CN212477468U

CN212477468U - 一种无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统

Info

Publication number: CN212477468U
Application number: CN202020850601.2U
Authority: CN
Inventors: 王金艳; 吴连海; 陈则连; 李刚; 隋孝民
Original assignee: China Railway Design Corp
Current assignee: China Railway Design Corp
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2021-02-05
Anticipated expiration: 2030-05-20

Abstract

本实用新型涉及一种无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统，铁路地道路基面两侧设置侧沟，所述侧沟汇集雨水至隧道口的集水井；铁路地道的基床表层顶部至侧沟外壁设置封水层，所述封水层位于路基面下方；铁路地道路基面沿线路纵向间隔10=<d=<20m设置L型拦水槽，所述拦水槽位于轨枕之间，拦水槽最高标高和轨枕底平齐，所述拦水槽内填有透水材料，拦水槽底坡度同路基面一致并向两侧排水到所述侧沟；铁路地道隧道进出口均设置横向挡水埝，所述挡水埝位于两道轨枕之间的孔隙，所述挡水埝横向两端与侧沟相接；所述挡水埝顶部设置组合可拆卸式挡水墙。本实用新型分段拦截排水，改变水流路径，具有强度大、抗裂性能高、防水性能好以及施工简单的优点。

Description

一种无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统

技术领域

本实用新型属于道路排水技术领域，适用于铁路地道拦截排水及交通防护，特别涉及一种无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统，多用于隧道进出口路堑段。

背景技术

地下直径线咽喉区位于隧道两端挖方路基段，线路纵坡的设置使隧道口处于高程最低点，为避免增加隧道排水负担，铁路地道段需增加措施防止雨水进入隧道。目前的工程建设中，多数项目采用了设置雨棚的方式将雨水隔绝于路基外侧。但是，有些项目受周围环境限制，且雨棚设置困难、纵坡下坡坡度较大时，雨季时积水可顺着路基顶面流动，当路基面积水水位较高时可能会涌入隧道，对工程运营及维护造成较大的危害。

目前，对此方面的风险考虑尚欠缺，因此需要提出一种排水系统以应对雨棚设置困难、纵坡下坡坡度较大等环境限制。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题提供一种无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统，可以分段拦截排水、改变水流路径、避免降雨时隧道进出口端的地道表面水流在短时间内集中积聚在最低点以消减最低点排水高峰流量。

本实用新型包括如下技术方案：一种无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统，包括侧沟、封水层、拦水槽、挡水埝及组合可拆卸式挡水墙，铁路地道路基面两侧设置侧沟，所述侧沟汇集雨水至隧道口的集水井；铁路地道的基床表层顶部至侧沟外壁设置封水层，所述封水层位于路基面下方；铁路地道路基面沿线路纵向间隔10＝<d＝<20m设置L型拦水槽，所述拦水槽位于轨枕之间，拦水槽最高标高和轨枕底平齐，所述拦水槽内填有透水材料，拦水槽底坡度同路基面一致并向两侧排水到所述侧沟；铁路地道隧道进出口均设置横向挡水埝，所述挡水埝位于两道轨枕之间的孔隙，所述挡水埝横向两端与侧沟相接；所述挡水埝顶部设置组合可拆卸式挡水墙。

所述侧沟与拦水槽的连接处开口顺接槽内积水，侧沟壁设置雨篦子，侧沟沟底加深设置为沉沙池。

所述封水层为0.3m厚度的C30纤维混凝土，用于防止雨水下渗，同时增强路面的抗冲击能力。

所述拦水槽为碴顶式L型混凝土结构；所述拦水槽内用透水长丝土工布包裹洗净碎石充填，截流土颗粒、细沙、小石料等以保持水土工程的稳定；所述拦水槽的底板以下垫层采用级配碎石掺5％水泥填筑。通过设置拦水槽将地表水流引导至侧沟进行有组织排水。所述挡水埝底部埋入基床表层深度不小于0.3m。所述挡水埝顶部预埋组合式挡水墙柱脚螺栓。便于在汛期安装组合式挡水墙(在挡水埝基础上安装)，防止水流急速涌入隧道。所述挡水埝的横向构造筋布设于挡水埝结构的四个角落。

所述挡水埝顶部还设置有电缆槽。所述电缆槽采用混凝土封闭；所述挡水埝与侧沟以及铁路地道隧道口两端的围护结构整体浇筑。

所述组合可拆卸式挡水墙包括H型钢及斜支撑柱，各H型钢的钢槽之间安装插板或堆砂袋。所述组合可拆卸式挡水墙位于线路中心和距线位中心 2.5m的位置。

本实用新型具有的优点和积极效果：

1、本实用新型采用拦水槽对雨水进行分段拦截，改变水流路径并最终汇入城市雨水管网，避免降雨时隧道进出口端的地道表面水流在短时间内集中积聚在最低点，消减最低点排水高峰流量。

