一种用于隧道中防堵塞的主动排水方法及结构

1.本发明涉及隧道排水技术领域，具体为一种用于隧道中防堵塞的主动排水方法及结构。


背景技术：

2.传统隧道防排水系统在运营阶段容易因为岩溶结晶、围岩碎片、泥沙等在排水管道中沉积造成排水管道的堵塞，导致排水功能丧失，严重影响隧道运营期的安全稳定。
3.为解决隧道工程普遍存在的排水管道堵塞问题,目前主要有以下几种方案：1.优化管道设计，合理设置排水管道倾角，选用合理的管材和管径。2.通过清洗溶剂或者微生物，破除产生的结晶物质或者破坏结晶发育环境。3.采用加压设备将附着在排水管道中的结晶物质、围岩碎片和泥沙排出。
4.目前，通过优化设计防止排水管道堵塞,只能延缓堵塞的发生，并没有从根本上阻止堵塞物质进入排水管道；通过化学、生物、物理等手段疏通排水管道存在定期维护工作量大、设备昂贵、技术不成熟等问题，且对现有排水系统存在不稳定因素。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于隧道中防堵塞的主动排水方法及结构，本发明通过改变传统排水思路，利用结构的毛细力主动汲水，并过滤水源，并利用清洁水流清洁过水通道，实现自清洁功能，有效防止管道堵塞，以解决上述背景技术中提出的现有的隧道排水堵塞的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于隧道中防堵塞的主动排水方法，其特征在于：该方法利用毛细现象，在隧道的环向和边墙处设置毛细给水结构，并对水质进行过滤，实现对隧道进行主动吸水及过滤，过滤后的水体通过排水管排出，同时该过滤后的水体能持续对排水管进行管壁清洁，排出排水管内附着的围岩碎片和泥沙，阻止结晶的生成从而避免堵塞。
7.作为本发明的进一步方案：所述毛细给水结构为毛细给水带，该毛细给水带内侧为光滑面，外侧上设置多排且彼此平行的长孔，在毛细给水带中设置设置多道柱状通孔，所述长孔与对应的柱状通孔连通且彼此垂直。
8.一种用于隧道中防堵塞的主动排水方法所形成的排水结构，包括隧道的环向壁和隧道边墙，其特征在于：在隧道的环向壁上设置多道彼此平行的环向毛细给水带，在两边隧道边墙处设置有多个毛细给水管，在隧道两侧底边分别设置有纵向排水管，环向毛细给水带和毛细给水管分别与纵向排水管连通，在纵向排水管上设置多个横向排水管。
9.作为本发明的进一步方案：所述纵向排水管，毛细给水管与横向排水管通过四通接头ⅰ连通，且该毛细给水管位置高于纵向排水管位置。
10.作为本发明的进一步方案：所述毛细给水管与横向排水管保持一定倾角θ，θ的取值范围是10
°‑
20
°
，使得流入管道内的清洁水体能因重力产生流动自然流到横向排水管排
出。
11.作为本发明的进一步方案：所述毛细给水管包括具有柔度的支撑柱，在柔度的支撑柱上环向包裹有毛细给水带，该毛细给水管的外端密封且插入隧道边墙的卸水孔中。
12.作为本发明的进一步方案：所述毛细给水管连接处设置套筒状接头，在套筒状接头内侧设置至少3个凸台支点，其中该套筒状接头一端与四通接头ⅰ密封连接，该该套筒状接头另一端通过凸台支点卡住毛细给水管外壁实现紧固连接，在毛细给水管形成的水体通过凸台支点之前的缝隙在自重作用下流入到纵向排水管内。
13.作为本发明的进一步方案：在环向毛细给水带与纵向排水管的连接处设置接头ⅱ，该接头ⅱ的接口宽度与环向毛细给水带1宽度大致相同，环向毛细给水带进入纵向排水管的深度为2
‑
3cm，环向毛细给水带的光滑面与两侧面采用热熔胶连接，水体仅能通过毛细给水带的过水面进入纵向排水管。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明改变现有结构排水思路，利用毛细给水带和毛细给水管的毛细作用力主动汲取周围水体，并进行过滤，再利用清洁水源持续清洁管壁，排出围岩碎片和泥沙，阻止结晶的生成，本发明基于自身结构特点实现自动汲水、过滤、清洁等作用，具有自清洁功能，不需要额外增加其他设备。
