[发明专利]一种用于高水压隧道的组合膜袋式贴砾过滤泄水装置

说明书

本发明涉及一种高水压隧道的泄水装置，具体涉及一种用于高水压隧道的组合膜袋式贴砾过滤泄水装置，包括导向固定系统、组合过滤系统和管口泄水系统；导向固定系统安装在组合过滤系统上，在安装时导向和固定；组合过滤系统包括过滤管、多层贴砾膜袋和反滤层，反滤层填设于多层贴砾膜袋内，多层贴砾膜袋贴设于过滤管外壁；管口泄水系统一端与过滤管末端固定连接，用于泄水。与现有技术相比，本发明通过导向压入、反刺及膨胀固定、反滤贴砾、组合过滤、自动泄压等步骤，能够实现改善隧道掌子面开挖引发的高压突水，进而防治因渗透破坏产生流土、流砂，直至导致出现塌方和涌泥的情况，对实现高水压隧道泄压泄水和隧道工程安全有重大意义。

技术领域

本发明涉及一种高水压隧道的泄水装置，具体涉及一种用于高水压隧道的组合膜袋式贴砾过滤泄水装置。

背景技术

地下水对地下工程存在不利影响，在众多建设项目中，尤其是隧道工程，通常少量的涌水对隧道施工影响不大，但是大量的隧道涌、突水将对隧道建设造成严重影响，甚至掩埋施工人员和机具，因此在隧道工程的施工中经常会遇到在开挖时需要实时对掌子面进行降排水卸压的工况。若在隧道掌子面前方若出现断层破碎带或半成岩地层时，开挖会引发高压突水，进而因渗透破坏产生流土、流砂，直至导致出现塌方和涌泥等，此时会造成施工人员的生命安全以及施工设备的大量损失，此外还会严重影响施工进度。

现有的水平泄水井水平钻进，但无法实现填砾，而无填砾的水平井管加入后，泥沙会堵塞进水孔，或者沿着进水孔产生流土，仍然无法控制突水和突泥事故。所以对于会出现该情况的隧道开挖场地，突泥防治亟待发展新工艺。

中国专利CN109667620B公开了一种隧道围岩泄水管，包括管体，所述管体一端为首端，另一端为末端，在管体上设置有沿管体轴向设置的空腔，所述空腔与管体末端相邻的一端封闭，另一端贯通管体的首端，在管体的管壁上设置有泄水孔；所述泄水孔沿管体径向倾斜延伸至空腔，且沿管体轴向，泄水孔由外至内由管体末端向首端所在侧延伸。该专利虽然可以起一定的支撑作用并避免围岩颗粒进入泄水孔堵塞泄水孔或泄水管，但是该装置对抗水流冲击的能力较弱，水压大时可能会被冲出，并且仍然无法防止泥浆堵塞泄水孔或泄水管，进而无法控制突水和突泥事故。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题至少其一而提供一种用于高水压隧道的组合膜袋式贴砾过滤泄水装置，主要应用于高水压隧道松散围岩突泥涌水的治理，实现了改善隧道掌子面开挖引发的高压突水，进而防治因渗透破坏产生流土、流砂，甚至塌方和涌泥的情况。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种用于高水压隧道的组合膜袋式贴砾过滤泄水装置，包括导向固定系统、组合过滤系统和管口泄水系统；

所述的导向固定系统安装在组合过滤系统上，用于在装置安装时进行导向，并在安装后固定；

所述的组合过滤系统包括过滤管、多层贴砾膜袋和反滤层，所述的反滤层填设于多层贴砾膜袋内，所述的多层贴砾膜袋贴设于过滤管外壁；

所述的管口泄水系统一端与过滤管末端固定连接，用于泄水。

优选地，所述的导向固定系统包括导向头和若干个反刺翼部；所述的导向头固定于过滤管前端，所述的反刺翼部对称设置于过滤管外。

优选地，所述的导向头前端有一尖端，便于定位和压入隧道掌子面前方岩土层。

优选地，所述的导向头呈锥形。

优选地，所述的反刺翼部在导向头定位插入到前方岩土层一定位置后再伸出刺入土体，起倒刺防拔的作用。

优选地，所述的反刺翼部上设置有反向胶套，所述的反向胶套在水压的作用下张开，与反刺翼部形成伞状止水体，用于降低水流流速。

优选地，所述的多层贴砾膜袋由土工织物或土工布制成，内部填设反滤层，共同形成贴砾，起过滤作用。