隧道基底局部深埋排水沟结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种隧道基底排水沟结构，具体涉及一种设置在隧道基底局部深埋的排水沟结构。
【背景技术】
[0002]目前，隧道基底排水有两种方式:一种是将隧道的积水通过边墙泄水孔进入侧沟，再从侧沟引入位于仰拱填充内的中心水沟，这种方法较为普遍;另一种是在隧底设置中心深埋水沟或泄水洞，将水直接引排至洞外，这种方法在寒区或严寒地区洞口段较多采用，其它情况也有采用。尽管这些排水系统在各类地层均能顺利实施，并发挥一定的作用，但在施工及运营过程中也发现不少问题，主要表现为:
当采用第一种方法时，基底水必须通过边墙泄水孔进入中心水沟，而中心水沟位于仰拱填充内，存在隧道底部排水困难的问题，从已经运营的隧道来看，当隧道底部的积水无法顺利排走时，轻者向上顺着薄弱位置渗入道床，基底翻浆冒泥，重者造成仰拱填充和道床开裂、上浮，严重的时候甚至危及行车。而采用第二种方法时，隧道内的水基本能顺利排出，但一方面隧道通长采用中心深埋水沟或泄水洞会使工程造价居高不下；另一方面，结合以往的施工经验，在隧道底部大范围掏槽施作中心深埋水沟或泄水洞，施工开挖易造成初期支护仰拱无法及时封闭，采用爆破手段开挖时也极易造成隧道拱墙失稳，大大增加施工风险，同时施工完成后也存在不少隐患。
[0003]由于隧道是一种狭长的构筑物，往往地质条件变化频繁，有必要采取局部深埋排水沟解决隧道基底的排水问题。
【发明内容】
[0004]本发明就是为了解决上述现有技术中的问题，提供了一种隧道基底局部深埋排水沟结构。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
本发明的隧道基底局部深埋排水沟结构，包括位于隧道仰拱填充内的中心排水管和沿中心排水管长度方向设置的多个检查井；隧道基底设置有局部深埋排水沟，局部深埋排水沟的一端设有端部检查井，端部检查井下游设有汇水井，端部检查井与汇水井之间通过多条竖向导水管和多条纵向导水管连通，汇水井与中心排水管连通;隧道基底积水由局部深埋排水沟汇集于端部检查井内，再通过竖向导水管和纵向导水管进入汇水井，而后通过中心排水管排出洞外。
[0006]所述的中心排水管、局部深埋排水沟和纵向导水管与线路纵坡坡度一致。
[0007]所述的中心排水管由多根排水管组成，并居中横穿端部检查井且在端部检查井内不断开，在端部检查井下游间隔1.4?1.6倍的中心排水管单根排水管管节长度设置汇水井。
[0008]所述的局部深埋排水沟的下方设置有混凝土基座，局部深埋排水沟与混凝土基座之间采用透水性良好的粗砂和砾石回填密实。局部深埋排水沟采用的钢花管外侧包裹透水土工布，钢花管内安设打孔波纹管;钢花管上半部分钻孔，孔径10?16mm，孔间距为10cm，呈梅花形布置。
[0009]所述的端部检查井内采用透水性良好的粗砂和砾石回填至与中心排水管顶面平齐，端部检查井的四角部位设置四根竖向导水管，竖向导水管与下游的汇水井和中心排水管通过纵向导水管连接;竖向导水管和纵向导水管均采用PVC管。
[0010]所述的端部检查井井身的迎水面一侧隧道基底以下部分采用无砂混凝土浇筑，以便提尚集水能力。
[0011 ]本发明具有的优点和积极效果是:
本发明的隧道基底局部深埋排水沟结构，适用于隧道基底局部排水，通过在隧道基底设置局部深埋排水沟和设置端部检查井，将基底的水沿深埋排水沟汇入端部检查井后经纵向、横向导水管引入汇水井内排入中心水沟，经中心水沟排出洞外，实现了自动排水的功能，从而降低了隧道通长设置中心深埋水沟或泄水洞的施工难度和风险及工程造价，减小了隧道施工期间和运营期间的结构所承受的水压力，防止隧道在施工期间和运营期间衬砌结构渗漏水甚至引起衬砌开裂，保证运营安全。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的隧道基底局部深埋排水沟结构的纵剖视图；