2、本实用新型在地道入口处设有挡水埝对场地外的雨水进行拦截；挡水埝顶部可加设组合式可拆卸挡水墙作为应急措施，在遇到如洪涝灾害时拦截场地外的雨水，减轻隧道内排水压力。

3、本实用新型的封水层与侧沟或边墙形成密封结构，防止地表水从路面渗入地下并进入隧道，真正实现排水顺畅、拦堵有效。

附图说明

图1是实施例1的场地图。

图2是实施例1的局部平面示意图。

图3是封水层设置示意图。

图4是拦水槽的剖面示意图。

图5是挡水埝设置示意图。

图6是挡水埝的结构放大示意图。

图中，1-侧沟；2-基床表层；21-路基面；22-封水层；23-挡土墙；3-拦水槽；4-挡水埝；41-挡水埝配筋；5-组合可拆卸式挡水墙；6-集水井；7-雨水泵站； 8-钢轨；81-轨枕；9-雨水管。

具体实施方式

为能进一步公开本实用新型的发明内容、特点及功效，特例举以下实例并结合附图详细说明如下。

实施例：以北京站西端车场铁路地道排水为例，参阅附图1-2，场地具体地形：(DK0+0表示线路起点里程，线路桩号0公里加0米；XCK0+0表示西长线起点里程)隧道进口段路基长565m，其中DK0+0～+310，L＝310m为平坡，DK0+310～+565，L＝255m为16‰下坡。隧道出口段路基长1306.87m。其中DK7+850～XCK8+208.58，L＝400m为16.5‰上坡,XCK 8+208.58～+630.46，L＝421.87m为2.5‰上坡,XCK8+630.46～XCK9+092.56，L＝485m 为平坡。

北京站地下直径线进口DK0+300～+565路堑两侧设置悬臂、扶壁挡土墙；出口DK7+850～DK8+100设置封闭U型槽结构；DK8+100～XCK8+235 (DK8+168.53＝西长线XCK8+127.12长链41.41m)设置路堑挡土墙。挡土墙顶高出附近地面约0.5m。

北京站西端咽喉区至隧道进口(DK0+000～DK0+565)，重点为DK0+330 分坡点以西～DK0+565隧道口未设雨棚咽喉区段，汇水面积F＝12192平方米。

基于上述场地设计的一种无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统，参阅附图1-2，包括侧沟1、封水层22、拦水槽3、挡水埝4及组合可拆卸式挡水墙5，铁路地道路基面21两侧设置侧沟1，所述侧沟1汇集雨水至隧道口的集水井6；铁路地道路基面21沿线路纵向间隔10＝<d＝<20m设置L型拦水槽3；所述侧沟1与拦水槽3的连接处开口顺接槽内积水，侧沟1内壁设置雨篦子，侧沟1沟底加深设置为沉沙池。

参阅附图3，铁路地道的基床表层2顶部至侧沟1外壁设置封水层22，所述封水层22位于路基面21下方；所述封水层2为0.3m厚度的C30纤维混凝土，用于防止雨水下渗，同时增强路面的抗冲击能力。

参阅附图4，所述拦水槽为碴顶式L型混凝土结构，采用C35钢筋混凝土浇筑，槽壁厚度0.3m，槽净宽0.8m，深0.2m，拦水槽3内用透水长丝土工布(650kg/m3)包裹洗净碎石充填，截流土颗粒、细沙、小石料等以保持水土工程的稳定；所述拦水槽3位于轨枕81之间，拦水槽3最高标高和轨枕 81底平齐；拦水槽3底坡度同路基面一致并向两侧排水到所述侧沟1；拦水槽3底板以下垫层采用级配碎石掺5％水泥填筑，厚0.6m；拦水槽3钢筋采用HRB400，净保护层厚度不小于35mm；拦水槽3一般10m设置一道伸缩缝，缝宽0.02m，内塞沥青麻筋，深度不小于0.2m。通过设置拦水槽3将地表水流引导至侧沟1进行有组织排水。

参阅附图5-6，铁路地道隧道口两端于两道轨枕81之间的孔隙设置横向挡水埝4，所述挡水埝4横向两端与侧沟1相接；所述挡水埝4采用C35钢筋混凝土浇筑，厚0.3m，顶部高程距轨面0.186m，所述挡水埝4底部埋入基床表层2深度不小于0.3m；所述挡水埝4的横向构造筋布设于挡水埝结构的四个角落，挡水埝配筋41采用HRB400，直径12mm，间距200mm。

