一種用于快速治理隧道滲漏水問題的分節式環形擋水裝置的制作方法

本發明涉及一種用于隧道滲漏的擋水結構。特別是涉及一種用于快速治理隧道滲漏水問題的分節式環形擋水裝置。

背景技術：

近年來因城市地下鐵路建設引起的周圍區域地面塌陷、房屋開裂甚至倒塌的新聞屢見報端，通過分析總結相關工程事故、查閱相關文獻資料發現，地鐵施工建設中的隧道滲水漏水是上述問題發生的一個主要原因。地下鐵路、管道因為跨越區域較大，難免會經過含水層或巖層裂隙發育的薄弱地帶，因此，在施工過程中很容易發生滲漏、涌水突泥等問題，若不能及時有效的處理，極易導致嚴重的工程事故，輕則堵塞坑道、損失設備、影響工程進度，重則隧道坍塌、地面塌陷，造成極大的人員和財產損失。另外，由于地鐵附近范圍內有的工程施工不當(如較大堆載、抽排地下水、不合理開挖卸載等)，或者雨季洪澇災害等也有可能造成隧道滲水漏水，威脅到隧道的安全。而隨著世界范圍內的城市地下空間的大力開發，對于治理隧道內滲水漏水、涌水突泥這類問題，有著越來越迫切的需求。

目前工程界對于隧道施工過程中遇到巖層裂隙發育或透水性強的區域，通常采取的措施是澆筑混凝土壩體快速擋水，再利用灌漿等方法對滲漏帶進行止水。此類處置措施需要的施工時間長，無法對涌水速度較大的險情做到快速有效的治理，另外，耗資較多且后期拆除困難，對隧道管片有較大的損害，容易導致隧道的損壞，影響隧道的安全正常使用。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠快速、有效的實現擋水功能的用于快速治理隧道滲漏水問題的分節式環形擋水裝置。

本發明所采用的技術方案是：一種用于快速治理隧道滲漏水問題的分節式環形擋水裝置，包括用于放入漏水隧道中的依次連接的1節以上的環形擋水結構，每一節所述的環形擋水結構都是由pvc管和套在所述pvc管外側的環形氣囊構成，每一節環形擋水結構的后端都設置有固定在所述的pvc管上的用于防止環形氣囊滑動的阻滑器，在位于預定擋水處的首節所述的環形擋水結構的前端連接有擋水支擋板機構。

所述的pvc管的長度為2m～5m。

每一節所述的環形擋水結構中的pvc管管體的前端端口都一體形成有直徑小于所述管體直徑的連接口，在相鄰兩節環形擋水結構連接處，后一節環形擋水結構中的pvc管前端的連接口插入到前一節環形擋水結構中的pvc管管體的后端口內，所述的阻滑器套在所述的前一節環形擋水結構中的pvc管管體的后端口上，所述的后一節環形擋水結構中的pvc管的連接口、前一節中的pvc管管體的后端口和阻滑器三者通過固定螺絲固定連接。

所述的阻滑器為前端直徑小于后端直徑的錐形環結構，沿所述的錐形環結構的徑向形成有若干個用于插入固定螺絲的通孔，所述的阻滑器通過插入通孔的固定螺絲與所述的前一節中的pvc管管體的后端口及后一節環形擋水結構中的pvc管的連接口固定連接。

所述的擋水支擋板機構包括有一體形成的前擋板、后擋板和連接在前擋板和后擋板之間的2個以上的支撐桿，其中，所述的前擋板為圓板結構，放置在隧道的預定擋水處，所述的2個以上的支撐桿的一端一體連接在所述圓板結構的前擋板的后側面上，所述的后擋板為的弧形結構，所述的2個以上的支撐桿的另一端一體連接在所述后擋板的外弧面上，所述后擋板上沿中心軸形成有前后貫通的注漿通道，所述后擋板的內弧面上圍繞所述的注漿通道口的外周一體形成有能夠套在一體形成在首節環形擋水結構中的pvc管前端的連接口上并與連接口通過螺絲固定連接的注漿連接口，所述注漿通道在位于所述后擋板的外弧面側設置有在進行注漿時能夠打開注漿通道，在非注漿且有滲漏水流入時能夠關閉注漿通道的擋水門。

