CN216477464U - 超前泄水管 - Google Patents

Abstract

本实用新型超前泄水管，属于隧道建设领域，目的是保证泄水的顺畅性。包括外管和内管；外管的内端封闭；内管的末端封闭；内管插接于外管内，由内管的外壁与外管内壁包围形成沿外管轴向延伸的且两端封闭的蓄水区；在外管的管壁上设置有与蓄水区连通的泄水孔一；在内管的管壁上设置有与内管内腔的泄水孔二；内管的外周设置有滤水层，滤水层环绕内管的外周设置一周。超前泄水管***富水砂层进行排水，对围岩钻孔后的孔壁起到支撑作用，避免围岩钻孔孔壁坍塌现象，保证成孔可靠性；通过包裹滤水层的内管***外管形成蓄水区，将砂层隔离在蓄水区，避免泄水孔二堵塞，保证泄水的顺畅性，同时避免砂层流失。

Description

超前泄水管

技术领域

本实用新型属于隧道建设领域，具体的是隧道建设中富水全风化花岗岩地层排水用超前泄水管。

背景技术

随着我国交通事业的快速发展，修建隧道的地区范围越来越广，不仅在黏土、断层、岩溶等软弱地层中修建隧道，还出现如全风化花岗岩及相关砂层等富水砂层地层中修建隧道。富水砂层发生涌水突砂的风险较高，故在施工时需要提前泄水或降低。目前，隧道围岩最常见的泄水方式为钻设泄水孔至围岩水层，将水从泄水孔导排。但是，由于富水砂层松散，钻孔时候极其容易塌方，成孔极其困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有富水砂层成孔困难导致的泄水困难的问题，提供一种超前泄水管，保证泄水的顺畅性。

本实用新型采用的技术方案是：超前泄水管，包括外管和内管；

所述外管的一端为内端，另一端为外端，在其内端封闭；

所述内管的一端为末端，另一端为首端，其末端封闭；

所述内管插接于外管内，由内管的外壁与外管内壁包围形成沿外管轴向延伸的蓄水区，所述蓄水区的两端封闭；

在外管的管壁上设置有贯通外管管壁与蓄水区连通的泄水孔一；在内管的管壁上设置有贯通内管管壁并连通蓄水区与内管内腔的泄水孔二；内管的外周设置有滤水层，所述滤水层环绕内管的外周设置一周。

进一步的，在内管的外壁沿其周向均布数道支座，沿内管径向，数道支座位于滤水层与内管的外壁之间，由滤水层将蓄水区分隔成由滤水层与外管的内壁包围形成的滤前水区以及由滤水层与内管的外壁包围形成的滤后水区。

进一步的，所述支座为钢筋，钢筋沿着内管轴向由其一端贯穿至另一端。

进一步的，在内管的首端设置有排水软管，所述排水软管的一端可拆卸连接于内管的首端。

进一步的，所述外管沿其轴向包括与外端相邻的外侧段和与内端相邻的内侧段；外侧段与内侧段中，仅在内侧段的管壁上设置所述泄水孔一。

进一步的，沿内管轴向，沿其首端至末端，泄水孔二均匀分布于内管的管壁。

进一步的，所述外管的一端为内端，另一端为外端，在其内端设置内端堵头封闭内端；在其外端设置有外端堵头，所述外端堵头封堵于外管的内壁与内管的外壁之间。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的超前泄水管，其***富水砂层进行排水，对围岩钻孔后的孔壁起到支撑作用，避免围岩钻孔孔壁坍塌现象，保证成孔可靠性；通过包裹滤水层的内管***外管，在内管与外管之间形成两端封闭的蓄水区，用于接受经过外管的泄水孔一流入的水，并沉积水携带的砂层，将砂层隔离在蓄水区，避免泄水孔二堵塞，保证泄水的顺畅性，同时避免砂层流失。

附图说明

图1为本实用新型主视图；

图2为本实用新型横截面图；

图3为内管示意图；

图4为外管示意图。

图中，外管1、内端1A、外端1B、外侧段1C、内侧段1D、泄水孔一11、内管2、末端2A、首端2B、泄水孔二21、蓄水区3、滤前水区3A、滤后水区3B、滤水层4、支座5、排水软管6、内端堵头7、外端堵头8。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明如下：

