CN114960893A - 一种路堑排水系统及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种路堑排水系统，包括依次连通设置的进水系统、连通器系统及排水系统；进水系统设置在待施工路堑的一侧，排水系统设置在待施工路堑的另一侧，连通器系统设置在待施工路堑下方。本发明的路堑排水系统，利用连通器原理，不改变天然水流位置，在原水位进行引流排水，解决了路堑范围较长时、从路线边侧设置排水沟、在路堤处设置涵洞引流排水施工成本高、施工难度大的问题，不仅施工成本经济，并且可以节省工期。
Description
技术领域
本发明涉及道路排水施工技术领域，尤其是涉及一种路堑排水系统及其施工方法。
背景技术
近年来，社会经济的高速增长和交通运输业的迅猛发展对公路提出了更高的要求，公路建设也在逐步完善。公路设计原则一般结合当地总体规划及其地形特征设计一条安全性、舒适性、合理性和经济性的最优路线。路线设计时，为了兼顾经济性、合理性一般会最大化平衡整个项目的土方，设计一般都有路堤、路堑及半挖半填区域。在山区由于地形多变，山区经常会出现在两个山峰之间有一道山谷，山谷间形成了天然的一道排水沟，如果公路穿过此区域并且设计是路堑形式时，设计大多都会采用切断天然排水沟，把排水改为从路线边侧设置排水沟，然后在路堤区域设置涵洞，水从边沟引流到涵洞后进行排水。如果路堑范围比较长采用此引流排水方法会造成施工成本高，施工难度大。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种路堑排水系统，包括依次连通设置的进水系统、连通器系统及排水系统；所述进水系统设置在待施工路堑的一侧，所述排水系统设置在待施工路堑的另一侧，所述连通器系统设置在待施工路堑下方。本发明的路堑排水系统，利用连通器原理，不改变天然水流位置，在原水位进行引流排水，解决了路堑范围较长时、从路线边侧设置排水沟、在路堤处设置涵洞引流排水施工成本高、施工难度大的问题，不仅施工成本经济，并且可以节省工期。
优选地，所述进水系统内还设置沉渣池，所述沉渣池沿所述进水系统入口处设置。具体而言，通过设置的沉渣池，对来自上游排水沟的水流携带的树叶及泥土在进水系统的沉渣池内进行沉淀后，约有70%的沉渣被拦截，之后通过人工对沉渣进行清理 ，防止沉渣积累过多造成整个排水系统的堵塞。
优选地，所述沉渣池设置斜坡结构。
优选地，所述沉渣池上还设置拦污栏，所述拦污栏设置在所述进水系统与所述连通器系统连接处。具体而言，通过设置的拦污栏，能够将沉渣池未能拦截的沉渣进行进一步的拦截，进一步地防止沉渣堆积过多造成整个排水系统的堵塞。
优选地，所述连通器系统包括竖井及虹吸管；所述竖井包括两个，所述两个竖井的底部分别连通设置在所述虹吸管的两侧，所述两个竖井顶部分连通所述进水系统及所述排水系统。
优选地，所述连通器系统还设置势能减弱槽，所述势能减弱槽设置所述连通器系统连接进水系统一端的竖井内。具体而言，通过设置的势能减弱槽，避免了水流高差过大带来的冲击力冲刷破坏竖井底部的情况。
优选地，所述势能减弱槽为预设宽度的过度平台。
优选地，所述进水系统及所述排水系统底部均设置垫层。
本发明的路堑排水系统，采用连通器原理进行排水，利用水柱压力差,使水上升后再流到低处。由于路堑山谷部位天然排水沟所处位置一般水流都是从高处排向低处，流水存在水力势能差，因此可以通过在横穿路堑位置修建虹吸管，先在上游修建排水沟将上游水流汇集到排水沟中，再将水流引入到虹吸管中，然后水通过虹吸管借助水的势能及压力差流出到出水口的排水沟进行排水，此方法既解决了原有排水与路面冲突的问题。
本发明另一方面公开了一种路堑排水系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：现场数据调查，现场测量横穿路堑排水沟实际位置、排水沟的水流量及流速等数据，根据记录的数据进行图纸设计。
步骤二：连通器系统设计施工，
包括以下子步骤：
