一种盾构隧道泵房顶出排水结构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道工程领域，更具体地说它是一种盾构隧道泵房顶出排水结构。

背景技术：

2.随着各大城市市政工程建设的迅猛发展，隧道工程凭借着对周边环境景观影响小等优点逐渐在市政工程中占比越来越高；在穿越城市核心区域的建筑、轨道交通、铁路、桥梁等沿线障碍物时，盾构隧道凭借着速度快、安全性高、影响小等优势，在隧道工程中的占比越来越高。
3.隧道在运营过程中，周边地下水将不可避免的进入隧道内，并在线路最低点形成汇水点，另外在公路隧道、地铁隧道运营过程中，路面清洁用水、隧道消防用水也会在最低点形成汇水点，因此在汇水点需设置泵房，并铺设管路通过潜水泵将污水排放至地面周边的市政管网。
4.目前常用的排水方案是：
5.以泵房为起点，在隧道内沿着隧道某一线路最短的方向敷设管路(盾构隧道长度一般情况下至少几百米以上)，在隧道外的地面段接入周边市政管网。当敷设线路较长时，对潜水泵的功率要求将加大，运营成本将增加。
6.在隧道线路最低点设置垂直排水管路，将其接入地面市政管网，管路的长度短(长度为隧道埋深，一般情况下小于60m)，对潜水泵的功率要求低。垂直排水管路设置在隧道顶部时，需解决先后施工工序；若提前在地面铺设垂直排水管路至盾构隧道顶部，待盾构隧道掘进通过后，将难以将管路接入盾构隧道内；只有先施工完隧道，后在盾构隧道顶部开孔，垂直钻孔至地表，安装管路。
7.常规的洞内开孔方案存在较大施工风险，如盾构隧道顶部开孔期间周边水、土可能沿着开孔涌入隧道内，若采用高压旋喷桩、三轴搅拌桩等地层加固方式提前对开孔隧道外部周边土体进行加固可降低开孔风险，但存在费用高的缺点。若在高水压条件下，即便是通过地层加固，在隧道顶部开孔仍具有较大风险。
8.因此有必要研究一种施工速度快、施工风险低、施工成本小的盾构隧道泵房顶出排水结构。

技术实现要素：

9.本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供一种盾构隧道泵房顶出排水结构。
10.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种盾构隧道泵房顶出排水结构，其特征在于：包括设置在隧道结构顶部的防喷涌装置，设置在隧道结构底部的潜水泵，设置在隧道结构上方的检修井，一端与潜水泵连接、另一端沿隧道结构内壁穿过防喷涌装置后伸出检修井的排水管。
11.在上述技术方案中，所述防喷涌装置包括孔口管、设置在孔口管中部的球阀和套装在孔口管上的排水管密封装置。
12.在上述技术方案中，所述排水管一端与潜水泵连接，另一端可拆卸的连接有钻头，当排水管伸入检修井后，拆卸钻头。
13.在上述技术方案中，所述隧道结构顶部有开孔，开孔误差不大于50mm-100mm，开孔最大竖向偏斜不应超过100mm-200mm；所述防喷涌装置位于开孔内。
14.在上述技术方案中，所述排水管为φ108
×
8mm的低碳钢无缝钢管，排水管管节之间的接口采用内衬管箍加丝扣的焊接方式连接，抗拉强度不低于母管的75％。
15.在上述技术方案中，所述检修井为圆筒状钢筋混凝土结构，平面直径为800-1000mm，结构壁厚为120-150mm，结构深度为1500-1950mm，所述排水管在检修井底板以上500-650mm的侧墙上水平开孔，接入周边市政排水管网。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
17.1)本实用新型通过在隧道顶部竖向开孔、设置防喷涌装置，可有效解决隧道纵向排水线路长、排水工效低、运营成本高的问题，并且竖向排水仅占用隧道最低点标高出的断面，无需占用整个隧道内净空断面，对隧道内净空的使用进一步优化。
18.2)本实用新型可适用于软弱地层、地下水丰富的各类施工工法隧道中，如顶管法隧道、矿山法隧道等各类隧道。
附图说明
19.图1为实用新型的结构示意图。
20.图2为开孔防喷涌装置的结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。
22.参阅附图可知：一种盾构隧道泵房顶出排水结构，其特征在于：包括设置在隧道结构1顶部的防喷涌装置2，设置在隧道结构1底部的潜水泵3，设置在隧道结构1上方的检修井4，一端与潜水泵3连接、另一端沿隧道结构1内壁穿过防喷涌装置2后伸出检修井4的排水管5。
23.所述防喷涌装置2包括孔口管21、设置在孔口管21中部的球阀22和套装在孔口管21上的排水管密封装置23；钻孔施工前，应安装可靠、有效的防喷涌装置2，先安装φ146的孔口管21，其次装上dn125的球阀22，再装上φ108的排水管密封装置23，最后打开球阀22进行钻进；施工排水管5时的土体流失量不得大于排水管5体积，否则应及时进行注浆控制地层沉降。
24.所述排水管5一端与潜水泵3连接，另一端可拆卸的连接有钻头51，当排水管5伸入检修井4后，拆卸钻头51。
25.所述隧道结构1顶部有开孔，开孔在某个管片结构中心的顶部，以有利于在盾构隧道内圆弧面上开孔；开孔误差不大于50mm-100mm，开孔最大竖向偏斜不应超过100mm-200mm；如超过此规定，现场需提前复核地面检修井和周边管线的平面位置，防止出地面的
管线竖向偏差过大；所述防喷涌装置位于开孔内。
26.所述排水管5为φ108
×
8mm的低碳钢无缝钢管，排水管5管节之间的接口采用内衬管箍加丝扣的焊接方式连接，抗拉强度不低于母管的75％。
27.所述检修井4为圆筒状钢筋混凝土结构，平面直径为800-1000mm，结构壁厚为120-150mm，结构深度为1500-1950mm，所述排水管5在检修井4底板以上500-650mm的侧墙上水平开孔，接入周边市政排水管网。
28.实际使用中，本实用新型盾构隧道顶部二次开孔，开孔时同步架设排水管线，排水管线延伸至地表后接入周边污水市政管网，实现隧道顶部排水。本实用新型相比现有的隧道内纵向排水方式，可大幅度缩短排水管线长度，提高排水工效，降低运营成本。
29.为将排水管5在钻孔的同时一次性敷设在隧道顶部地层中，将其钻头51的端部与排水管5的端部焊接，待钻孔到地面之后将钻头51切割，保留排水管5；排水管5完工后必须进行试压。试验压力应为设计工作压力的2倍，且不宜低于0.80mpa。经试压30min压力下降不应超过0.05mpa，再延续15min压力保持不变为合格。排水管5钻孔施工结束，应根据排水管5实际开孔位置及时调整地面集水井平面位置，并将其接入周边市政管网。
30.本实用新型的施工方法，包括以下步骤：
31.步骤1：施工盾构隧道，在管片拼装期间，需保障隧道结构1顶部拟开孔的管片结构为邻接块或标准块。
32.步骤2：在隧道结构1内搭设脚手架，在拟开孔的管片结构上设置防喷涌装置2。
33.步骤3：复测开孔位置，在地面砌筑检修井4。
34.步骤4：在防喷涌装置2的保护下钻孔，将隧道结构1、地层依次钻孔后直至地面检修井4。
35.步骤5：在检修井4内切割钻头51，保留排水管5，试压达到设计要求后将排水管与周边市政管网连通。
36.其它未说明的部分均属于现有技术。

