CN105888724A - 一种降低隧道底部水压力的逆向排水系统 - Google Patents

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    • E21F16/02—Drainage of tunnels

Abstract

本发明公开了一种降低隧道底部水压力的逆向排水系统，横向集水系统设置在仰拱施工缝的底部位置，纵向导水系统设置在仰拱底部沿纵向铺设，斜向反水系统设置在检查井的下方并与纵向集水管斜向连通；横向防排水板铺设在初期支护与仰拱衬砌之间。纵向导水系统由纵向排水板和圆管组成，圆管设置在初期支护底部中心线位置上方。横向集水系统用于隧道底部结构的防水并将水引导至纵向导水系统中，并沿纵向导水系统排出；斜向排水系统用于将隧道底部水逆流反排放到检修井和仰拱中心水沟中。本发明避免了再次开凿隧道底部结构从而影响隧道正常运行，同时实现隧道底部排水系统的可维护，满足耐久性要求，有效降低隧道二次衬砌背后水压力。

Description

一种降低隧道底部水压力的逆向排水系统
技术领域
本发明涉及一种降低隧道底部水压力的逆向排水系统，属于地下工程防排水技术领域。
背景技术
随着我国交通、能源、水利等基础设施建设的飞速发展，隧道工程的建设规模越来越大。仅以铁路隧道为例，截止到2015年12月底，我国己经建成并投入运营的铁路隧道已有13000多座，总长度超过了13000公里；在建铁路隧道超过了3700座，总长度超过了8700公里，超过了其他所有国家的总和。另外，公路隧道通车总长度也突破了10000公里。当我国大量隧道工程的投入运营，有不少隧道底部结构出现了底板上鼓、翻浆冒泥，以及道床开裂等病害。严重影响线路质量，使线路维修工作量增加，造成劳动力和材料的极大浪费，而且由于基底的软化和道碴板结使道床的整体弹性降低，影响列车的安全运营。加之隧道底部病害整治难度大，特别是铺设无砟轨道的高速铁路隧道，受列车行车密度高、整治施工天窗时间短、无砟轨道不易维修等苛刻条件限制，根除治理极其困难。大量的工程实践表明，地下水是隧道发生上鼓及翻浆冒泥的主要因素之一。因而，如何消除地下水对隧道结构的影响是解决上述病害的关键所在。而要解决地下水的问题，隧道内需有良好的排水系统，必须通过新的技术加以解决。
本发明通过横向集水，纵向汇流，实现通过自然水头压力下的逆向排水，并具有模块化，可维护性高，排水路径广，设计方便等优点，具有极其广阔的应用前景。
发明内容
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种降低隧道底部水压力的逆向排水系统，该系统包括横向集水系统、纵向导水系统、斜向反水系统；横向集水系统设置在仰拱施工缝的底部位置，纵向导水系统设置在仰拱底部沿纵向铺设，斜向反水系统设置在检查井的下方并与纵向集水管斜向连通；
横向集水系统由横向防排水板2组成，横向防排水板2铺设在初期支护1与仰拱衬砌3之间。
纵向导水系统由纵向排水板和圆管4组成，圆管4设置在初期支护1底部中心线位置上方，纵向排水板铺设在圆管4下方及两侧。
斜向反水系统由单向阀门组5、斜向排水管6、检查井7、仰拱中心排水8组成；检查井7沿仰拱3的中心线等间距布置；检查井7与斜向排水管6上部相连，圆管4、斜向排水管6、纵向集水管8由下至上依次布置；单向阀门组5设置在斜向排水管6与仰拱中心排水管8连接处，单向阀门组5安装在检查井7的底部，方便检查维修。
所述单向阀门组5由单向阀、过滤器组成，单向阀与过滤器相连接。
仰拱填充9铺设于隧道仰拱衬砌3上部。
横向集水系统用于隧道底部结构的防水并将水引导至纵向导水系统中，并沿纵向导水系统排出；斜向排水系统用于将隧道底部水逆流反排放到检修井和仰拱中心水沟中。
本发明的有益效果是：
1、采用本发明的降低隧道底部水压力的排水装置，可利用防排水板的排水效果将水排到仰拱中心水沟中，然后一同排至隧道外。避免铁路路基翻浆冒泥现象，保护铁路路基。
2、可以对使用本发明所提供的隧道防排水系统的隧道进行后期维护，避免再次开凿隧道底部结构从而影响隧道正常运行。
3、可以实现隧道底部排水系统的可维护，满足耐久性要求。
4、可有效降低隧道二次衬砌背后水压力。
附图说明
图1为本发明降低隧道底部水压力的排水装置横向截面图。
图2为本发明降低隧道底部水压力的排水装置局部详图。
图3为本发明降低隧道底部水压力的排水装置局部剖面图。
图中：1-初期支护；2-横向防排水板；3-仰拱衬砌；4-圆管；5-单向阀门组；6-斜向排水管；7-检查井；8-仰拱中心排水管；9-仰拱填充。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细描述。
如图1-3所示，一种降低隧道底部水压力的逆向排水系统，该步骤的实施流程如下：
步骤1、在底部初期支护1和仰拱衬砌3之间的仰拱施工缝位置设置横向防排水板2，横向防排水板2与隧道底部纵向集水系统连通，在纵向集水系统中间上部设置直径150～200mm的圆管4。
步骤2、在检查井位置设置斜向排水管6与圆管4顺隧道排水纵坡斜向30°连接，再浇筑仰拱衬砌3和填充9，斜向排水管6设置在检查井7的中间位置。
步骤3、将单向阀与Y型过滤器组成的单向阀门组5与斜向排水管6连接。

