CN112031868A - 一种40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统及其安装方法，包括设置在隧道底部的中部的纵向排水主管道，所述纵向排水主管道设置在所述隧道底部的仰拱的下方，并沿隧道的纵向方向设置；设置在隧道底部两侧的两侧纵向水沟，所述两侧纵向水沟沿隧道的纵向方向设置，并通过若干两侧横向盲管相连通；以及若干埋设在隧道底部的检查井，所述检查井通过导水管连接所述纵向排水管道；其中，所述两侧横向盲管通过导水管连通所述纵向排水主管道。

Description

一种40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统

技术领域

本发明涉及一种隧道排水系统及其安装方法，尤其是一种40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道的排水系统和安装方法，属于铁路隧道施工领域。

背景技术

隧道防排水是指为了保证隧道建筑不致因渗漏水造成病害，危及行车安全，腐蚀洞内设备，降低结构使用寿命而采取的防水及排水措施。现有的隧道排水系统存在排水能力低、易堵塞、渗漏水严重、不易维护、接口不安全等问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统及其安装方法，降低了隧底上拱风险，更加安全，并且提供了排水能力。

本发明的一个方面，提出了一种40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统，包括：

设置在隧道底部的中部的纵向排水主管道，所述纵向排水主管道设置在所述隧道底部的仰拱的下方，并沿隧道的纵向方向设置；

设置在隧道底部两侧的两侧纵向水沟，所述两侧纵向水沟沿隧道的纵向方向设置，并通过若干两侧横向盲管相连通；以及

若干埋设在隧道底部的检查井，所述检查井通过导水管连接所述纵向排水管道；

其中，所述两侧横向盲管通过导水管连通所述纵向排水主管道。

本发明的进一步改进在于，所述检查井设置在隧道侧面的避车洞内。

本发明的进一步改进在于，所述检查井包括锥筒形或圆筒形的井座，所述井座的侧面设置有管道接口；所述井座的上端设置有井筒，所述井筒的上端设置有井盖基座，所述井盖基座的上端可拆卸式连接有井盖。

本发明的进一步改进在于，所述导水管包括斜接导水管或直接导水管，所述斜接导水管的上端连接在所述井座的侧壁的下部；所述直接导水管的上端连接在井座的底部。

本发明的进一步改进在于，所述导水管为单向管，所述单向管的方向是从所述检查井到所述纵向排水主管道。

本发明的另一个方面，提出了一种40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统的安装方法，包括：

在隧道底部的中心安装纵向排水主管道；

在避车洞上安装检查井，并将检查井连接所述纵向排水主管道；

在隧道的两侧安装两侧纵向水沟，并通过两侧横向盲管连通两个两侧纵向水沟；

本发明的进一步改进在于，在安装纵向排水主管道的过程中，首先挖设仰拱下排水沟，在仰拱下排水沟内浇筑混凝土基座并铺设双层土工布过滤层；在基座上安装纵向主排水主管道，并在纵向排水主管道上安装导水管，最后铺设碎石过滤层和土工布反向包裹。

本发明的进一步改进在于，在安装检查井并连接纵向排水主管道的过程中，每隔一段距离布置一个检查井，并将检查井与导水管相连，并与纵向排水主管道接头。

本发明的进一步改进在于，在安装两侧纵向水沟的过程中，首先在隧道矮边墙焊接钢筋架，在钢筋架上安装纵向排水盲管，将自粘式防排水板反向包裹纵向排水盲管；两侧横向盲管穿透防排水板并连接纵向排水盲管。

本发明的进一步改进在于，首先安放并固定两侧横向盲管，将横向导水管与纵向主排水主管道相连。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的一种铁路隧道底部排水系统，通过优化排水盲管、检查井、管件等构件结构形式及连接构造设计，隧底排水管路纵横交错、四通八达、连接顺畅，排水构件均为工厂预制标准件，内壁高平顺性及光滑度，增设了耐沾污涂层，有效缓解了排水系统结晶堵塞，提高了排水能力，增设了纵向排水主管道，并与检查井单向连通，降低了隧底上拱风险。检查井及排水管等高分子材料构件不开裂渗漏，接头标准件防水措施可靠，同时强化了接头、破损处的密封处理等细部构造要求，提高了防水能力。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1所示为本发明的一个实施例的40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统的横截面结构示意图；

图2所示为本发明的一个实施例的纵向排水主管道的横截面结构示意图；

图3所示为本发明的一个实施例的检查井的结构示意图；

图4所示为本发明的一个实施例的检查井与纵向排水主管道连接的结构示意图，显示了导水管为斜接导水管的结构；

图5所示为本发明的一个实施例的检查井与纵向排水主管道连接的结构示意图，显示了导水管为直接导水管的结构。

附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

在附图中各附图标记的含义如下：1、纵向排水主管道，2、两侧纵向水沟，3、两侧横向盲管，4、检查井，5、导水管，6、隧道，11、仰拱，12、凸壳式防排水板，13、混凝土层，21、轨道基础，22、填充层，41、井座，42、井筒，43、井盖，44、管道接口，45、井盖基座，51、单向止水阀，61、避车洞。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