所述挡水埝4顶部还设置有电缆槽。所述电缆槽采用混凝土封闭；所述挡水埝4与侧沟1以及铁路地道隧道口两端的围护结构整体浇筑。所述挡水埝4顶部预埋组合式挡水墙5柱脚螺栓，便于在汛期安装组合式挡水墙5(在挡水埝基础上安装)，防止水流急速涌入隧道。

所述组合可拆卸式挡水墙5包括H型钢及斜支撑柱，各H型钢的钢槽之间安装插板或堆砂袋。所述组合可拆卸式挡水墙5位于线路中心和距线位中心2.5m的位置。

工作原理：挡水埝将场地外的地表水拦截，拦水槽将场地内的地表水分段拦截并引导至侧沟，最终汇入城市雨水管网。

雨量计算及排水沟排水能力检算

1.雨量计算

采用城市地道排水计算公式，按10年一遇的重现期计算确定雨量，Q＝ψqF＝0.7×585×1.22＝499.6L/s。

2.站场排水沟能力计算

站场排水沟为底宽0.5m，深0.95m，沟底坡度为17‰浆砌片石矩形沟，即b＝0.5m，h＝0.75m，n＝0.025，I＝0.017，则排水沟流量Q为： Q＝AV＝0.5*0.75*1.524＝0.571(m³/s)

因路基两侧设两条排水沟，A＝2*0.5*0.75＝0.75(m²)Q＝0.571*2＝1.142 (m³/s)

按重现期为10年，计算排水量为0.50m³/s，站场排水沟满足排水需求。

3.排水涵设计说明

隧道进口外10m即DK0+555.00处垂直线路南北向设置泵站排水涵洞，采用1—1.25m钢筋混凝土矩形涵，铁路段外东西向采用1—1.0m钢筋混凝土圆涵，矩形涵与圆涵之间用集水井衔接，雨水最后经过圆涵流入泵站集水池。泵站提升后经过1—1.0m钢筋混凝土圆涵排入市政雨水管道6号井内。

雨水设计流量Q＝499.6L/S，侧沟从隧道口处(里程为DK0+565.00)封堵，排水沟建成反坡流入DK0+555.00涵内排出。

尽管上面对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统，包括侧沟、封水层、拦水槽、挡水埝及组合可拆卸式挡水墙，其特征在于：铁路地道路基面两侧设置侧沟，所述侧沟汇集雨水至隧道口的集水井；铁路地道的基床表层顶部至侧沟外壁设置封水层，所述封水层位于路基面下方；铁路地道路基面沿线路纵向间隔10=<d=<20m设置L型拦水槽，所述拦水槽位于轨枕之间，拦水槽最高标高和轨枕底平齐，所述拦水槽内填有透水材料，拦水槽底坡度同路基面一致并向两侧排水到所述侧沟；铁路地道隧道进出口均设置横向挡水埝，所述挡水埝位于两道轨枕之间的孔隙，所述挡水埝横向两端与侧沟相接；所述挡水埝顶部设置组合可拆卸式挡水墙。

2.根据权利要求1所述的无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统，其特征在于：所述侧沟与拦水槽的连接处开口顺接槽内积水，侧沟壁设置雨篦子，侧沟沟底加深设置为沉沙池。

3.根据权利要求1所述的无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统，其特征在于：所述封水层为0.3m厚度的C30纤维混凝土。

4.根据权利要求1所述的无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统，其特征在于：所述拦水槽为碴顶式L型混凝土结构；所述拦水槽内用透水长丝土工布包裹洗净碎石充填；所述拦水槽的底板以下垫层采用级配碎石掺5%水泥填筑。

5.根据权利要求1所述的无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统，其特征在于：所述挡水埝顶部预埋组合式挡水墙柱脚螺栓；所述挡水埝的横向构造筋布设于挡水埝结构的四个角落。

6.根据权利要求5所述的无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统，其特征在于：所述挡水埝顶部还设置有电缆槽。

7.根据权利要求6所述的无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统，其特征在于：所述电缆槽采用混凝土封闭；所述挡水埝与侧沟以及铁路地道隧道口两端的围护结构整体浇筑。

8.根据权利要求1所述的无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统，其特征在于：所述组合可拆卸式挡水墙包括H型钢及斜支撑柱，各H型钢的钢槽之间安装插板或堆砂袋。

9.根据权利要求1所述的无雨棚大坡度铁路地道分段拦截排水系统，其特征在于：所述组合可拆卸式挡水墙位于线路中心和距线位中心2.5m的位置。