（一）根据现场调查的天然水沟参数对虹吸管及竖井进行设计；
（二）根据设计虹吸管及竖井的位置进行现场放样，并标记出开挖的深度；
（三）路堑开挖，根据测量放样的位置进行路堑分层开挖；
（四）对虹吸管及竖井的管沟位置基础进行地基承载力、位置及高程进行验收；
（五）在验收合格的地基上进行垫层施工及养生；
（六）虹吸管及竖井施工；
（七）养生及闭水试验，连通器系统管施工完成后对虹吸管及竖井进行闭水试验；
（八）防水层施工，闭水试验符合给排水管渗漏要求后对虹吸管进行防水施工；
（九）管道回填，虹吸管两侧对称同时进行回填。
进一步地，所述步骤二中，所述竖井施工时，在连通进水系统一侧的竖井内设置势能减弱槽。
进一步地，所述步骤二中，防水层施工时采用防水涂料施工，且防水层涂敷不超过两层。
进一步地，所述步骤二中，分层开挖，每层不超过300mm，深挖位置按设计坡度进行开挖，管底以上300mm以内的土方由人工进行开挖。
进一步地，所述步骤二中，路堑开挖严格按照测量放样位置开挖，并预留二次补挖的空间。
进一步地，所述步骤二中，虹吸管由混凝土浇筑而成，按沉降缝分仓浇筑，沉降缝处采用止水钢板连接。
进一步地，所述步骤二中，管道回填时，管道两侧对称进行回填，回填材料符合设计要求，且每层回填厚度不超过300mm。
进一步地，所述步骤二中，竖井间缝隙采用素混凝土回填密实。
步骤三：进水系统施工，按照步骤一的调查数据进行设计图纸，并根据图纸进行进水系统的施工。
进一步地，所述步骤三中，进水系统施工时，在进水系统内设置沉渣池。
进一步地，所述步骤三中，沉渣池上还设置拦污栏，所述拦污栏设置在所述进水系统与所述连通器系统连接处。
进一步地，所述步骤三中，进水系统底部还设置垫层。
步骤四：排水系统施工，按照步骤一的调查数据进行设计图纸，并根据图纸进行排水系统的施工。
进一步地，所述步骤四中，排水系统施工时，在排水系统底部设置垫层。
步骤五：人工排水沟施工，在路堑接天然排水沟上游的一侧挖掘上游排水沟，在路堑接天然排水沟下游的一侧挖掘下游排水沟。
进一步地，所述步骤五中，上游排水沟设置在进水系统附近，下游排水沟设置在排水系统附近。
综上所述，本发明的有益技术效果为：通过在横穿路堑位置修建虹吸管，先在上游修建排水沟将上游水流汇集到排水沟中，再将水流引入到虹吸管中，然后水通过倒虹吸管借助水的势能及压力差流出到出水口的排水沟进行排水，此方法既解决了原有排水与路面冲突的问题。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的特征和优点将更为清楚。附图仅用于表示优选实施例方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
图1是本发明的路堑排水系统的结构示意图；
图2是本发明的路堑排水系统的施工方法步骤示意图；
图中，1、进水系统，2、连通器系统，3、排水系统，4、垫层5、路面；
11、沉渣池，12、拦污栏，21、竖井，22、虹吸管，23、势能减弱槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，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相互组合。
参照图1，为本发明公开的一种路堑排水系统，包括依次连通设置的进水系统1、连通器系统2及排水系统3；进水系统1设置在待施工路堑的一侧，排水系统3设置在待施工路堑的另一侧，连通器系统2设置在待施工路堑下方。应当理解的是，路堑山谷部位天然排水沟所处位置一般水流都是从高处排向低处，流水存在水力势能差，因此通过在横穿路堑位置修建连通器结构进行排水，先在上游修建上游排水沟将上游水流汇集到上游排水沟中，再将水流通过进水系统1引入到连通器系统2中，然后水流通过连通器系统2借助水的势能及压力差流进排水系统3，进而流入下游排水沟中进行排水。本发明的路堑排水系统，利用连通器原理，不改变天然水流位置，在原水位进行引流排水，解决了路堑范围较长时、从路线边侧设置排水沟、在路堤处设置涵洞引流排水施工成本高、施工难度大的问题，不仅施工成本经济，并且可以节省工期。
