本发明专利技术公开基于岩溶区隧道的排水装置，第一水井竖直开设于富水溶洞的涌水侧，第二水井竖直开设于富水溶洞的涌水侧，岩溶隧道具有排水槽，排水槽与第二水井的底部通过排水管道连通，第一连接管道的左右两端分别与第一水井、第二水井连通，第一连接管道与第一水井的连通处位于第一水井的中部以上，常态化流水内的淤泥受自身重力影响沉降到第一水井的底部，当井水高度超过第一连接管道后从第一连接管道进入第二水井最终从排水槽排出，实现了淤泥与常态化流水的分离，且该设备适用于各种形态下的富水溶洞，局限性小，适用范围广，具有良好的应用前景。用前景。用前景。
【技术实现步骤摘要】
基于岩溶区隧道的排水装置及排水方法
[0001]本专利技术涉及岩溶隧道排水领域，特别是涉及基于岩溶区隧道的排水装置及排水方法。
技术介绍
[0002]岩溶隧道是指隧道在建设过程中需要穿越岩溶地区，岩溶地区具有复杂多变的地质形态，因此岩溶隧道的建设难度较高；其中对于隧道建设影响最大的因素是岩溶地区水量丰富(富水溶洞)造成的排水问题，富水溶洞内有常态化流水，富水溶洞下方的地层受富水溶洞影响其水分含量也较高，若富水溶洞上方的地层接近地表或地表渗水率较高时，富水溶洞的上方地层也会出现水分含量较高的问题。所以当需要建设岩溶隧道时，富水溶洞的排水问题难以解决；此外，在解决富水溶洞排水问题的同时还需要考虑淤泥积压的问题。
[0003]专利申请201911075993.8公开了一种穿越岩溶通道的隧道结构及隧道穿越岩溶通道的方法，通过在隧道内开设与溶洞连通的排水管道对溶洞内的常态化流水进行排水，其存在以下缺陷和局限性：
[0004]1、富水溶洞的形成路径必须经过隧道，若富水溶洞仅部分经过隧道则该方案不可行。
[0005]2、富水溶洞的涌水侧(该专利中溶洞位置较高的一侧)必须高于隧道衬砌，否则该方案不可行。
[0006]3、排水管道的主体为长直管，其淤泥清除依赖于水流的冲击力，长期使用后淤泥会在排水管道的底部积攒。
[0007]4、无法对富水溶洞的下方地层水和上方地层水进行排水。
[0008]有鉴于此，如何提供一种能够部分或全部解决上述技术问题的岩溶隧道排水装置及排水方法是本领域人员亟需解决的一个技术问题。
技术实现思路
[0009]本专利技术的目的是提供基于岩溶区隧道的排水装置及排水方法，以解决上述现有技术存在的问题，使富水溶洞的常态化流水、上方地层水和下方地层水能够顺畅排出。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供基于岩溶区隧道的排水装置，岩溶隧道贯穿富水溶洞，包括：第一水井，所述第一水井竖直开设于所述富水溶洞的涌水侧，其设置位置处于常态化流水的流动路径上；第二水井，所述第二水井竖直开设于所述富水溶洞的涌水侧，所述第二水井与所述第一水井间隔设置，且所述第二水井位于所述第一水井和所述岩溶隧道之间，所述第一水井和所述第二水井的深度相同；所述岩溶隧道具有排水槽，所述排水槽与所述第二水井的底部通过排水管道连通；第一连接管道，所述第一连接管道的左右两端分别与所述第一水井、第二水井连通，所述第一连接管道与所述第一水井的连通处位于所述第一水井的中部以上。
[0011]本专利技术的有益效果是：采用第一水井作为常态化流水的储水单元，常态化流水进
入第一水井后在第一水井的中下部不断积攒，形成具有一定深度的井水，常态化流水内的淤泥受自身重力影响沉降到第一水井的底部，当井水高度超过第一连接管道后从第一连接管道进入第二水井最终从排水槽排出，实现了淤泥与常态化流水的分离，且该设备适用于各种形态下的富水溶洞，局限性小，适用范围广，具有良好的应用前景。
[0012]在上述技术方案中，第二水井是分离淤泥后的常态化流水的暂存单元，当第一连接管道进入第二水井的水量超过第二水井进入排水管道的水量时，常态化流水会在第二水井内短暂储存，避免水流量过大造成排水槽水位溢出。
[0013]进一步的，还包括：第二连接管道，所述第二连接管道的左右两端分别与所述第一水井、第二水井连通，所述第二连接管道与所述第一水井的连通处靠近所述第一水井的底部并设置有过滤网；单向阀，所述单向阀设置于所述第二连接管道上；水井阀门，所述水井阀门设置于所述第一水井上，所述水井阀门靠近所述第一连接管道设置；密封门，所述密封门开设于所述第一水井上并靠近所述第一水井的底部设置。
[0014]第一水井长时间使用后需要定期清理底部淤泥，本申请能够通过关闭水井阀门使常态化流水暂时从第一连接管道直接进入第二水井，同时开启单向阀，使第一水井中下部的存水从第二连接管道排放至第二水井中最终从排水槽排出，此时第一水井底部的存水清空，操作人员可打开密封门清理淤泥，清理淤泥后将密封门关闭，将单向阀关闭、水井阀门打开即可。其安全性高且操作方便快捷。
[0015]进一步的，还包括：维护通道，所述维护通道一端与所述密封门所在区域连通，另一端与岩溶隧道内部连通。维护通道的作用是使操作人员从岩溶隧道内进入第一水井附近进行操作。
