一种隧道工程降水压排水装置

本技术涉及隧道工程降水压，具体公开了一种隧道工程降水压排水装置。

背景技术：

1、常年以来，水对隧道工程的影响和危害问题一直是一个广泛关注而又未能很好解决的问题。水对隧道工程的危害是多方面的，包括:地下水的侵蚀作用可造成村砌结构的侵蚀破坏，从而危害衬砌结构的耐久性；严寒地区因渗漏水的反复冻融循环，造成衬砌混凝土的冻胀开裂破坏，若水在路面结冰则会恶化行车环境，危及行车安全，而且，因渗漏水冻结形成的冰瘤子和冰寨子会侵入隧道净空或者阻塞排水通道，尤为值得关注的是，隧道渗漏水会极大降低隧道内各种附属设施的使用和寿命；

2、近年来新型隧道衬砌结构，如双连拱隧道、多连拱隧道、不对称连拱隧道、小净距隧道等的出现，以及道路等级的普遍快速提高，对隧道工程的防排水提出了更高要求。地下工程的防排水一直是困扰地下工程界的老大难问题，经过长时间的建设实践，隧道工程界已经形成综合运用“防、截、堵、排”相结合的处理措施。“防”即要求隧道衬砌、防水层具有防水能力，防止地下水透过防水层、衬砌结构渗入洞内；“排”，即隧道应有通畅的排水设施，将村砌背后、路面结构层下的积水引入洞内中心水沟或路侧边沟排走，排出衬砌背后的积水，能减小或消除衬砌背后的水压力，排得越好，村砌渗漏水的几率就越小，防水也就更容易，排出路面结构层下的积水，能防止路面冒水、翻浆、接头破坏；“截”，即对易于渗漏到隧道的地表水,应采用设置截(排水沟、清除积水填水坑注地、渗漏点等措施“堵”针对隧道有渗漏水的地段，采用注浆、喷涂、堵水墙等方法，将地下水堵在围岩体内。

3、在对隧道工程的防排水设计中，一般都会对地表水地下水同时进行适当处理以让洞内外形成一个完整通畅的防排水系统目前，隧道工程大都采用复合式衬砌，即村砌结构包括初期支护与二次村砌。

4、在洞内，与衬砌结构相适应的隧道工程防排水技术近年来也得到了很大发展，在港道洞内仍然是防水层防水，在初期支护与二次衬砌之间设置防排水层，主要是土工布、排水板和防水板，将水导入各种排水管，与之配套使用的还有弹簧半圆管、止水带、止水条以及盲管和盲沟等。但是，这些排水方法和排水装置，对隧道渗漏水现象未能得到很好解决，尤其是在地下水丰富地区建设隧道工程，很少能做到衬砌不漏水、不滴水、不渗水，由此而带来的隧道工程渗漏水治理在很多隧道工程中花费了相当数量的人力和财力。“十隧九漏”正是说明了隧道渗漏水的广泛性和普遍性。而且，在富水地段，隧道工程施工过程中所出现大面积渗水、漏水乃至涌水恶化了施工作业环境。

5、造成隧道工程渗漏水的原因是多方面的，其中一个主要原因是围岩含水量大时，地下水大量从初期支护渗出后，不能迅速通过防排水层引入排水管，从而在初期支护与防排水层间集结，形成较大水压，因为水压力的不断积累，加之现有的防排水方法不可能在施工中做到面面俱到滴水不漏。水就会通过施工过程中防排水层的薄弱环节渗到二衬后面，然后在二村后面积累水压，到一定程度就会从二村薄弱环节渗出或者流出，一旦形成渗漏水的通道，水就会源源不断通过该通道外渗；

6、目前，常采用的方式是在钻设泄水导排孔至围岩水层，将围岩内的水经泄水导排孔引出，然而，对于软弱地层区域，钻设泄水导排孔后，由于围岩软弱，泄水导排孔的孔壁容易坍塌，不仅影响泄水功能，还影响围岩的稳定性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决了传统的泄水导排孔的孔壁容易坍塌，不仅影响泄水功能，还影响围岩的稳定性的问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供以下基础方案：

3、一种隧道工程降水压排水装置，包括安装在支护上顶部的若干排水组件；

4、排水组件包括置于围岩水层中的头盖、与头盖连接的连接部和与连接部可拆卸连接的置于支护下方的外置部，所述外置部的底部设有出水口，所述头盖内顶部安装有电机，所述外置部中设有与电机同轴连接的主动齿轮轴和若干与主动齿轮轴啮合的从动齿轮轴，所述从动齿轮轴上均设有导水管，所述导水管的自由端穿出头盖置于围岩水层中，所述导水管四周均匀开有若干导水槽，所述导水管与头盖的连接处设有用于石子防堵的通水组件；

