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1、10申请公布号43申请公布日21申请号201410768963622申请日20141211E21F16/0220060171申请人中铁十九局集团有限公司地址100176北京市经济技术开发区荣华南路19号72发明人周烨曲桂有李绍杰于博刘君堂龚华勇付君74专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王闯54发明名称低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统及降水方法57摘要本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统及降水方法，其包括超前水平真空降水管、顶部真空降水泵、轻型井点真空降水管、轻型井点真空降水泵、重力式真空降水井、底部真空降水泵和潜水泵；通过超前水平真空降。
2、水管和顶部真空降水泵对沿隧道纵向，隧道掌子面的开挖轮廓线附近的水分进行抽吸；通过轻型井点真空降水管和轻型井点真空降水泵对沿隧道横向，隧道掌子面的开挖轮廓线外侧的水分进行抽吸；通过底部真空降水泵与重力式真空降水井连通，将隧道掌子面的开挖轮廓线的底部附近的水分吸至重力式真空降水井中，再通过潜水泵排出；最终达到了降低隧道内及周边围岩含水量的目的，提高了围岩的稳定性。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN104454001A43申请公布日20150325CN104454001A1/1页21一种低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统，其。
3、特征在于其包括超前水平真空降水管、顶部真空降水泵、轻型井点真空降水管、轻型井点真空降水泵、重力式真空降水井、底部真空降水泵和潜水泵；超前水平真空降水管在隧道掌子面的开挖轮廓线上沿隧道纵向设置，超前水平真空降水管与顶部真空降水泵连接；轻型井点真空降水管在隧道掌子面开挖轮廓线的外侧沿隧道横向倾斜向下设置，轻型井点真空降水管与轻型井点真空降水泵连接；所述重力式真空降水井封闭设置在隧道掌子面开挖轮廓线的底部两侧，所述重力式真空降水井通过连接管与底部真空降水泵连通，所述潜水泵设置在所述重力式真空降水井内，且与穿设在所述重力式真空降水井中的排水管连接。2根据权利要求1所述的低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统。
4、，其特征在于多条所述超前水平真空降水管沿隧道纵向间隔设置，多条所述超前水平真空降水管均与顶部真空降水泵连接。3根据权利要求2所述的低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统，其特征在于所述轻型井点真空降水管包括上部轻型井点真空降水管和中部轻型井点真空降水管，轻型井点真空降水泵包括上部轻型井点真空降水泵和中部轻型井点真空降水泵，所述上部轻型井点真空降水管和中部轻型井点真空降水管分别与上部轻型井点真空降水泵和中部轻型井点真空降水泵连接。4根据权利要求3所述的低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统，其特征在于所述上部轻型井点真空降水管在隧道掌子面开挖轮廓线的上部外侧沿隧道横向倾斜向下设置。5根据权利要求3所述的低渗。
5、透性粉细砂地层隧道内降水系统，其特征在于所述中部轻型井点真空降水管在隧道掌子面开挖轮廓线的中部外侧沿隧道横向倾斜向下设置。6根据权利要求1所述的低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统，其特征在于在隧道掌子面的开挖轮廓线的底部两侧分别沿隧道纵向方向间隔设置多个重力式真空降水井。7一种低渗透性粉细砂地层隧道内降水方法，其特征在于，其包括以下步骤S1、在隧道掌子面仰拱填充顶面以上沿隧道纵向方向间隔施作超前水平真空降水管，每个超前水平真空降水管均与顶部真空降水泵连接在一起，开动顶部真空降水泵进行降水抽排作业；S2、在隧道掌子面的开挖轮廓线的上部沿隧道横向方向间隔施作上部轻型井点真空降水管，上部轻型井点真空降。
6、水管倾斜向下施作，将上部轻型井点真空降水管与上部轻型井点真空降水泵连接，开动上部轻型井点真空降水泵进行降水抽排作业；S3、在隧道掌子面的开挖轮廓线的中部沿隧道横向方向间隔施作中部轻型井点真空降水管，中部轻型井点真空降水管倾斜向下施作，将中部轻型井点真空降水管与中部轻型井点真空降水泵连接，开动中部轻型井点真空降水泵进行降水抽排作业；S4、在隧道掌子面的开挖轮廓线的底部施作封闭的重力式真空降水井，在重力式真空降水井中放置潜水泵，底部真空降水泵通过连接管与重力式真空降水井连通，同时开启底部真空降水泵和潜水泵进行降水抽排作业。权利要求书CN104454001A1/4页3低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统。
