[实用新型]一种盾构隧道温控排水结构装置

说明书

本实用新型公开一种盾构隧道温控排水结构装置，包括温控排水板、透水土工布、温度传感器、排水管和排水沟，温控排水板设置于隧道周围，为在塑料排水板中间夹层处包裹换热管或电阻丝加工而成；透水土工布搭接布置在温控排水板外侧，温度传感器紧贴温控排水板布置在隧道中轴线上，排水管对称布置在隧道两侧的温控排水板的下方，排水沟与排水管相连通，将渗水排出隧道。温控排水板满足了施工环境要求的力学性能、绝缘性、耐腐蚀性，通过控制温度提高岩土体渗透系数，加快围岩渗水的排出速率，利用工业余热，提供温控排水版的能源需求，节能环保、绿色工程。该实用新型结构简单、施工方便、耐久实用，有效降低了隧道围岩渗水带来的工程安全风险。

技术领域

本实用新型涉及一种盾构隧道排水装置，尤其涉及一种通过利用工业余热控制排水板温度以提高排水效率的温控隧道排水结构装置，主要适用于隧道排水技术领域。

背景技术

随着国民经济的飞速发展和城市化进程的加快，人们对于交通工具和出行方式的选择提出了更高的要求，促进了我国交通运输业的发展，因此，修建地铁在不少大中城市都提上了日程。目前，地铁隧道常采用盾构法施工，盾构工法因具有环境影响小、对附近居民影响小、不影响地表交通、相对成本较低的优点备受隧道工程领域青睐。虽然盾构工法已在大量工程实际中进行了应用，理论设计和工程实践体系较为成熟，但是在修建盾构隧道时的渗水问题依然突出，在防排水的认识上依旧相对落后。盾构隧道在使用过程中由于排水问题导致的渗水现象将直接影响其内部构造和附属管线，对人们的行车安全也存在威胁。目前，盾构隧道多采用环向、纵向、横向盲管以及路侧边沟进行排水，但该种方式由于排水效率低、隧道排水不畅易导致隧道周边水压力不断上升，引发隧道开裂问题，严重影响隧道正常运行和隧道安全。因此，研发一种提高隧道周边土体渗透系数，增加排水效率的盾构隧道排水结构装置，显得尤为迫切。

实用新型内容

实用新型目的：为解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种通过控制温度提高隧道周边土体渗透系数，增加排水效率的盾构隧道温控排水结构装置，通过在隧道周围布置温控排水板，利用工业余热或电阻丝对温控排水板进行加热，以提高隧道周边土体的渗透性，通过温控排水板、排水管道和排水沟组成的排水系统，将隧道周围的渗水排出。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种盾构隧道温控排水结构装置，包括温控排水板、透水土工布、温度传感器、排水管和排水沟，其中，所述温控排水板设置于隧道周围，所述温控排水板为在塑料排水板中间夹层处包裹传热管或带绝缘层的电阻丝加工而成，沿隧道全长搭接布置；所述透水土工布沿隧道全长搭接布置在温控排水板外侧，所述温度传感器紧贴温控排水板布置在隧道中轴线上；所述透水土工布铺设于隧道周边，所述排水管对称布置在隧道两侧的温控排水板的下方，所述排水沟间隔设置于隧道下部，排水沟与排水管相连通，将渗水排出隧道。

优选地，所述温控排水板搭接宽度2～5cm，温控排水板宽度为10～20cm，厚度为4.5～6.0mm，中间夹层厚度为1～2mm，纵向通水量为40～50cm³/s，滤膜渗透系数为 5～8×10-4cm/s，滤膜等效孔径为70～75μm，干态复合体抗拉强度为1.5～1.8kN/10cm。

具体地，当温控排水板内为电阻丝时，电阻丝的直径为0.5～1.5mm，在20℃时电阻值为5.551～0.01629Ω/m。

其中，电阻丝和温度传感器连接在温控开关和交流电上用于控制发热量。

当温控排水板内为传热管时，选用高强PE管，所述传热管用于连接盾构隧道和附近工厂用于传递工业余热，包括传热管主管道和传热管次管道，传热管次管道穿入温控排水板中用于加热土体，传热管主管道与传热管次管道串联用于传输热量。

具体地，传热管主管道外径为为150-200mm，内径为140-190mm，传热管次管道外径为20-30mm，内径为15-25mm，优选地，外径为150mm，内径为140mm，传热管次管道外径为25mm，内径为20mm。