[0016]进一步的，还包括：吸水机构，所述吸水机构一端与所述第一水井连通并与所述第一水井可拆卸连接，另一端延伸至所述富水溶洞下方地层，所述吸水机构能够将所述富水溶洞下方地层里的水吸收至所述第一水井内，所述吸水机构与所述第一水井的连通处位于所述第一水井的中部以上。所述吸水机构包括：外壳，所述外壳内部中空、尾端开口，其向外延伸出多个吸水通道，多个所述吸水通道与所述外壳内部连通，所述外壳的尾端与所述第一水井连通并可拆卸连接；吸水棉芯，所述吸水棉芯设置于所述外壳内并从多个所述吸水通道的尾端延伸至所述富水溶洞下方地层。
[0017]所述外壳为直线形，所述吸水通道与所述外壳之间呈锐角设置，所述吸水通道的尾端朝向所述第一水井。
[0018]采用上述技术方案能够将富水溶洞下方地层里的水通过吸水棉芯导流至第一水井内；现有技术对于富水溶洞下方地层里的水一般采用暗管、暗沟等方式将水引流至排水槽内，暗管、暗沟施工难度很大且容易出现结构塌陷、暗管暗沟堵塞导致无法排水的问题，本申请采用的是一种新式地层排水结构，通过吸水棉芯将富水溶洞下方地层里的水吸收至第一水井内，吸收过程中只会吸收水而不会吸收杂质，可有效避免结构塌陷、管路堵塞陷造成的无法排水的问题；此外，只需要在水井内向富水溶洞下方地层钻一个安装孔即可将吸水机构插入，吸水机构具有“倒刺”形状的吸水通道，其具有利于安装但难以取出的优势，利于快速安装和提高安装后结构的稳定性。
[0019]进一步的，还包括固定件，所述固定件设置于所述外壳的尾端，所述固定件上开设有固定孔。当吸水机构插入富水溶洞下方地层后，可在固定孔内插入固定螺栓，将固定件与
第一水井的内侧壁固定连接，进而实现吸水机构的整体固定。
[0020]进一步的，所述岩溶隧道外设置有防水层，所述防水层与所述富水溶洞上方地层之间设置有引水沟槽，所述引水沟槽的下端口与引水管道连通，所述引水管道与排水槽连通或所述引水管道与所述排水管道连通。所述引水沟槽的上侧壁设置有支撑板，所述支撑板与所述富水溶洞上方地层固定连接，所述支撑板上均匀开设有多个水孔。
[0021]采用上述技术方案能够将使富水溶洞上方地层里的水缓慢渗透到引水沟槽内，渗透过程中大块岩石、杂质等会被水孔阻隔在支撑板上方，富水溶洞上方地层里的水流入引水沟槽后进入引水管道最终进入岩溶隧道内的排水槽排出。
[0022]本申请还提供了基于岩溶区隧道的排水方法，包括：
[0023]S1：常态化流水从富水溶洞进入第一水井内并在第一水井内不断积水，当水位高于第一连接管道时，常态化流水从第一连接管道进入第二水井，从第二水井进入排水管道中，从排水本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于岩溶区隧道的排水装置，岩溶隧道(1)贯穿富水溶洞(2)，其特征在于，包括：第一水井(3)，所述第一水井(3)竖直开设于所述富水溶洞(2)的涌水侧，其设置位置处于常态化流水的流动路径上；第二水井(4)，所述第二水井(4)竖直开设于所述富水溶洞(2)的涌水侧，所述第二水井(4)与所述第一水井(3)间隔设置，且所述第二水井(4)位于所述第一水井(3)和所述岩溶隧道(1)之间，所述第一水井(3)和所述第二水井(4)的深度相同；所述岩溶隧道(1)具有排水槽(101)，所述排水槽(101)与所述第二水井(4)的底部通过排水管道(21)连通；第一连接管道(5)，所述第一连接管道(5)的左右两端分别与所述第一水井(3)、第二水井(4)连通，所述第一连接管道(5)与所述第一水井(3)的连通处位于所述第一水井(3)的中部以上。2.根据权利要求1所述的基于岩溶区隧道的排水装置，其特征在于，还包括：第二连接管道(6)，所述第二连接管道(6)的左右两端分别与所述第一水井(3)、第二水井(4)连通，所述第二连接管道(6)与所述第一水井(3)的连通处靠近所述第一水井(3)的底部并设置有过滤网(7)；单向阀(8)，所述单向阀(8)设置于所述第二连接管道(6)上；水井阀门(9)，所述水井阀门(9)设置于所述第一水井(3)上，所述水井阀门(9)靠近所述第一连接管道(5)设置；密封门(10)，所述密封门(10)开设于所述第一水井(3)上并靠近所述第一水井(3)的底部设置。3.根据权利要求2所述的基于岩溶区隧道的排水装置，其特征在于，还包括：维护通道(11)，所述维护通道(11)一端与所述密封门(10)所在区域连通，另一端与岩溶隧道(1)内部连通。4.根据权利要求1所述的基于岩溶区隧道的排水装置，其特征在于，还包括：吸水机构，所述吸水机构一端与所述第一水井(3)连通并与所述第一水井(3)可拆卸连接，另一端延伸至所述富水溶洞下方地层(20)，所述吸水机构能够将所述富水溶洞下方地层(20)里的水吸收至所述第一水井(3)内，所述吸水机构与所述第一水井(3)的连通处位于所述第一水井(3)的中部以上。5.根据权利要求4所述的基于岩溶区隧道的排水装置，其特征在于，所述吸水机构包括：外壳(12)，所述外壳(12)内部中空、尾端开口，其向外延伸出多个吸水通道(1201)，多个...
【专利技术属性】
技术研发人员：骆俊晖，周祥，吴春伟，蒋雅君，廖来兴，畅振超，黄海峰，莫鹏，王诗海，
申请(专利权)人：广西北投交通养护科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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