继续参照图1所示，进水系统1内还设置沉渣池11，沉渣池11沿进水系统1入口处设置。具体而言，通过设置的沉渣池11，对来自上游排水沟的水流携带的树叶及泥土在进水系统1的沉渣池11内进行沉淀后，约有70%的沉渣被拦截，之后通过人工对沉渣进行清理 ，防止沉渣积累过多造成整个排水系统的堵塞。
继续参照图1所示，沉渣池11设置斜坡结构。
继续参照图1所示，沉渣池11上还设置拦污栏12，拦污栏12设置在进水系统1与连通器系统2连接处。具体而言，通过设置的拦污栏12，能够将沉渣池11未能拦截的沉渣进行进一步的拦截，进一步地防止沉渣堆积过多造成整个排水系统的堵塞。
参照图1所示，连通器系统2包括竖井21及虹吸管22；竖井21包括两个，两个竖井21的底部分别连通设置在虹吸管22的两端，两个竖井11顶部分连通进水系统1及排水系统3。
参照图1所示，连通器系统2还设置势能减弱槽23，势能减弱槽23设置连通器系统2连接进水系统1一端的竖井21内。具体而言，通过设置的势能减弱槽23，避免了水流高差过大带来的冲击力冲刷破坏竖井21底部的情况。本实施例中，势能减弱槽23优选为预设宽度的过度平台。
继续参照图1所示，进水系统1及排水系统3底部均设置垫层4。
本发明的路堑排水系统，采用连通器原理进行排水，利用水柱压力差,使水上升后再流到低处。由于路堑山谷部位天然排水沟所处位置一般水流都是从高处排向低处，流水存在水力势能差，因此可以通过在横穿路堑位置修建虹吸管，先在上游修建排水沟将上游水流汇集到排水沟中，再将水流引入到虹吸管中，然后水通过虹吸管借助水的势能及压力差流出到出水口的排水沟进行排水，此方法既解决了原有排水与路面冲突的问题。
本发明另一方面公开了一种路堑排水系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：现场数据调查，现场测量横穿路堑排水沟实际位置、排水沟的水流量及流速等数据，根据记录的数据进行图纸设计；
步骤二：连通器系统2设计施工，
包括以下子步骤：
（一）根据现场调查的天然水沟参数对虹吸管及竖井进行设计；
（二）根据设计虹吸管及竖井的位置进行现场放样，并标记出开挖的深度；
（三）路堑开挖，根据测量放样的位置进行路堑分层开挖；
（四）对虹吸管及竖井的管沟位置基础进行地基承载力、位置及高程进行验收；
（五）在验收合格的地基上进行垫层施工及养生；
（六）虹吸管及竖井施工；
（七）养生及闭水试验，连通器系统管施工完成后对虹吸管及竖井进行闭水试验；
（八）防水层施工，闭水试验符合给排水管渗漏要求后对虹吸管进行防水施工；
（九）管道回填，虹吸管两侧对称同时进行回填；
进一步地，所述步骤二中，所述竖井施工时，在连通进水系统一侧的竖井内设置势能减弱槽；
进一步地，所述步骤二中，防水层施工时采用防水涂料施工，且防水层涂敷不超过两层；
进一步地，所述步骤二中，分层开挖，每层不超过300mm，深挖位置按设计坡度进行开挖，管底以上300mm以内的土方由人工进行开挖；
进一步地，所述步骤二中，路堑开挖严格按照测量放样位置开挖，并预留二次补挖的空间；
进一步地，所述步骤二中，虹吸管由混凝土浇筑而成，按沉降缝分仓浇筑，沉降缝处采用止水钢板连接；
进一步地，所述步骤二中，管道回填时，管道两侧对称进行回填，回填材料符合设计要求，且每层回填厚度不超过300mm；
进一步地，所述步骤二中，竖井间缝隙采用素混凝土回填密实；
步骤三：进水系统施工，按照步骤一的调查数据进行设计图纸，并根据图纸进行进水系统的施工；
进一步地，所述步骤三中，进水系统施工时，在进水系统内设置沉渣池；
进一步地，所述步骤三中，沉渣池上还设置拦污栏，所述拦污栏设置在所述进水系统与所述连通器系统连接处；
进一步地，所述步骤三中，进水系统底部还设置垫层；
步骤四：排水系统施工，按照步骤一的调查数据进行设计图纸，并根据图纸进行排水系统的施工；