7、及降水方法技术领域0001本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统及降水方法。背景技术0002通常，隧道开挖过程中，隧道开挖的作业面为隧道掌子面，在隧道开挖过程中，隧道内降水是用于降低隧道开挖轮廓线内围岩含水率，以利于隧道围岩稳定便于开挖。在隧道地下水位比较高时，需要在隧道内进行降水，降低隧道内围岩含水率，使隧道所在地层中开挖轮廓以内围岩的含水率降低使围岩具有自稳性，从而达到降低施工风险，提高施工效率的方法。在隧道施工中，当遇到富水地质情况时，一般采用以下两种方法一是采用轻型井点进行隧道内降水，但在渗透系数较小的富水粉细砂流塑状地层中，降水有效范围不能满足施工需。
8、求；二是采用重力式深井，该方法在渗透系数较小的富水粉细砂流塑状地层存在降水时间周期较长，严重影响隧道施工进度，导致不能满足隧道施工安全及工期要求。0003因此，针对以上不足，本发明提供了一种低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统及降水方法。发明内容0004一要解决的技术问题0005本发明的目的是提供一种低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统及降水方法以降低低渗透性粉细砂地层围岩的含水量和提高围岩的稳定性。0006二技术方案0007为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统，其包括超前水平真空降水管、顶部真空降水泵、轻型井点真空降水管、轻型井点真空降水泵、重力式真空降水井、。
9、底部真空降水泵和潜水泵；超前水平真空降水管在隧道掌子面的开挖轮廓线上沿隧道纵向设置，超前水平真空降水管与顶部真空降水泵连接；轻型井点真空降水管在隧道掌子面开挖轮廓线的外侧沿隧道横向倾斜向下设置，轻型井点真空降水管与轻型井点真空降水泵连接；所述重力式真空降水井封闭设置在隧道掌子面开挖轮廓线的底部，所述重力式真空降水井通过连接管与底部真空降水泵连通，所述潜水泵设置在所述重力式真空降水井内，且与穿设在所述重力式真空降水井中的排水管连接。0008其中，多条所述超前水平真空降水管沿隧道纵向间隔设置多条所述超前水平真空降水管均与顶部真空降水泵连接。0009其中，所述井轻型点真空降水管包括上部轻型井点真空降。
10、水管和中部轻型井点真空降水管，轻型井点真空降水泵包括上部轻型井点真空降水泵和中部轻型井点真空降水泵，所述上部轻型井点真空降水管和中部轻型井点真空降水管分别与上部轻型井点真空降水泵和中部轻型井点真空降水泵连接。0010其中，所述上部轻型井点真空降水管在隧道掌子面开挖轮廓线的上部外侧沿隧道说明书CN104454001A2/4页4横向倾斜向下设置。0011其中，所述中部轻型井点真空降水管在隧道掌子面开挖轮廓线的中部外侧沿隧道横向倾斜向下设置。0012其中，在隧道掌子面的开挖轮廓线的底部两侧分别沿隧道纵向方向间隔设置多个重力式真空降水井。0013本发明另一方面提供的低渗透性粉细砂地层隧道内降水方法包括。
11、以下步骤0014S1、在隧道掌子面仰拱填充顶面以上沿隧道纵向方向间隔施作超前水平真空降水管，每个超前水平真空降水管均与顶部真空降水泵连接在一起，开动顶部真空降水泵进行降水抽排作业；0015S2、在隧道掌子面的开挖轮廓线的上部沿隧道横向方向间隔施作上部轻型井点真空降水管，上部轻型井点真空降水管倾斜向下施作，将上部轻型井点真空降水管与上部轻型井点真空降水泵连接，开动上部轻型井点真空降水泵进行降水抽排作业；0016S3、在隧道掌子面的开挖轮廓线的中部沿隧道横向方向间隔施作中部轻型井点真空降水管，中部轻型井点真空降水管倾斜向下施作，将中部轻型井点真空降水管与中部轻型井点真空降水泵连接，开动中部真空降水。
12、泵进行降水抽排作业；0017S4、在隧道掌子面的开挖轮廓线的底部施作封闭的重力式真空降水井，在重力式真空降水井中放置潜水泵，底部真空降水泵通过连接管与重力式真空降水井连通，同时开启底部真空降水泵和潜水泵进行降水抽排作业。0018三有益效果0019本发明的上述技术方案具有如下优点本发明低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统及降水方法中，通过超前水平真空降水管和顶部真空降水泵可以对沿隧道纵向隧道掌子面的开挖轮廓线附近的水分进行抽吸；通过轻型井点真空降水管和轻型井点真空降水泵可以对沿隧道横向隧道掌子面的开挖轮廓线外侧的水分进行抽吸；通过底部真空降水泵与重力式真空降水井连通，将隧道掌子面的开挖轮廓线的底部附。