附图说明
15.图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明中四通接头ⅰ与其他对接结构的连接示意图；图3为图2的a视角剖面图；图4为本发明中双通接头与环向毛细给水带接头示意图；图5为本发明中毛细给水管断面示意图；图6为本发明中环向毛细给水带断面示意图。
16.图中：1
‑
环向毛细给水带；2
‑
纵向排水管；3
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毛细给水管；4
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横向排水管；5
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毛细给水管接头；6
‑
支点；7
‑
pvc管道；8
‑
毛细给水带；
ⅰ‑
四通接头；
ⅱ‑
接头；
ⅲ‑
双通接头。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1
‑
6，本发明提供一种技术方案：一种用于隧道中防堵塞的主动排水方法，该方法利用毛细现象，在隧道的环向和边墙处设置毛细给水结构，并对水质进行过滤，实现对隧道进行主动吸水及过滤，过滤后的水体通过排水管排出，同时该过滤后的水体能持续对排水管进行管壁清洁，排出排水管内附着的围岩碎片和泥沙，阻止结晶的生成从而避免堵塞（即本实施例改变现有结构排水思路，利用毛细给水带和毛细给水管的毛细作用力主动汲取周围水体，并进行过滤），所述毛细给水结构为毛细给水带，该毛细给水带内侧为光滑面，外侧上设置多排且彼此平行的长孔，在毛细给水带中设置设置多道柱状通孔，所述长孔与对应的柱状通孔连通且彼此垂直。
19.根据上述排水方法所形成的排水结构，包括隧道的环向壁和隧道边墙，在隧道的环向壁上设置多道彼此平行的环向毛细给水带1，在两边隧道边墙处设置有多个毛细给水管3，在隧道两侧底边分别设置有纵向排水管2，环向毛细给水带1和毛细给水管3分别与纵向排水管2连通，在纵向排水管2上设置多个横向排水管4。
20.所述纵向排水管2，毛细给水管3与横向排水管4通过四通接头ⅰ连通，且该毛细给水管3位置高于纵向排水管2位置；所述毛细给水管3与横向排水管4保持一定倾角θ，θ的取值范围是10
°‑
20
°
，使得流入管道内的清洁水体能因重力产生流动自然流到横向排水管4排出；所述毛细给水管3包括具有柔度的支撑柱7，在柔度的支撑柱7上环向包裹有毛细给水带8，该毛细给水管3的外端密封且插入隧道边墙的卸水孔中，所述毛细给水管3连接处设置套筒状接头5，在套筒状接头5内侧设置3个凸台支点6，其中该套筒状接头5一端与四通接头ⅰ密封连接，该该套筒状接头5另一端通过凸台支点6卡住毛细给水管3外壁实现紧固连接，在毛细给水管3形成的水体通过凸台支点6之前的缝隙在自重作用下流入到纵向排水管2内。
21.在环向毛细给水带1与纵向排水管2的连接处设置接头ⅱ，该接头ⅱ的接口宽度与环向毛细给水带1宽度大致相同，环向毛细给水带1进入纵向排水管2的深度为2
‑
3cm，环向毛细给水带1的光滑面与两侧面采用热熔胶连接，水体仅能通过毛细给水带1的过水面进入纵向排水管2，在同侧的纵向排水管2间采用双通接头ⅲ连接。
22.毛细给水管3由毛细给水带8环向包裹pvc管道7形成。环向毛细给水1带段断面如附图6所示，沿隧道环向布置，每环宽度约为20cm，环间距视隧道渗水量不同设置本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
23.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。