[发明专利]一种可拆卸更换型隧洞衬砌内外水压力自动调节阀门装置

说明书

本发明公开了一种可拆卸更换型隧洞衬砌内外水压力自动调节阀门装置,包括双向喇叭口型内外水连通管、单向阀进水端、单向阀出水端、土工布、土工布支撑板、密封圆球、反力弹簧、单向阀底板、单向阀密封垫圈、单向阀进出水端密封垫圈、单向阀底板垫圈、单向阀进出水端锚固螺栓、单向阀底板锚固螺栓、土工布支撑板锚固螺栓；所述的内外水连通管成双向对倒喇叭口状，阀门装置外侧一端设土工布和土工布支撑板，中心设螺纹接口与单向阀体连接。本发明可以对地下隧洞中衬砌外作用地下水压力进行调节并避免衬砌腔内所输送水发生内水外渗流失现象，可适应不同内外水压力条件，同时安全可靠，便于更换，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及土木工程地下工程领域，具体涉及一种可拆卸更换型隧洞内外水压力调节阀门装置。

背景技术

富水环境下地下水对衬砌结构作用的荷载问题以及隧洞建设地下水过度排放问题一直是隧道工程难以解决的技术问题，尤其是近几年来大埋深、高外水条件下隧洞工程越来越多，地下水所引起的一系列问题更加突出。针对富水环境下隧洞外地下水处置问题，早期多采取“以排为主”的处理原则，但长期排水常常造成地下水位下降、土地沙化、植被枯萎等严重的环境问题。近年来，随着环保意识的增强及衬砌排水技术的提升，在处理富水环境下隧道外地下水问题时，多采取“以排为主、排堵结合”的原则，即降低作用于衬砌外壁地下水压力的同时，亦减少地下水排放量。但对于穿越富水环境的长距离隧洞而言，灌浆堵水和沿洞线的排水系统布置，一方面工作造价较高、施工工艺较为复杂，另一方面如排水系统发生局部堵塞，难以发现堵塞位置进行维修，势必无法保证在隧洞使用寿命期内仍可有效发挥排水降压作用。此外，对于具有特殊作用的地下隧洞而言，如水工有压输水隧洞，直接采用交通隧洞中在衬砌上钻打排水孔降低外水压力措施，则无法解决内水外渗问题。最后，目前的工程勘察技术在衬砌设计前并不能有效的厘清地下水分布情况，衬砌设计时具有较大的安全裕度考虑，常规的防排水措施虽可减少富水环境中地下水的排放量，但无法充分利用衬砌外水压力与排放量关系，调控地下水排放量大小，进而发挥衬砌安全裕度，保护地下水资源。综合上述分析，目前地下隧洞工程中防排水系统具有诸多的不足之处，包括：第一，排水方案和设施被动，无法更换或维修；第二，衬砌内、外水压力和地下水排放量大小无法进行调节；第三，结构复杂，成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地下隧洞衬砌内外水压力调节装置，当地下隧洞中衬砌外水压力过大时，可以自动开启阀门，使外水进入隧洞，从而降低衬砌外水压力，同时装置需能拆卸更换阀门，达到维修或改变外水进入衬砌所需压力差的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

提供了一种可拆卸更换型隧洞衬砌内外水压力自动调节阀门装置，包括连通衬砌两侧的内外水连通管，内外水连通管的一端为单向阀进水端，另一端为单向阀出水端，在内外水连通管的进水端一侧设置有土工布支撑板和覆盖在土工布支撑板上的土工布，土工布通过土工布支撑板锚固螺栓与土工布支撑板锚固连接，土工布支撑板上设有土工布支撑板透水孔，内外水连通管中设置有单向阀，包括两端的单向阀进水端和单向阀出水端，在单向阀的底部设置有单向阀底板，单向阀进水端和单向阀出水端内形成球形内腔，在内腔中设有密封圆球，单向阀底板上设有反力弹簧，反力弹簧上连接密封圆球，单向阀底板上还设置有可改变厚度的单向阀底板垫圈。

进一步地，在单向阀进水端上设有单向阀进水口，在单向阀出水端设有单向阀出水口，单向阀进水端在单向阀进水口处设有单向阀螺纹接口，单向阀螺纹接口与内外水连通管螺纹接口对接，将单向阀进水端与内外水连通管进行连接，在单向阀螺纹接口与内外水连通管螺纹接口中间设有单向阀密封垫圈。

进一步地，单向阀进水端和单向阀出水端通过单向阀进出水端锚固螺栓锚固连接，在连接处设置有单向阀进出水端密封垫圈，单向阀底板与单向阀出水端通过单向阀底板锚固螺栓与内外水连通管锚固连接。单向阀底板与内外水连通管之间设有单向阀底板垫圈。