技术特征：

1.一种盾构隧道泵房顶出排水结构，其特征在于：包括设置在隧道结构(1)顶部的防喷涌装置(2)，设置在隧道结构(1)底部的潜水泵(3)，设置在隧道结构(1)上方的检修井(4)，一端与潜水泵(3)连接、另一端沿隧道结构(1)内壁穿过防喷涌装置(2)后伸出检修井(4)的排水管(5)。2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道泵房顶出排水结构，其特征在于：所述防喷涌装置(2)包括孔口管(21)、设置在孔口管(21)中部的球阀(22)和套装在孔口管(21)上的排水管密封装置(23)。3.根据权利要求2所述的一种盾构隧道泵房顶出排水结构，其特征在于：所述排水管(5)一端与潜水泵(3)连接，另一端可拆卸的连接有钻头(51)，当排水管(5)伸入检修井(4)后，拆卸钻头(51)。4.根据权利要求3所述的一种盾构隧道泵房顶出排水结构，其特征在于：所述隧道结构(1)顶部有开孔，开孔误差不大于50mm-100mm，开孔最大竖向偏斜不应超过100mm-200mm；所述防喷涌装置位于开孔内。5.根据权利要求4所述的一种盾构隧道泵房顶出排水结构，其特征在于：所述排水管(5)为φ108
×
8mm的低碳钢无缝钢管，排水管(5)管节之间的接口采用内衬管箍加丝扣的焊接方式连接，抗拉强度不低于母管的75％。6.根据权利要求5所述的一种盾构隧道泵房顶出排水结构，其特征在于：所述检修井(4)为圆筒状钢筋混凝土结构，平面直径为800-1000mm，结构壁厚为120-150mm，结构深度为1500-1950mm，所述排水管(5)在检修井(4)底板以上500-650mm的侧墙上水平开孔，接入周边市政排水管网。

技术总结

本实用新型公开了一种盾构隧道泵房顶出排水结构，涉及隧道工程领域。它包括设置在隧道结构顶部的防喷涌装置，设置在隧道结构底部的潜水泵，设置在隧道结构上方的检修井，一端与潜水泵连接、另一端沿隧道结构内壁穿过防喷涌装置后伸出检修井的排水管。本实用新型通过在隧道顶部竖向开孔、设置防喷涌装置，可有效解决隧道纵向排水线路长、排水工效低、运营成本高的问题，并且竖向排水仅占用隧道最低点标高出的断面，无需占用整个隧道内净空断面，对隧道内净空的使用进一步优化。隧道内净空的使用进一步优化。隧道内净空的使用进一步优化。