超前泄水管，包括外管1和内管2；

如图4所示，所述外管1的一端为内端1A，另一端为外端1B，在其内端1A封闭；

如图3所示，所述内管2的一端为末端2A，另一端为首端2B，其末端2A封闭；

如图1和图2所示，所述内管2插接于外管1内，由内管2的外壁与外管1内壁包围形成沿外管1轴向延伸的蓄水区3，所述蓄水区3的两端封闭；

在外管1的管壁上设置有贯通外管1管壁与蓄水区3连通的泄水孔一11；在内管2的管壁上设置有贯通内管2管壁并连通蓄水区3与内管2内腔的泄水孔二21。

本发明公开的超前泄水管使用时，首先利用钻机钻孔根管钻进，将该超前泄水管***，富水砂层内的水经过外管1上的泄水孔一11流入蓄水区3，由于蓄水区3两端封闭，故水在蓄水区3聚集，当水位到达一定高度后，蓄水区3内的水经过内管2的泄水孔二21进入内管2的内腔，并沿着内管2轴向从内管2的首端2B排出。

由于富水砂层结构松散，砂土等易流失，管道的管口尺寸相对较大，为砂层流失的薄弱处之一，故，本实用新型通过外管1的内端1A封闭避免砂层由外管1的内端1A流入蓄水区3，从而减少砂土由原位置转移到蓄水区3的量；通过内管2的末端2A封闭，避免砂土从内管2的末端2A流入内管2的内腔，从而避免砂土被内管2排出。

为了有效隔绝砂层，避免砂层被内管2排出，最优的，内管2的外周设置有滤水层4，所述滤水层4环绕内管2的外周设置一周。滤水层4能够容许水通过，但是不能容许砂层中的砂土等物质通过，故，通过滤水层4的设置，使得蓄水区3的水被滤水层4过滤后进入内管2，再沿内管2排出。滤水层4通常采用无纺布。

滤水层4可以直接包裹于内管2的外壁，即滤水层4贴着内管2的外壁，本实用新型中，在内管2的外壁沿其周向均布数道支座5，沿内管2径向，数道支座5位于滤水层4与内管2的外壁之间，由滤水层4将蓄水区3分隔成由滤水层4与外管1的内壁包围形成的滤前水区3A以及由滤水层4与内管2的外壁包围形成的滤后水区3B。该结构，滤前水区3A内的水是直接由富水砂层经过泄水孔一11流入的水，其中混合有通过泄水孔一11流入的砂土。滤后水区3B内的水是混合有砂土的水被滤水层4过滤后的不带砂土的水。滤水层4被支座5架空在内管2外周，便于水从滤水层4渗漏，滤后水区3B体积的增大，使得过滤后的水的储量增大，利于提高内管2的排水效率。

支座5可以为凸块等，但是为了便于制作，优选的，所述支座5为钢筋，钢筋沿着内管2轴向由其一端贯穿至另一端。钢筋直接焊接于内管2的外壁。通常一根内管2配置4根钢筋，当然也可以配置3根钢筋，或者5根钢筋。

为了顺利将内管2排出的水引排，最优的，在内管2的首端2B设置有排水软管6，所述排水软管6的一端可拆卸连接于内管2的首端。排水软管6可以牵引至隧道中央水沟。

可以将外管1的管壁上沿其轴向均分布有所述泄水孔一11。然而，由于泄水管需要沿隧道开挖轮廓径向向内穿过隧道围岩***富水砂层，富水砂层内的水通过泄水孔一11流入蓄水区3，由于泄水管***富水砂层后，外管1的外端1B低于内端1A，在重力作用下，通过泄水孔一11流入蓄水区3的水向外管1的外端1B汇集，若外管1沿其轴向各处都分布有泄水孔一11，那么蓄水区3内的水会经穿过隧道围岩的外管1节段上的泄水孔一11冲刷隧道围岩，其中此处所述的隧道围岩是指隧道开挖轮廓与富水砂层之间的岩层。为了避免该问题，最优的，如图4所示，所述外管1沿其轴向包括与外端1B相邻的外侧段1C和与内端1A相邻的内侧段1D；外侧段1C与内侧段1D中，仅在内侧段1D的管壁上设置所述泄水孔一11。其中，外侧段1C的长度与隧道围岩的厚度相当，以使泄水管***后，外侧段1C途径隧道围岩层，内侧段1D伸入富水砂层，从而使得蓄水区3与外侧段1C对应部位的水不会再流入隧道围岩层，冲刷岩层。

