可以将水从渗水槽的一侧壁导向另一侧壁，在隧道的渗水量较大时，导水凸起能有效卸掉水流或者水滴的冲击力，防止长时间的冲刷损坏阻水层，可有效延长阻水层的使用寿命。

16、3)导水段与渗水槽之间填充有软填料层，软填料层也能降低阻水层受到的冲刷力进行缓冲，可进一步保证阻水层的使用寿命。

17、4)紧固件的导向头呈圆台型，能使得紧固件更轻松的穿破土层，同时在进入螺纹孔时形成导向，导向头上开设有安装槽，安装槽内设置有可以滑动的滑动卡块，在进入到螺纹孔内的螺距之间时，滑动卡块弹出并卡住螺纹，可有效防止紧固件在使用时产生松动的情况。

18、5)排水管的出口端设置有过滤元件，过滤元件能对进入到排水槽的水体进行进一步的过滤，进而提升进入到排水槽的水体质量，进一步降低排水槽内出现结晶的情况，能有效预防结晶堵塞排水槽的情况。

19、6)ptfe或者yds-40都具有良好的防水性能和耐腐蚀性能，且均具有油性表面，可以有效防止阻水层表面出现结晶的情况。

20、7)土工布由于使用塑料纤维，在干湿状态下都能保持充分的强力和伸长。在不同的酸碱度的泥土及水中能长久地耐腐蚀；存在纤维间有空隙，故有良好的渗水性；抗微生物性好对微生物、虫蛀均不受损害；施工方便，由于材质轻、柔，运送、铺设、施工方便；保持材料的整体结构和功能，具有使构筑物载承能力加强。

技术特征：

1.一种隧道防结晶排水装置，其特征在于：包括隧道主体(1)、排水槽(2)、和排水管(3)；

2.根据权利要求1所述的一种隧道防结晶排水装置，其特征在于，所述阻水层(5)包括紧固段(51)和导水段(52)，所述导水段(52)的两侧均设置有紧固段(51)，所述紧固段(51)位于隧道主体(1)和水土分离层(6)之间；

3.根据权利要求2所述的一种隧道防结晶排水装置，其特征在于，所述导向凸起(53)从顶端到下端宽度增加，所述导向凸起(53)用于将水流从渗水槽(4)的一侧壁导向另一侧壁。

4.根据权利要求2所述的一种隧道防结晶排水装置，其特征在于，所述导水段(52)与渗水槽(4)的侧壁之间填充有软填料层(41)。

5.根据权利要求2所述的一种隧道防结晶排水装置，其特征在于，所述水土分离层(6)通过紧固件(61)固定，所述隧道主体(1)侧壁内设置有螺纹孔(42)，所述螺纹孔(42)位于水土分离层(6)下方，所述紧固件(61)穿过水土分离层(6)和紧固段(51)与螺纹孔(42)连接。

6.根据权利要求5所述的一种隧道防结晶排水装置，其特征在于，所述紧固件(61)包括连接杆(611)和设置在连接杆(611)一端的导向头(612)，所述连接杆(611)靠近导向头(612)的一端开设有安装槽(613)，所述安装槽(613)内通过弹簧(615)连接有滑动卡块(614)，所述滑动卡块(614)可在安装槽(613)内滑动，所述滑动卡块(614)设置有楔形面，所述导向头(612)呈圆台型。

7.根据权利要求1所述的一种隧道防结晶排水装置，其特征在于，所述排水管(3)贯穿渗水槽(4)底部的阻水层(5)，所述排水管(3)倾斜设置。

8.根据权利要求7所述的一种隧道防结晶排水装置，其特征在于，所述排水管(3)出口端设置有过滤元件(31)，所述过滤元件(31)位于排水槽(2)内。

9.根据权利要求1所述的一种隧道防结晶排水装置，其特征在于，所述阻水层(5)材质选用ptfe或者yds-40。

10.根据权利要求1所述的一种隧道防结晶排水装置，其特征在于，所述水土分离层(6)为土工布。

技术总结
本发明公开了一种隧道防结晶排水装置，涉及到隧道排水技术领域，它包括隧道主体、排水槽、和排水管；隧道主体内壁底部开设有排水槽，隧道主体上开设有渗水槽，渗水槽顶部设置有水土分离层，渗水槽内安装有阻水层。本发明的渗水槽不与水接触，可有效降低水对渗水槽以及隧道主体的冲刷或者出现结晶的情况，在不影响排水量的情况下，同时还能提高排放到排水槽内的水体的质量，能有效解决结晶导致的排水系统堵塞，实现针对整个隧道的有效的防水和排水。

技术研发人员：周元辅,刘士洋,张学富,刘真
受保护的技术使用者：重庆交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15