[发明专利]一种隧道锚后锚室排水阀、利用该排水阀的排水系统及排水方法

说明书

技术领域

本发明属于隧道锚工程技术领域，尤其涉及一种隧道锚后锚室排水阀、利用该排水阀的排水系统及排水方法。

背景技术

隧道锚工程采用地下管道自然排水，施工的时候，采用机械成孔，钻孔方向由内向外，利用洞内空间作为作业平台；成孔后安装排水管，并对排水管与钻孔之间进行注浆填充，成孔速度快，减少工期占用；避免了爆破施工对民房的影响；避免后锚室与大截面排水导硐连接，利于结构安全。

在机械成孔后隧道锚周围地下水通过排水管道自然排出山体外，后锚室比较干燥，使用起来效果良好。解决了以往隧道锚用水泵抽排积水运营维护困难的问题，利用排水管排水的过程存在以下问题：排水管经过长时间的使用，由于隧道锚锚固区地下水中往往钙化物含量超标，容易在管壁中逐渐沉淀存积从而形成白色结晶体，最终造成管道堵塞，影响管道使用寿命，增加后期维护成本。

发明内容

本发明旨在提供一种结构简单，使用效果好的隧道锚后锚室排水阀、利用该排水阀的隧道锚后锚室排水系统及排水方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种隧道锚后锚室排水阀，包括阀体管、杠杆和与杠杆连接的上套管；杠杆前端连接有浮球，杠杆后端铰接有竖直设置的支撑杆，支撑杆末端与阀体管连接；阀体管前部设有朝上设置的排水口，排水口上配合设有橡胶材质的阀球，阀球上连接有下套管，下套管的上部滑动设置于上套管中。

在上套管的下部设有末端封闭的位移补偿槽，下套管滑动设置于位移补偿槽中。

阀体管后部设有转接管，转接管与阀体管连通。

阀体管上设有限位部，限位部包括水平设置的限位杆，限位杆末端设有限位体，限位杆前端滑动穿设于位于阀体管上的限位块中，在限位体和限位块之间设限位弹簧；下套管的外壁上配合限位体设限位槽。

限位体呈半球形，限位槽配合限位体设置。

转接管上连通有竖直向上设置的应急管。

一种利用上述排水阀的隧道锚后锚室排水系统，包括设于隧道锚后锚室底部的集水井，集水井上设有排水孔，排水孔上装设有排水管，排水管和排水孔之间设有混凝土层；排水管前端位于集水井内，排水管末端位于集水井外侧；排水管前端连接隧道锚后锚室排水阀；隧道锚后锚室排水阀包括阀体管、杠杆、转接管和与杠杆连接的上套管，阀体管连通有转接管，转接管与排水管前端连通，阀体管前部设有朝上设置的排水口；杠杆前端连接有浮球，杠杆后端铰接有支撑杆，支撑杆末端与阀体管连接；排水口上配合设有橡胶材质的阀球，阀球上连接有下套管，下套管的上部滑动设置于上套管中；在上套管的下部设有末端封闭的位移补偿槽，下套管滑动设置于位移补偿槽中。

阀体管上设有限位部，限位部包括水平设置的限位杆，限位杆末端设有呈半球形的限位体，限位杆前端滑动穿设于位于转接管上的限位块中，在限位体和限位块之间设限位弹簧；下套管的外壁上配合限位体设限位槽。

转接管上连通有竖直向上设置的应急管。

一种利用上述排水阀进行的隧道锚后锚室排水方法依次包括如下步骤：

（1）隧道锚后锚室内的水进入位于隧道锚后锚室下部的集水井中，并在集水井内汇集；

（2）随着集水井内液位的升高，浮球带动杠杆前端上升，杠杆带动上套管，上套管在位移补偿槽的作用下相对于下套管向上滑动；下套管保持静止，限位块在限位弹簧作用下抵在下套管的侧部，阀球堵在排水口上；

（3）当液面到达上限时，位移补偿槽的末端滑到了下套管的顶端，在浮球作用下，上套管继续向上升，带动下套管向上升，限位块在限位弹簧作用下进入到限位槽中，保证阀球与排水口处于脱离状态，集水井中的液体瞬时通过排水口进入到排水管，冲刷排水管上的结晶体，最终从排水管中流出；

（4）随着集水井中液体的流出，集水井液位下降，浮球带动杠杆前端下降，上套管随着杠杆的下降而下降，上套管在位移补偿槽作用下相对于下套管向下滑动，下套管保持静止，此时阀球依然与排水口脱离，水从排水管中流出；

（5）当液面到达下限时，位移补偿槽的顶端滑到了下套管的顶端，在浮球作用下，上套管继续下降，压动下套管向下降，限位块克服限位弹簧的弹力，从限位槽中出来，下套管随着上套管继续下降直至阀球堵在排水口上；

（6）重复步骤（1）。

通过以上技术方案，本发明的有益效果为：

本发明所述的排水阀结构简单，适用于隧道锚后锚室内潮湿、复杂的环境，不会因为洞内老鼠等生物造成损坏，可以实现排水管的间歇排水，利用极速流动的水对排水管进行冲洗，减少排水管内结晶体的沉淀。