沿内管2轴向，沿其首端2B至末端2A，泄水孔二21均匀分布于内管2的管壁。

优选的，所述外管1的一端为内端1A，另一端为外端1B，在其内端1A设置内端堵头7封闭内端；在其外端1B设置有外端堵头8，所述外端堵头8封堵于外管1的内壁与内管2的外壁之间。

其中，外管1的内端堵头7可以与外管1的内端1A固定连接，即外管1为内端1A封闭、外端1B敞口的盲管；外管1也可以为两端贯通的通管，内端堵头7为类似塞子塞入外管1内端1A。内管2亦然，其末端2A还可以设置成锥形，插在外管1的内端堵头7上，当然，内管2的末端2A也可以为平面状。内管2的末端2A与外管1的内端1A可以通过同一内端堵头7封堵，也可以采用各自的堵头进行封堵。

本实用新型使用时，外管1可采用φ108×6mm钢管，泄水孔一11打孔间距3-5cm，泄水孔一11直径1.2cm，3-5m长的外侧段1C不打泄水孔一11。当然也可以采用其它直径的钢管作为外管1，不限于φ108钢管。内管2可采用φ42×4mm钢管，泄水孔二21打孔间距2-3cm，泄水孔一11直径0.8cm。当然，内管2也可以采用其它规格的钢管，泄水孔一11和泄水孔二21的打孔间距及孔直径也可以根据需要调节。泄水管沿着掌子面向前斜向角度打设20-40m。泄水管数量、角度及长度等可以根据超前预报等资料动态调整。

Claims (7)

1.超前泄水管，其特征在于：包括外管(1)和内管(2)；

所述外管(1)的一端为内端(1A)，另一端为外端(1B)，在其内端(1A)封闭；

所述内管(2)的一端为末端(2A)，另一端为首端(2B)，其末端(2A)封闭；

所述内管(2)插接于外管(1)内，由内管(2)的外壁与外管(1)内壁包围形成沿外管(1)轴向延伸的蓄水区(3)，所述蓄水区(3)的两端封闭；

在外管(1)的管壁上设置有贯通外管(1)管壁与蓄水区(3)连通的泄水孔一(11)；在内管(2)的管壁上设置有贯通内管(2)管壁并连通蓄水区(3)与内管(2)内腔的泄水孔二(21)；内管(2)的外周设置有滤水层(4)，所述滤水层(4)环绕内管(2)的外周设置一周。

2.如权利要求1所述的超前泄水管，其特征在于：在内管(2)的外壁沿其周向均布数道支座(5)，沿内管(2)径向，数道支座(5)位于滤水层(4)与内管(2)的外壁之间，由滤水层(4)将蓄水区(3)分隔成由滤水层(4)与外管(1)的内壁包围形成的滤前水区(3A)以及由滤水层(4)与内管(2)的外壁包围形成的滤后水区(3B)。

3.如权利要求2所述的超前泄水管，其特征在于：所述支座(5)为钢筋，钢筋沿着内管(2)轴向由其一端贯穿至另一端。

4.如权利要求1-3任意一项权利要求所述的超前泄水管，其特征在于：在内管(2)的首端(2B)设置有排水软管(6)，所述排水软管(6)的一端可拆卸连接于内管(2)的首端。

5.如权利要求1-3任意一项权利要求所述的超前泄水管，其特征在于：所述外管(1)沿其轴向包括与外端(1B)相邻的外侧段(1C)和与内端(1A)相邻的内侧段(1D)；外侧段(1C)与内侧段(1D)中，仅在内侧段(1D)的管壁上设置所述泄水孔一(11)。

6.如权利要求5所述的超前泄水管，其特征在于：沿内管(2)轴向，沿其首端(2B)至末端(2A)，泄水孔二(21)均匀分布于内管(2)的管壁。

7.如权利要求1-3任意一项权利要求所述的超前泄水管，其特征在于：所述外管(1)的一端为内端(1A)，另一端为外端(1B)，在其内端(1A)设置内端堵头(7)封闭内端；在其外端(1B)设置有外端堵头(8)，所述外端堵头(8)封堵于外管(1)的内壁与内管(2)的外壁之间。

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