图2是本发明的隧道基底局部深埋排水沟的俯视图；
图3是沿图1中I一I线的剖视图；
图4是沿图1中II一II线的剖视图；
图5是沿图1中III一III线的剖面放大图。
[0013]附图中主要部件符号说明:
I:中心排水管2:局部深埋排水沟
3:检查井4:端部检查井
5:汇水井6:竖向导水管
7:纵向导水管8:透水性填料
9:混凝土底座10:无砂混凝土。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和具体实施例对本发明的隧道基底局部深埋排水沟结构做进一步说明。下述各实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。
[0015]本发明的隧道基底局部深埋排水沟结构，适用于隧道基底局部排水。该排水结构采取在隧道基底局部设置深埋排水沟、设置端部检查井和汇水井，将基底的水沿深埋排水沟汇入端部检查井后经纵向、横向导水管引入汇水井内排入中心水沟，经中心水沟排出洞外。
[0016]图1是本发明的隧道基底局部深埋排水沟结构的纵剖视图；图2是本发明的隧道基底局部深埋排水沟的俯视图。如图1和图2所示，本发明的隧道基底局部深埋排水沟结构，包括隧道仰拱填充内的设置中心排水管I，在隧道基底局部设置的局部深埋排水沟2，多个检查井3、一个端部检查井4，一个汇水井5、多条竖向导水管6和多条纵向导水管7。中心排水管I下方的隧道基底部分设置有局部深埋排水沟2。局部深埋排水沟2适应于采用非全封闭防水的隧道，主要适宜设置在隧道洞身围岩为富水的第四系地层、第三系地层、软岩地层及地质构造带;另外，对于富水硬岩地层基底遇水后性质变化段也具有一定的适应性。
[0017]检查井3沿中心排水管I长度方向设置，每30m设置一个检查井。局部深埋排水沟2内的水流入低端设置的端部检查井4。端部检查井4内的水通过四条竖向导水管6和两条纵向导水管7流入汇水井5后经中心排水管I排出洞外，实现自动排水的功能。
[0018]中心排水管1、局部深埋排水沟2和两条纵向导水管7与隧道内轨道线路纵坡坡度一 Sc ο
[0019]中心排水管I由多根排水管组成，并居中横穿端部检查井4且在端部检查井4内不断开，即中心排水管I的水不进入端部检查井4。在端部检查井4下游间隔1.4?1.6倍的中心排水管单根排水管管节长度设置汇水井5。
[0020]图3是沿图1中I一I线的剖视图；如图3所示，局部深埋排水沟2设置混凝土底座9，其与底座之间采用透水性填料8回填密实。透水性填料8可采用透水性良好的粗砂和砾石。局部深埋排水沟2采用热乳无缝钢花管，钢管上半断面钻孔，孔径10 mm?16mm，孔间距为10cm，呈梅花形布置;钢花管外包裹透水的土工布，管内安设打孔波纹管，可有效防止局部深埋排水沟2被堵塞，且隧道基底的积水可以进入局部深埋排水沟。
[0021]图4是沿图1中II—II线的剖视图；如图4所示，端部检查井4内采用透水性填料8回填至与中心排水管I顶部平齐，并在四角设置四条竖向排水管6。竖向排水管6可采用PVC管，透水性填料8可选用透水性良好的粗砂和砾石。
[0022]图5是沿图1中III一III线的剖面放大图。如图5所示，端部检查井4井身迎水面一侧隧道基底以下部分采用无砂混凝土 10浇筑，可提高端部检查井的集水能力。