Claims (5)

1.一种降低隧道底部水压力的逆向排水系统，其特征在于：该系统包括横向集水系统、纵向导水系统、斜向反水系统；横向集水系统设置在仰拱施工缝的底部位置，纵向导水系统设置在仰拱底部沿纵向铺设，斜向反水系统设置在检查井的下方并与纵向集水管斜向连通；
横向集水系统由横向防排水板(2)组成，横向防排水板(2)铺设在初期支护(1)与仰拱衬砌(3)之间；
纵向导水系统由纵向排水板和圆管(4)组成，圆管(4)设置在初期支护(1)底部中心线位置上方，纵向排水板铺设在圆管(4)下方及两侧；
斜向反水系统由单向阀门组(5)、斜向排水管(6)、检查井(7)、仰拱中心排水(8)组成；检查井(7)沿仰拱(3)的中心线等间距布置；检查井(7)与斜向排水管(6)上部相连，圆管(4)、斜向排水管(6)、纵向集水管(8)由下至上依次布置；单向阀门组(5)设置在斜向排水管(6)与仰拱中心排水管(8)连接处，单向阀门组(5)安装在检查井(7)的底部，方便检查维修。
2.根据权利要求1所述的一种降低隧道底部水压力的逆向排水系统，其特征在于：所述单向阀门组(5)由单向阀、过滤器组成，单向阀与过滤器相连接。
3.根据权利要求1所述的一种降低隧道底部水压力的逆向排水系统，其特征在于：仰拱填充(9)铺设于隧道仰拱衬砌(3)上部。
4.根据权利要求1所述的一种降低隧道底部水压力的逆向排水系统，其特征在于：横向集水系统用于隧道底部结构的防水并将水引导至纵向导水系统中，并沿纵向导水系统排出；斜向排水系统用于将隧道底部水逆流反排放到检修井和仰拱中心水沟中。
5.根据权利要求1所述的一种降低隧道底部水压力的逆向排水系统，其特征在于：该步骤的实施流程如下，
步骤1、在底部初期支护(1)和仰拱衬砌(3)之间的仰拱施工缝位置设置横向防排水板(2)，横向防排水板(2)与隧道底部纵向集水系统连通，在纵向集水系统中间上部设置直径150～200mm的圆管(4)；
步骤2、在检查井位置设置斜向排水管(6)与圆管(4)顺隧道排水纵坡斜向30°连接，再浇筑仰拱衬砌(3)和填充(9)，斜向排水管(6)设置在检查井(7)的中间位置；
步骤3、将单向阀与Y型过滤器组成的单向阀门组(5)与斜向排水管(6)连接。
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