[实用新型]大断面富水饱和粉细砂隧道降排水系统

说明书

技术领域：

本实用新型属于隧道工程建设技术领域，特别涉及一种大断面富水饱和粉细砂隧道降排水系统。

背景技术：

富水饱和粉细砂地层的地质情况决定了隧道施工的特殊性，目前国内在富水饱和粉细砂地层中修建隧道尚属罕见，并无相应施工经验可以借鉴。兰渝铁路LYS-7标桃树坪隧道3号斜井正洞段主要为上第三系富水粉细砂层，砂层致密、洁净，成岩作用差，正洞涌水量为900～1100m³/d。经取样试验：含泥量5～10%，孔隙率为22%～26%，孔隙比0.36～0.4，渗透系数为10^-3cm/s～10^-4cm/s，水平和垂直渗透系数相差很小。正洞底部有厚约2m的钙质弱胶结砂岩，强度、整体性较好，不透水。

正洞试验段前期采用“深井降水+集水坑集中抽排”方式进行降水，降水井直径60cm，深10m，因底部钙质胶结层不透水且砂层渗透系数小，降水效果差，掌子面开挖时经常出现流砂，施工难度极大。

实用新型内容：

本实用新型的目的就在于提供一种大断面富水饱和粉细砂隧道降排水系统，该系统采用真空轻型井点降排水，很好地解决了施工中涌水、流砂等施工技术难题，提高了降水效果、保障了施工安全，使隧道开挖支护施工得以正常顺利进行。

如上构思，本实用新型的技术方案是：一种大断面富水饱和粉细砂隧道降排水系统，其特征在于：包括沿着隧道正洞双侧壁导洞下台阶掌子面及边墙打设的多根降水管、集水总管和真空泵；所述降水管通过集水总管上的多根分支管与真空泵连接，真空泵与工作面上的集水箱连通。

上述降水管采用φ32mmPPR管，其长度L=4m，其管头对称制有进水孔，梅花型布置。

上述降水管采用φ42钢管，其长度L=4m，管头为箭头封闭尖形，中部进水管插入箭头封闭尖形管头内，尾部钢管与进水管固接；所述进水管上制有进水孔。

上述降水管管头外部包裹100目双层钢丝滤网。

上述进水管外部包裹100目双层钢丝滤网。

上述真空泵采用V6型，其电机功率为7.5KW。

上述集水总管采用φ80mm钢管，总管长4m，其上设置10根分支管，分支管之间的间距为0.4m，分支节上安装球形闸阀。

上述分支管采用φ32mm钢管，分支管节长30cm。

本实用新型具有如下的优点和积极效果：

1、本实用新型将“真空轻型井点降水”应用于隧道施工,有效利用重力降水与降水漏斗原理，在正洞下部超前施工双侧壁导洞，导洞下台阶掌子面及边墙打设φ32mmPPR管或φ42钢管，L=4m降水管，并经φ80mm集水主管与V6型真空泵相连，保证接头严密不漏气，同时降水施工中真空负压控制在0.06MPa以下。真空泵将水排至工作面集水箱，分段引排至正洞集水坑，最后集中抽排至洞外。因此，本实用新型很好地解决了施工中涌水、流砂等施工技术难题，提高了降水效果，保障了施工安全，使隧道开挖支护施工得以正常顺利进行。

2、本实用新型在开挖支护施工中注意对降水管进行保护，掌子面部分降水管可以重复使用，降低施工成本。

3、本实用新型采用真空轻型井点降水，与传统深井降水比较，施工便捷，效果好。针对纯粉细砂层及粉细砂与钙质胶结交互层，可依据实际情况全断面打设轻型降水管真空降水，这样既可满足开挖支护施工要求，又可避免流砂滑塌灾害发生，保障施工安全。

附图说明：

图1是本实用新型降水管横断面施工图；

图2是掌子面降水管设置放大图；

图3是掌子面降水管平面布置图；

图4是降水管纵向布置示意图；

图5是降水管平面布置示意图；

图6是φ32mmPPR降水管制作程序图；其中，图6-1是4米长φ32mmPPR管、图6-2是φ32mmPPR降水管管头50cm段示意图、图6-3是φ32mmPPR降水管结构示意图；

图7是φ42钢管降水管制作程序图；其中，图7-1是φ42钢管降水管管头示意图、图7-2是φ42钢管降水管进水管示意图、图6-3是φ42钢管降水管尾部示意图；图7-4是φ42钢管降水管结构示意图。

具体实施方式：

如图1、2、3所示：一种大断面富水饱和粉细砂隧道降排水系统，在隧道正洞下部超前施工双侧壁导洞，沿着导洞下台阶掌子面及边墙分别打设多根降水管2、1，这些降水管通过集水总管上的多根分支管5与真空泵4连接，真空泵将水排至工作面集水箱13内，分段引排至正洞集水坑，最后集中抽排至洞外。