[0023]本发明通过在隧道基底局部设置深埋排水沟、设置端部检查井和汇水井，通过竖向、纵向导水管将基底的水最终排入中心水沟后排出洞外，实现自动排水功能。降低了隧道通长设置中心深埋水沟或泄水洞的施工难度和风险及工程造价，减小了隧道施工期间和运营期间的结构所承受的水压力，防止隧道在施工期间和运营期间衬砌结构渗漏水甚至引起衬砌开裂，保证运营安全。
【主权项】
1.一种隧道基底局部深埋排水沟结构，包括位于隧道仰拱填充内的中心排水管(I)和沿中心排水管(I)长度方向设置的多个检查井(3);其特征在于:隧道基底设置有局部深埋排水沟(2)，局部深埋排水沟(2)的一端设有端部检查井(4)，端部检查井(4)下游设有汇水井(5)，端部检查井(4)与汇水井(5)之间通过多条竖向导水管(6)和多条纵向导水管(7)连通，汇水井(5)与中心排水管(I)连通;隧道基底积水由局部深埋排水沟(2)汇集于端部检查井(4)内，再通过竖向导水管(6)和纵向导水管(7)进入汇水井(5)，而后通过中心排水管(I)排出洞外。2.根据权利要求1所述的隧道基底局部深埋排水沟结构，其特征在于:中心排水管(I)、局部深埋排水沟(2)和纵向导水管(7)与线路纵坡坡度一致。3.根据权利要求1所述的隧道基底局部深埋排水沟结构，其特征在于:所述的中心排水管(I)由多根排水管组成，并居中横穿端部检查井(4)且在端部检查井内不断开，在端部检查井(4)下游间隔1.4?1.6倍的中心排水管单根排水管管节长度设置汇水井(5)。4.根据权利要求1所述的隧道基底局部深埋排水沟结构，其特征在于:所述的局部深埋排水沟(2)的下方设置有混凝土基座(9)，局部深埋排水沟(2)与混凝土基座(9)之间采用透水性良好的粗砂和砾石回填密实。5.根据权利要求4所述的隧道基底局部深埋排水沟结构，其特征在于:局部深埋排水沟(2)采用的钢花管外侧包裹透水土工布，钢花管内安设打孔波纹管;钢花管上半部分钻孔，孔径1?16mm，孔间距为I Ocm，呈梅花形布置。6.根据权利要求3所述的隧道基底局部深埋排水沟结构，其特征在于:所述的端部检查井(4)内采用透水性良好的粗砂和砾石回填至与中心排水管(I)顶面平齐，端部检查井(4)的四角部位设置四根竖向导水管(6)，竖向导水管(6)与下游的汇水井(5)和中心排水管(I)通过纵向导水管(7)连接;竖向导水管(6)和纵向导水管(7)均采用PVC管。7.根据权利要求6所述的隧道基底局部深埋排水沟结构，其特征在于:端部检查井(4)井身的迎水面一侧隧道基底以下部分采用无砂混凝土浇筑。
【专利摘要】本发明公开了一种隧道基底局部深埋排水沟结构，包括位于隧道仰拱填充内的中心排水管和沿中心排水管长度方向设置的多个检查井；隧道基底设置有局部深埋排水沟，局部深埋排水沟的一端设有端部检查井，端部检查井下游设有汇水井，端部检查井与汇水井之间通过多条竖向导水管和多条纵向导水管连通，汇水井与中心排水管连通；隧道基底积水由局部深埋排水沟汇集于端部检查井内，再通过竖向导水管和纵向导水管进入汇水井，而后通过中心排水管排出洞外。本发明适用于隧道基底局部排水，降低了隧道通长设置中心深埋水沟的施工难度和风险及工程造价，减小了隧道结构所承受的水压力，防止隧道在施工和运营期间衬砌结构渗漏水甚至引起衬砌开裂，保证运营安全。
【IPC分类】E21F16/02
【公开号】CN105673074
【申请号】CN201610033038
【发明人】马志富, 杨昌贤, 夏勇, 冯山群, 陈换利, 曲耀慧, 曾青, 王乐明, 李岩, 王洪昌, 俞尚宇, 李光京, 吴小策
【申请人】铁道第三勘察设计院集团有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月19日