所述的擋水門的一側邊通過鉸接件鉸接在所述后擋板的外弧面上。

本發明的一種用于快速治理隧道滲漏水問題的分節式環形擋水裝置，可更加快速的起到擋水效果，且更加節約成本，對材料強度要求有所降低，可實現量產，并能更加方便的配合后期的處理。本發明能夠快速、有效實現擋水功能的同時，還能配合后期的注漿施工等，是治理隧道施工中滲水漏水、涌水突泥問題的有效方法，具有較大的經濟和社會效益。本發明的優點如下：

1、所用材料便宜，各個部件的結構設計簡單、制作方便，且可重復利用。對復合橡膠材料的強度要求大幅降低，進一步節約成本。

2、各部件選用輕質材料制成，且每節長度控制在2～5米內，易于搶險隊伍安裝使用，可快速實現擋水功能。通過實時增減節數的方法可應對不同程度的險情。

3、幫助后續搶險隊伍和設備由高強pvc管抵達擋水門處，進行注漿、堵漏、抽水等其他搶險工藝。

4、排除險情后，可方便地拆除保存，對隧道管片沒有影響。

附圖說明

圖1是本發明用于快速治理隧道滲漏水問題的分節式環形擋水裝置的整體結構示意圖；

圖2是本發明中環形擋水結構的整體結構示意圖；

圖3是圖2的斷面結構示意圖；

圖4是本發明中阻滑器與pvc管連接的整體結構示意圖；

圖5是圖4的斷面結構示意圖；

圖6是本發明中擋水支擋板機構的整體結構示意圖；

圖7是圖6的側視圖。

圖中

1：pvc管2：環形氣囊

3：阻滑器4：擋水支擋板機構

5：連接口6：后端口

7：固定螺絲8：通孔

9：后擋板10：前擋板

11：支撐桿12：注漿通道

13：擋水門14：注漿連接口

15：鉸接件16：隧道

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明的一種用于快速治理隧道滲漏水問題的分節式環形擋水裝置做出詳細說明。

本發明的一種用于快速治理隧道滲漏水問題的分節式環形擋水裝置，是采用復合橡膠材料和高強度pvc材料制作的分節式、環形擋水結構，用于快速處理隧道中滲水漏水問題。

如圖1所示，本發明的一種用于快速治理隧道滲漏水問題的分節式環形擋水裝置，包括用于放入漏水隧道中的依次連接的1節以上的環形擋水結構，每一節所述的環形擋水結構都是由高強度的pvc管1和套在所述pvc管1外側的環形氣囊2構成，所述的環形氣囊2是由高強度纖維織物復合橡膠材料制成，可選擇vectran纖維或者kevlar纖維等。每一節環形擋水結構的后端都設置有固定在所述的pvc管1上的用于防止環形氣囊2滑動的阻滑器3，在位于預定擋水處的首節所述的環形擋水結構的前端連接有擋水支擋板機構4。通過螺絲固定的方式將多節環形擋水結構組裝起來，能夠滿足各種險情的需要。擋水支擋板機構4提供了后期注漿施工的空間。

如圖2、圖3所示，本發明中每一節所述的環形擋水結構中的pvc管1管體的前端端口都一體形成有直徑小于所述管體直徑的連接口5，沿連接口5圓周上設置兩圈螺絲孔，用于固定所示的阻滑器3，或者用于固定臨水端的高強度的擋水支擋板機構4。在相鄰兩節環形擋水結構連接處，后一節環形擋水結構中的pvc管1前端的連接口5插入到前一節環形擋水結構中的pvc管1管體的后端口6內，所述的阻滑器3套在所述的前一節環形擋水結構中的pvc管1管體的后端口6上，所述的后一節環形擋水結構中的pvc管1的連接口5、前一節中的pvc管1管體的后端口6和阻滑器3三者通過固定螺絲7固定連接。

如圖4、圖5所示，本發明中所述的阻滑器3為前端直徑小于后端直徑的錐形環結構，用于幫助固定位于前面的環形氣囊2，防止環形氣囊2發生可能的較大的滑動。沿所述的錐形環結構的徑向形成有若干個用于插入固定螺絲7的通孔8，所述的阻滑器3通過插入通孔8的固定螺絲7與所述的前一節中的pvc管1管體的后端口6及后一節環形擋水結構中的pvc管1的連接口5固定連接。