13、近的水分吸至重力式真空降水井中，再通过潜水泵排出；上述各种抽吸方式结合起来可降低低渗透性粉细砂地层围岩的含水量，达到了降低隧道围岩含水量的目的，提高了围岩的稳定性，降低了隧道开挖施工风险，并有效提高了施工进度。附图说明0020图1是本发明实施例低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统的结构示意图。0021图中，1超前水平真空降水管；2上部轻型井点真空降水管；3中部轻型井点真空降水管；4重力式真空降水井；5顶部真空降水泵；6上部轻型井点真空降水泵；7中部轻型井点真空降水泵；8底部真空降水泵；9潜水泵；10连接管；11排水管。具体实施方式0022下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。。
14、以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。0023如图1所示，本发明提供的低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统包括超前水平真空降水管1、顶部真空降水泵5、上部轻型井点真空降水管2、中部轻型井点真空降水管3、上说明书CN104454001A3/4页5部轻型井点真空降水泵6、中部轻型井点真空降水泵7、重力式真空降水井4、底部真空降水泵8和潜水泵9；在隧道掌子面的开挖轮廓线上沿隧道纵向方向间隔设置有超前水平真空降水管1，超前水平真空降水管1与顶部真空降水泵5连接在一起，在隧道掌子面的开挖轮廓线的上部沿隧道横向方向间隔设置有上部轻型井点真空降水管2，即上部轻型井点真空降水管2为由开挖轮廓线的上部。
15、向外侧延伸而成，上部轻型井点真空降水管2是倾斜向下设置的，上部轻型井点真空降水管2与上部轻型井点真空降水泵6连接在一起，在隧道掌子面的开挖轮廓线的中部沿隧道横向方向间隔设置有中部轻型井点真空降水管3，即中部轻型井点真空降水管3为由开挖轮廓线的中部向外侧延伸而成，中部轻型井点真空降水管3是倾斜向下设置的，中部轻型井点真空降水管3与中部轻型井点真空降水泵7连接在一起，在隧道掌子面的开挖轮廓线的底部设置有封闭的重力式真空降水井4，在重力式真空降水井4中设置有潜水泵9，潜水泵9与排水管11连接，以将重力式真空降水井4中的水排出，底部真空降水泵8通过连接管10与重力式真空降水井4连通。0024上述实施例。
16、中，通过超前水平真空降水管1和顶部真空降水泵5可以对沿隧道纵向隧道掌子面的开挖轮廓线附近的水分进行抽吸；通过上部轻型井点真空降水管2和上部轻型井点真空降水泵6可以对沿隧道横向隧道掌子面的开挖轮廓线的上部外侧的水分进行抽吸；通过中部轻型井点真空降水管3和中部轻型井点真空降水泵7可以对沿隧道横向隧道掌子面的开挖轮廓线的中部外侧的水分进行抽吸；通过底部真空降水泵8与重力式真空降水井4连通，将隧道掌子面的开挖轮廓线的底部附近的水分吸至重力式真空降水井4中，再通过潜水泵9排出；上述各种抽吸方式结合起来可降低低渗透性粉细砂地层围岩的含水量，达到了降低隧道围岩含水量的目的。0025进一步地，在隧道掌子面的开。
17、挖轮廓线的底部两侧分别沿隧道纵向方向间隔设置有多个封闭的重力式真空降水井4，从而可进一步提高低渗透性粉细砂地层隧道内降水的效果。0026与上述低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统相应地，本发明另一方面提供的低渗透性粉细砂地层隧道内降水方法，其包括以下步骤0027S1、在隧道掌子面仰拱填充顶面以上沿隧道纵向方向间隔施作超前水平真空降水管1，每个超前水平真空降水管1均与顶部真空降水泵5连接在一起，开动顶部真空降水泵5进行降水抽排作业；0028S2、在隧道掌子面的开挖轮廓线的上部沿隧道横向方向间隔施作上部轻型井点真空降水管2，上部轻型井点真空降水管2倾斜向下施作，将上部轻型井点真空降水管2与上部轻型井点。
18、真空降水泵连接，开动上部真空降水泵进行降水抽排作业；0029S3、在隧道掌子面的开挖轮廓线的中部沿隧道横向方向间隔施作中部轻型井点真空降水管3，中部轻型井点真空降水管3倾斜向下施作，将中部轻型井点真空降水管3与中部轻型井点真空降水泵连接，开动中部真空降水泵进行降水抽排作业；0030S4、在隧道掌子面的开挖轮廓线的底部施作封闭的重力式真空降水井4，在重力式真空降水井4中放置潜水泵9，底部真空降水泵8通过连接管10与重力式真空降水井4连通，同时开启底部真空降水泵8和潜水泵9进行降水抽排作业。0031综上所述，本发明提供的低渗透性粉细砂地层隧道内降水系统及降水方法中，通过超前水平真空降水管1、上部轻型井点真空降水管2、中部轻型井点真空降水管3及重力说明书CN104454001A4/4页6式真空降水井4可对低渗透性粉细砂地层隧道内围岩的含水量进行有效降低，提高了围岩的稳定性，降低了隧道开挖施工风险，并有效提高了施工进度。0032以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。说明书CN104454001A1/1页7图1说明书附图CN104454001A。