CN219974565U - 一种铁路隧道道床排水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁路隧道道床排水装置，属于隧道施工技术领域，解决了现有地下水丰富的铁路隧道道床下由于地质条件、施工工艺等各类因素影响，较易出现翻浆冒泥的问题，其包括中心沟和排水装置，所述中心沟设在道床上，所述排水装置包括集水筒和排水管，所述集水筒设在隧道仰拱下方，所述排水管的一端和集水筒连通，另一端与中心沟连通，所述集水筒的外壳上贯穿设有若干第一出水孔。本实用新型中，地下水首先经过第一出水孔过滤后进入到集水筒内，当地下富水达到一定压力时，集水筒内汇集的地下水经过排水管导入到中心沟内进行排放；即本实用新型解决了地下富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害问题，实现主动排泄富余地下水和释放地下水压力。

Description

一种铁路隧道道床排水装置

技术领域

本实用新型属于隧道工程技术领域，具体涉及一种铁路隧道道床排水装置。

背景技术

随着我国铁路建设的逐步推广，铁路隧道建设面临的各类风险及病害也愈加复杂。地下水丰富的铁路隧道道床下由于地质条件、施工工艺等各类因素影响，较易出现翻浆冒泥病害，特别是长度在6km以上且铺设整体道床的隧道，运营期间若出现此病害，受不能中断行车、整治施工窗口时间短、整体道床不易维修等苛刻条件限制，治理根除极其困难。因此，在充分掌握此病害的成因后，在隧道建设期间采取行之有效的设计方案和可靠的施工措施进行预防，是消除此病害的最佳选择。基于上述问题，提出了本实用新型结构，通过在病害高风险地段预先施作降压排水结构，从而实现主动排泄地下富水和释放地下水压力的目的，达到防治隧道道床翻浆冒泥病害的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中存在的不足，提出一种铁路隧道道床排水装置，解决地下富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害问题，实现主动排泄富余地下水和释放地下水压力。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种铁路隧道道床排水装置，包括中心沟和排水装置，所述中心沟设在道床上，所述排水装置包括集水筒和排水管，所述集水筒设在隧道仰拱下方，所述排水管的一端和集水筒连通，另一端与中心沟连通，所述集水筒的外壳上贯穿设有若干第一出水孔。

该技术方案中，需要说明的是，集水筒的高度为730mm，直径为710mm；同时集水筒埋于地下，需要具备一定强度的材料，但由于其长期处于潮湿环境中，主体材料必须考虑而腐蚀性能，同时兼顾经济性，在综合比较不锈钢、PE、PVC等材料后，最终选用改性PVC材料，以满足实际施工的需求；本方案在具体原理为：地下水首先经过第一出水孔过滤后进入到集水筒内，当地下富水达到一定压力时，集水筒内汇集的地下水经过排水管导入到中心沟内进行排放；综上所述，本实用新型解决了地下富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害问题，实现主动排泄富余地下水和释放地下水压力。

优选的，所述集水筒的内壁上覆盖有过滤层，所述过滤层将若干第一出水孔覆盖。

该技术方案中，需要说明的是，地下水排放的过程中，还应该防止水土流失，因此本方案设有过滤层，过滤层具体为长丝土工布，长丝土工布是良好的导水材料，它可以在土体结构形成排水通道，将土体结构内部多余的液体和气体排除)，通过设置的长丝土工布使得本装置在排水的同时，还能防止水土流失。

优选的，所述集水筒内设有过滤筒，所述过滤筒的外壳上贯穿设有若干第二出水孔，所述过滤筒的高度小于集水筒的高度，所述过滤筒的顶部和集水筒的顶部齐平，且所述过滤筒和集水筒之间填充有过滤料。

该技术方案中，需要说明的是，地下水经过长丝土工布后，其水中仍然会残留许多杂质，因此，本方案针对这一问题，设有过滤筒和过滤料，过滤料为透水层TSC-09；且由于过滤筒的高度小于集水筒的高度，又过滤筒的顶部与过滤筒的顶部齐平，因此过滤筒的侧壁以及底部与集水筒的内壁之间形成一个凹字形的间隙，在间隙中填充过滤料能够使得所有的地下水都会经过过滤料进行过滤。

优选的，所述过滤筒的侧壁和集水筒的侧壁之间设有隔板，所述隔板的一端和集水筒上的过滤层连接，所述隔板的另一端和过滤筒的侧壁连接，所述隔板为多个，多个所述隔板沿过滤筒的周向间隔设置，且相邻两个隔板之间都填充有过滤料。

该技术方案中，需要说明的是，隔板的数量具体为8个，隔板的作用主要为了对过滤筒进行固定，保证整个装置的稳定性。

优选的，所述集水筒的上下两端分别可拆卸连接有上端盖和下端盖，所述下端盖上贯穿设有若干通孔；所述隔板与过滤筒、集水筒可拆卸连接，所述过滤层由弹性材料制成，所述隔板的宽度大于过滤层与过滤筒之间的距离。

该技术方案中，需要说明的是，上端盖、下端盖与集水筒之间为螺纹连接或者卡和连接；其次，由于隔板的宽度大于过滤层与滤筒之间的距离，因此隔板可通过过盈连接的方式卡入过滤层和过滤之间；具体操作步骤如下，首先将过滤筒置于集水筒内，之后通过人力或者机器将过滤筒固定，之后再将隔板卡入过滤筒和集水筒之间；综上，本方案将以上部件都设为可拆卸连接能够极大地减少现场施工工程量，同时工人不用在隧道内通过焊接的方式将各个部件连接，降低了隧道内发生爆炸或者失火的风险。