5、通水组件包括倾斜块、倾斜安装的过滤板和可使得过滤板抖动清除石子的清除组件。

6、本基础方案的原理及效果在于：

7、1.与现有技术相比，本装置结构简单，构思巧妙，本装置避免了石子阻塞化，设置了实心的导水管，在导水管四周均匀开有若干导水槽，利用导水槽实现导水，相较于传统的管式导水，这种导水形式利用导水槽实现导水，更加方便，可以避免传统的管式导水阻塞化，对于围岩水层的导水比较适用。

8、2.与现有技术相比，本装置设置了新式的导水管，在导水管的基础上设置了电机、主动齿轮轴和从动齿轮轴，利用主动齿轮轴和从动齿轮轴实现了本案的导水管的转动，使得插入到围岩水层中的导水管在导水上更加轻松，由于导水管可以自身圆周转动，使得位于导水管的导水槽可以圆周转动，圆周转动产生离心力，使得位于导水槽中的石子可以甩出，有利于导水槽的畅通化。

9、3.与现有技术相比，本装置不仅在导水管上做出改进，而且在安装上做出重大改进，首先对于隧道工程而言，前期的支护结构主要起支撑作用，传统的导水管就是使得某一块支护缺失，然后安装导水组件，这种安装非常容易影响支护的稳定性以及安装性，因此，本装置仅仅在支护打孔，用于头盖放入即可，对支护的影响降低到最小，且不影响后续的导管，且工程进行到后期，也不会影响支护的拆卸。

10、4.与现有技术相比，本装置由于导水管转动泄水，相比于传统的静态泄水而言，效果会更好，并且可以有效清理导水槽的阻塞，但是导水必然带着碎小石子，因此，本装置在水管与头盖的连接处设有用于石子防堵的通水组件，通水组件包括倾斜块、倾斜安装的过滤板和可使得过滤板抖动清除石子的清除组件，利用通水组件实现水导出，而碎小石子停留，因此，设置了通水组件来保证碎小石子不仅如此来确保主动齿轮轴和从动齿轮轴的正常工作状态。

11、5.与现有技术相比，本装置利用了清除组件，清除组件结合了导水管的圆周转动，利用了导水管的圆周转动使得使得过滤板抖动清除石子，可以将停留在过滤板上的石子抖出去，来确保过滤板过水以及阻挡碎小石子的作用。

12、6.与现有技术相比，本装置为了加强过滤板过水以及阻挡碎小石子的作用，设置了倾斜块以及倾斜安装的过滤板，当抖动产生时，倾斜安装的过滤板有利于加速碎小石子抖出去，进而使得过滤板的效果不会发生变化。

13、进一步，所述支护顶部开有凹槽，所述头盖与连接部之间设有安装线，安装线与凹槽表面平齐将头盖安装在围岩水层中。

14、进一步，所述连接部两侧均设有安装耳，所述安装耳上开有安装孔，所述安装孔内螺纹连接有连接螺栓，所述安装耳与支护贴合，所述连接螺栓的自由端打进支护中与支护螺纹连接。

15、进一步，所述导水管位于围岩水层中的一端开有圆角，导水管远离圆角的一端设有连接点，所述连接点与从动齿轮同轴连接，所述连接点与从动齿轮为平键连接，所述导水槽开在连接点的上方，所述导水槽为竖条水槽，所述竖条水槽的一端与连接点接触，所述竖条水槽的另一端与圆角接触。

16、进一步，所述外置部远离头盖的一端倾斜设置且设有倾斜面，所述出水口安装在倾斜面最低点且与外置部连通。

17、进一步，所述倾斜块安装在导水管与头盖的连接处的头盖上，所述倾斜块固接在头盖上，所述倾斜块的上端面倾斜设置且倾斜块内部为空腔，所述空腔与导水管与头盖的连接处之间的缝隙连通，所述过滤板安装在倾斜块的上端面上。

18、进一步，所述过滤板的一端的下方设有弹簧，所述弹簧安装在空腔中，所述过滤板的另一端靠在倾斜块上。

19、进一步，所述通水组件包括对称安装在导水管两侧的击打块，所述击打块安装在空腔中，所述击打块的端部可与过滤板的内侧接触使得过滤板抖动弹起。

20、进一步，所述外置部的上端开有均匀开有若干连接孔，所述连接孔内设有双头螺栓，所述双头螺栓的自由端与连接部的下端面螺纹连接。

21、进一步，所述竖条水槽的形状大小且深度均相同。