如圖6、圖7所示，本發明中所述的擋水支擋板機構4包括有一體形成的前擋板10、后擋板9和連接在前擋板10和后擋板9之間的2個以上的支撐桿11，所述的一體形成的前擋板10、后擋板9和連接在前擋板10和后擋板9之間的2個以上的支撐桿11共同構成了注漿施工的空間。其中，所述的前擋板10為能夠鑲嵌在隧道內的圓板結構，設置在隧道的預定擋水處，所述的2個以上的支撐桿11的一端一體連接在所述圓板結構的前擋板10的后側面上，所述的后擋板9為能夠鑲嵌在隧道內的弧形結構，所述的2個以上的支撐桿11的另一端一體連接在所述后擋板9的外弧面上。所述后擋板9上沿中心軸形成有前后貫通的注漿通道12，所述后擋板9的內弧面上圍繞所述的注漿通道12口的外周一體形成有能夠套在一體形成在首節環形擋水結構中的pvc管1前端的連接口5上并與連接口5通過螺絲固定連接的注漿連接口14，所述注漿通道12在位于所述后擋板9的外弧面側設置有在進行注漿時能夠打開注漿通道12，在非注漿且有滲漏水流入時能夠關閉注漿通道12的擋水門13。所述的擋水門13的一側邊通過鉸接件15鉸接在所述后擋板9的外弧面上。

本發明的一種用于快速治理隧道滲漏水問題的分節式環形擋水裝置，在發現滲漏、涌水突泥、洪水倒灌等險情時將臨水端的擋水支擋板機構4、第一節環形擋水結構快速搬運到位，安裝完成后，向環形氣囊2充氣實現第一步擋水功能。后續可根據現場情況，加裝其他多節環形擋水結構來抵擋更大的水壓。待其他搶險設備就為后，可從最后一節的環形擋水結構中間的高強pvc管的后端口6，再通過注漿通道12和擋水門向形成在擋水支擋板機構4之間的注漿施工的空間注漿或排水。治理結束后，所有擋水結構可依次拆除撤離，留備它用。

本發明的一種用于快速治理隧道滲漏水問題的分節式環形擋水裝置，使用方法如下：

隧道施工和運營期間可根據地勘報告、隧道經過區域的相關天氣水文資料等判斷隧道是否有發生滲水漏水造成較大事故的可能性，在隧道設施附近設置本發明的一種用于快速治理隧道滲漏水問題的分節式環形擋水裝置的專門的存放點。保存地點應保證干凈平整，無雜物，沒有可能對環形氣囊造成損害的尖銳物體，并且距離施工區域較近，控制溫濕度，避免光照。另外，需保證相關的安裝器械、充氣設備、管線等。

在隧道施工中若發現滲水漏水、涌水突泥等險情，應按照以下步驟安裝本發明的分節式環形擋水裝置：

1、在存放點迅速檢查各部件是否可正常工作，根據隧道內的險情位置，確定隧道內安裝擋水裝置的位置，清除隧道內該位置附近100米范圍的尖銳、突起物，若鐵軌等拆除不易，用速凝水泥快速抹平。將圖6所示的擋水支擋板機構安放到需要擋水的位置。

2、將第一節環形擋水結構的連接口與擋水支擋板機構的注漿連接口對接，用螺絲固定，向環形氣囊內充氣膨脹至充滿隧道，此時該節擋水結構已可發揮擋水作用。

3、若現場險情較嚴重，涌水量和涌水速度較大，可在第一節環形擋水結構連接口處先套上如圖4所示的阻滑器，再在通過螺絲將第二節環形擋水結構、阻滑器與第一節環形擋水結構連接，向第二節環形擋水結構中的橡膠袋內充氣膨脹至充滿隧道。照此依次連接若干節環形擋水結構，可滿足不同險情的需要。

4、后續若需要對隧道內積水進行排水，或者對隧道進行注漿堵水，可經由每節環形擋水結構中間的高強pvc管，將注漿設備管件插入到擋水支擋板機構的擋水門處，對隧道進行抽排水作業，或者注漿作業等后期治理。

5、險情排除后，從外向內依次拆除上述設備即可。

若險情非常緊急，來不及首先安裝臨水端擋水支擋板機構，可先將第一節環形擋水結構安裝到位，充氣膨脹至充滿隧道。再在其后安裝擋水支擋板機構，重復上述步驟1～5。

另外，在隧道運營期間，若遇到洪水倒灌等問題，需要對運營隧道內某些重點區段進行保護時，也可利用本發明的一種用于快速治理隧道滲漏水問題的分節式環形擋水裝置，按照上述步驟1～5進行安裝，隨后通過高強pvc管將抽水管連接到擋水門，進行抽排水作業，從而在保證待保護設施安全的前提下，逐步降低險情。