图1示意性地显示了根据本发明的一个实施例的一种40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统，所述铁路隧道底部排水系统设置在铁路隧道的底部。

其中，铁路隧道底部的结构包括设置隧道的底部的最上层为轨道基础21，轨道基础21的下层为填充层22，填充层22的底部为仰拱，仰拱的底部为混凝土层13。填充层22和仰拱之间设置有凸壳式防排水板12，凸壳式防排水板12与混凝土层13之间设置有无纺布。

在本实施例中，40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统包括纵向排水主管道1，纵向排水主管道1设置在隧道底部的仰拱的下方，作为主排水管，沿隧道纵向方向设置(如图2所示)。所述隧道底部的两侧设置有两侧纵向水沟2，两侧纵向水沟2作为辅助排水管道，沿隧道纵向方向设置。两个两侧纵向水沟2之间通过若干两侧横向盲管3相连。40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统还包括检查井4，检查井4通过导水管5连通所述纵向排水主管道1。所述两侧横向盲管3通过导水管5连通所述纵向排水主管道1

在根据本实施例所述40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统中，积水流入两侧纵向水沟2或通过检查井4流入纵向排水主管道1内，两侧纵向水沟2通过两侧横向盲管3连通所述纵向排水主管道1，最后均通过排水主管道流出。

在一个实施例中，如图1所示，所述检查井4设置在隧道侧面的避车洞61内。设置间隔优选为30米。

在一个实施例中，纵向排水主管道1优选采用HDPE双壁波纹管。根据其功能要求，可以选取打孔和不打孔两种形式。进水孔为长条形，设置在双壁波纹管波谷处，为了防止使用过程中进入异物，打孔透水管外部需包裹过滤层。

为了适应不同工况，在排水盲管需要转接、延长盲管长度，以及侧边外接盲管时，可使用弯头、直接头、三通接头等不同的标准管件接头来实现。

检查井4与排水盲管连接形式使用承插式连接，外加卡箍固定的方式。导水管5接头按照开孔与否及直径大小分为两种方式，不开孔排水管大直径排水管接头采用“承插密封+管箍”连接方式。开孔小直径排水盲管接头采用承插密封连接的方式。两侧横向盲管3与纵向排水主管道1的连接采用先在纵向排水主管道1内打孔，再承插密封的连接方式。

在一个实施例中，如图3所示，所述检查井4包括锥筒形或圆筒形的井座41，所述井座41的侧面设置有管道接口44；所述井座41的上端设置有井筒42，所述井筒42的上端设置有井盖43基座，所述井盖43基座的上端可拆卸式连接有井盖43。优选地，所述井座41设置在隧道底部的填充层22内，井筒42设置在隧道的轨道基础21的位置。井盖43的上端面与轨道基础21的上端面相齐平。

在一个优选的实施例中，如图4和图5所示，所述导水管5包括斜接导水管5(如图4所示)或直接导水管5(如图5所示)，所述斜接导水管5的上端连接在所述井座41的侧壁的下部；所述直接导水管5的上端连接在井座41的底部。

在一个优选的实施例中，所述导水管5为单向管，所述单向管的方向是从所述检查井4到所述纵向排水主管道1。

根据本发明的另一个方面还提出了一种安装方法，用于安装上述实施例所述的40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统。所述安装方法包括：

安装纵向排水主管道1，挖设仰拱下排水沟，在仰拱下排水沟内浇筑混凝土基座并铺设双层土工布过滤层；在基座上安装纵向主排水主管道，并在纵向排水主管道1上安装导水管5，最后铺设碎石过滤层和土工布反向包裹。

在一个具体的实施例中，施工过程如下：仰拱开挖后在隧道中心线位置开挖矩形排水沟。平整清理排水沟基面，浇筑排水管混凝土基座。在混凝土基座上铺设两层土工布过滤层。在基座上安放Φ200打孔双壁波纹管，接头采用弹性密封圈承插加管箍固定的方式。每隔一段距离，如30m，在仰拱下纵向排水管上安装导水管5，并在检查井4位置与检查井4连通。最后在铺设好的管道上方铺设一层碎石过滤层，并使用土工布反向包裹。

安装检查井4并连接纵向排水主管道1，每隔一段距离布置一个检查井4，并将检查井4与导水管5相连，并与纵向排水主管道1接头。

在一个具体的实施例中，施工过程如下：首先每隔一段距离，如30m，布置一个塑料检查井4，井座41通过膨胀螺栓固定与仰拱顶面，根据混凝土灌注高度截取井筒42安装，待混凝土浇筑完毕后安装井盖43。之后使用专用开孔器在检查井4底部开孔，连通仰拱底部的导水管5，安装单向止水阀51，接缝处使用硅酮结构胶密封。沿隧道中心线布置Φ600纵向排水主管道1，通过钢筋支架固定，防止在浇筑混凝土的过程中移动位置，接头采用弹性密封圈加卡箍固定的连接方式。纵向排水主管道1与检查井4接头。检查井4与盲管采用弹性密封圈承插加异径卡箍固定的方式连接。