进一步地，所述步骤四中，排水系统施工时，在排水系统底部设置垫层；
步骤五：人工排水沟施工，在路堑接天然排水沟上游的一侧挖掘上游排水沟，在路堑接天然排水沟下游的一侧挖掘下游排水沟；
进一步地，所述步骤五中，上游排水沟设置在进水系统附近，下游排水沟设置在排水系统附近。
综上所述，本发明的有益技术效果为：通过在横穿路堑位置修建虹吸管，先在上游修建排水沟将上游水流汇集到排水沟中，再将水流引入到虹吸管中，然后水通过倒虹吸管借助水的势能及压力差流出到出水口的排水沟进行排水，此方法既解决了原有排水与路面冲突的问题。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种路堑排水系统，其特征在于，包括依次连通设置的进水系统、
连通器系统及排水系统；所述进水系统设置在待施工路堑的一侧，所述排水系统设置在待施工路堑的另一侧，所述连通器系统设置在待施工路堑下方。
2.根据权利要求1所述的路堑排水系统，其特征在于，所述进水系
统内还设置沉渣池，所述沉渣池沿所述进水系统入口处设置。
3.根据权利要求2所述的路堑排水系统，其特征在于，所述沉渣池
上还设置拦污栏，所述拦污栏设置在所述进水系统与所述连通器系统连接处。
4.根据权利要求1所述的路堑排水系统，其特征在于，所述连通器系统包括竖井及虹吸管；所述竖井包括两个，所述两个竖井的底部分别连通设置在所述虹吸管的两侧，所述两个竖井顶部分连通所述进水系统及所述排水系统。
5.根据权利要求4所述的路堑排水系统，其特征在于，所述连通器系统还设置势能减弱槽，所述势能减弱槽设置所述连通器系统连接进水系统一端的竖井内。
6.一种路堑排水系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：现场数据调查，现场测量横穿路堑排水沟实际位置、排水沟的水流量及流速等数据，根据记录的数据进行图纸设计；
步骤二：连通器系统设计施工，
包括以下子步骤：
（一）根据现场调查的天然水沟参数对虹吸管及竖井进行设计；
（二）根据设计虹吸管及竖井的位置进行现场放样，并标记出开挖的深度；
（三）路堑开挖，根据测量放样的位置进行路堑分层开挖；
（四）对虹吸管及竖井的管沟位置基础进行地基承载力、位置及高程进行验收；
（五）在验收合格的地基上进行垫层施工及养生；
（六）虹吸管及竖井施工；
（七）养生及闭水试验，连通器系统管施工完成后对虹吸管及竖井进行闭水试验；
（八）防水层施工，闭水试验符合给排水管渗漏要求后对虹吸管进行防水施工；
（九）管道回填，虹吸管两侧对称同时进行回填；
步骤三：进水系统施工，按照步骤一的调查数据进行设计图纸，并根据图纸进行进水系统的施工；
步骤四：排水系统施工，按照步骤一的调查数据进行设计图纸，并根据图纸进行排水系统的施工；
步骤五：人工排水沟施工，在路堑接天然排水沟上游的一侧挖掘上游排水沟，在路堑接天然排水沟下游的一侧挖掘下游排水沟。
7.根据权利要求6所述的路堑排水系统的施工方法，其特征在于，所述步骤二中，所述竖井施工时，在连通进水系统一侧的竖井内设置势能减弱槽。
8.根据权利要求6所述的路堑排水系统的施工方法，其特征在于，所述步骤三中，进水系统施工时，在进水系统内设置沉渣池。
9.根据权利要求6所述的路堑排水系统的施工方法，其特征在于，所述步骤二中，防水层施工时采用防水涂料施工，且防水层涂敷不超过两层。
10.根据权利要求6所述的路堑排水系统的施工方法，其特征在于，所述步骤二中，虹吸管由混凝土浇筑而成，按沉降缝分仓浇筑，沉降缝处采用止水钢板连接。
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2022
- 2022-05-31 CN CN202210613944.0A patent/CN114960893A/zh active Pending
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