安装两侧纵向水沟2，首先在隧道矮边墙焊接钢筋架，在钢筋架上安装纵向排水盲管，将自粘式防排水板反向包裹纵向排水盲管。两侧横向盲管3穿透防排水板并连接纵向排水盲管。

在一个具体的实施例中，施工过程如下：首先沿隧道方向按拱脚纵向排水盲管设置高度焊接钢筋架。将Φ80纵向排水盲管安装在焊好的钢筋架上，并连接弯头和Φ80两侧横向盲管3，弯头连接时需加装橡胶弹性密封圈，安装时确保透水管打孔面朝上。防排水板反包固定纵向排水盲管。将自粘式防排水板反向包裹纵向排水盲管，高度约50-80cm。最后使用开孔器在防排水板上开孔，将弯头和两侧横向盲管3穿出防排水板，接缝处使用特制马鞍接头处理，并在接缝处涂抹结构胶密封处理。

安装两侧横向盲管3，首先安放并固定两侧横向盲管3，将横向导水管5与纵向主排水主管道相连。

在一个具体的实施例中，两侧横向盲管3一端使用90°弯头与引出管连接，引出管需高出仰拱混凝土平面，连接完成后焊接钢筋架对两侧横向盲管3固定，防止在浇筑混凝土过程中管道偏移位置。两侧横向盲管3与纵向主排水主管道连接需使用专用开孔器在中心排水管上开孔，使用橡胶马鞍接头连接纵向主排水主管道与横向导水管5，接缝处使用硅酮结构胶密封。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和/或修改，根据本发明的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统，其特征在于，包括：

设置在隧道底部的中部的纵向排水主管道(1)，所述纵向排水主管道(1)设置在所述隧道底部的仰拱的下方，并沿隧道的纵向方向设置；

设置在隧道底部两侧的两侧纵向水沟(2)，所述两侧纵向水沟(2)沿隧道的纵向方向设置，并通过若干两侧横向盲管(3)相连通；以及

若干埋设在隧道底部的检查井(4)，所述检查井(4)通过导水管(5)连接所述纵向排水管道；

其中，所述两侧横向盲管(3)通过导水管(5)连通所述纵向排水主管道(1)。

2.根据权利要求1所述的40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统，其特征在于，所述检查井(4)设置在隧道侧面的避车洞(61)内。

3.根据权利要求2所述的40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统，其特征在于，所述检查井(4)包括锥筒形或圆筒形的井座(41)，所述井座(41)的侧面设置有管道接口(44)；所述井座(41)的上端设置有井筒(42)，所述井筒(42)的上端设置有井盖(43)基座，所述井盖(43)基座的上端可拆卸式连接有井盖(43)。

4.根据权利要求3所述的40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统，其特征在于，所述导水管(5)包括斜接导水管(5)或直接导水管(5)，所述斜接导水管(5)的上端连接在所述井座(41)的侧壁的下部；所述直接导水管(5)的上端连接在井座(41)的底部。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统，其特征在于，所述导水管(5)为单向管，所述单向管的方向是从所述检查井(4)到所述纵向排水主管道(1)。

6.一种根据权利要求1至5中任一项所述的40t轴重单线有砟轨道重载铁路隧道底部排水系统的安装方法，其特征在于，包括：

在隧道底部的中心安装纵向排水主管道(1)；

在避车洞(61)上安装检查井(4)，并将检查井(4)连接所述纵向排水主管道(1)；

在隧道的两侧安装两侧纵向水沟(2)，并通过两侧横向盲管(3)连通两个两侧纵向水沟(2)。

7.根据权利要求6所述的安装方法，其特征在于，在安装纵向排水主管道(1)的过程中，首先挖设仰拱下排水沟，在仰拱下排水沟内浇筑混凝土基座并铺设双层土工布过滤层；在基座上安装纵向主排水主管道，并在纵向排水主管道(1)上安装导水管(5)，最后铺设碎石过滤层和土工布反向包裹。

8.根据权利要求6所述的安装方法，其特征在于，在安装检查井(4)并连接纵向排水主管道(1)的过程中，每隔一段距离布置一个检查井(4)，并将检查井(4)与导水管(5)相连，并与纵向排水主管道(1)接头。

9.根据权利要求6所述的安装方法，其特征在于，在安装两侧纵向水沟(2)的过程中，首先在隧道矮边墙焊接钢筋架，在钢筋架上安装纵向排水盲管，将自粘式防排水板反向包裹纵向排水盲管；两侧横向盲管(3)穿透防排水板并连接纵向排水盲管。

10.根据权利要求6所述的安装方法，其特征在于，安装两侧横向盲管(3)的过程中，首先安放并固定两侧横向盲管(3)，将横向导水管(5)与纵向主排水主管道相连。

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