优选的，所述隔板为空心结构，所述隔板的内腔中设有X型加固筋，所述加固筋的四端分别和隔板的四个拐角连接。

该技术方案中，需要说明的时，将隔板设为空心结构能够极大的节约材料；同时本方案在隔板的内腔中设有X型加固筋能够起到对隔板的加固作用，增强了隔板的稳定性。

优选的，所述集水筒与排水管为可拆卸连接；所述集水筒的上端盖上贯穿设有可供排水管插入的插孔，所述排水管的侧壁上设有外螺纹，所述排水管上螺纹连接有两个锁紧螺母。

该技术方案中，需要说明的是，本方案将排水管与上端盖设为可拆卸连接具有以下优点：其一为：可拆卸连接能够极大地减少现场施工工程量，同时工人不用在隧道内通过焊接的方式将各个部件连接，降低了隧道内发生爆炸或者失火的风险；其二为：安装时，工人可对管道进行一定范围调节，确保各种工况下，排水管顶部低于日常过水面。

优选的，所述排水管的出水口处设有单向排水装置，所述单向排水装置包括阀体、连接杆、转轴和弹簧，所述阀体设在排水管的出水口处，所述连接杆的一端和阀体的顶部连接，所述连接杆的另一端通过转轴和排水管转动连接，所述弹簧的一端和连接杆连接，另一端和排水管连接。

该技术方案中，需要说明的是，单向阀的设置保证中心沟的水不会流入下部集水系统中；弹簧的设置能够增加单向阀的密封性，防止其松动。

铁路隧道道床排水装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：在隧道仰拱底部挖出用以安装集水筒的安装槽；

步骤2：将下端盖平放于安装槽槽底，并在下端盖顶部填充过滤料；

步骤3：在集水筒的内壁上覆盖一层过滤层(过滤层具体为土工布)，之后将集水筒的底部与下端盖扣合；

步骤4：将过滤筒放置在位于下端盖上的过滤料的上方，之后将八个隔板等距间隔的插入过滤筒和集水筒之间，并在相邻两个隔板之间填充过滤料；

步骤5：在排水管的侧壁上安装一个螺母，之后将排水管的进水端插入上端盖的插口处，且排水管的插入深度根据隧道现场水面的高度进行调整，保证排水管的进水端低于隧道内的日常过水面，之后将另一个螺母安装在排水管上，并揪动两个螺母，以将排水管和上端盖进行组装；

步骤6：将上端盖与集水筒的顶部端口扣合，并在道床上挖掘出可供排水管与中心沟连通的通道，并通过通道将排水管的另一端引入中心沟内。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型中，地下水首先经过第一出水孔过滤后进入到集水筒内，当地下富水达到一定压力时，集水筒内汇集的地下水经过排水管导入到中心沟内进行排放；即本实用新型解决了地下富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害问题，实现主动排泄富余地下水和释放地下水压力。

2.本实用新型中，各个部件采用可拆卸的方式进行连接，能够极大地减少现场施工工程量，同时工人不用在隧道内通过焊接的方式将各个部件连接，降低了隧道内发生爆炸或者失火的风险。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的排水装置的立体结构示意图；

图3是图2中排水装置的拆分立体结构示意图；

图4是本实用新型的集水筒和过滤筒的立体结构示意图；

图5是图4中集水筒、过滤筒的剖视立体结构示意图；

图6是本实用新型的排水管的立体结构示意图；

图7是本实用新型的隔板的立体结构示意图；

附图标记

10-中心沟，20-集水筒，21-第一出水孔，22-上端盖，221-插孔，23-下端盖，231-通孔，24-过滤层，25-过滤料，30-排水管，31-阀体，32-连接杆，33-弹簧，34-转轴，35-外螺纹，36-锁紧螺母，40-隔板，41-加固筋，50-过滤筒，51-第二出水孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

实施例

如图1-7所示，本实用新型实施例中公开了一种铁路隧道道床排水装置，包括中心沟10和排水装置，所述中心沟10设在道床上，所述排水装置包括集水筒20和排水管30，所述集水筒20设在隧道仰拱下方，所述排水管30的一端和集水筒20连通，另一端与中心沟10连通，所述集水筒20的外壳上贯穿设有若干第一出水孔21。

需要说明的是，集水筒20的高度为730mm，直径为710mm；同时集水筒20埋于地下，需要具备一定强度的材料，但由于其长期处于潮湿环境中，主体材料必须考虑而腐蚀性能，同时兼顾经济性，在综合比较不锈钢、PE、PVC等材料后，最终选用改性PVC材料，以满足实际施工的需求；本方案在具体原理为：地下水首先经过第一出水孔21过滤后进入到集水筒20内，当地下富水达到一定压力时，集水筒20内汇集的地下水经过排水管30导入到中心沟10内进行排放；综上所述，本实用新型解决了地下富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害问题，实现主动排泄富余地下水和释放地下水压力。

如图4、图5所示，其中，所述集水筒20的内壁上覆盖有过滤层24，所述过滤层24将若干第一出水孔21覆盖。

需要说明的是，地下水排放的过程中，还应该防止水土流失，因此本方案设有过滤层24，过滤层24具体为长丝土工布，长丝土工布是良好的导水材料，它可以在土体结构形成排水通道，将土体结构内部多余的液体和气体排除)，通过设置的长丝土工布使得本装置在排水的同时，还能防止水土流失。

如图3、图4、图5所示，其中，所述集水筒20内设有过滤筒50，所述过滤筒50的外壳上贯穿设有若干第二出水孔51，所述过滤筒50的高度小于集水筒20的高度，所述过滤筒50的顶部和集水筒20的顶部齐平，且所述过滤筒50和集水筒20之间填充有过滤料25。

需要说明的是，地下水经过长丝土工布后，其水中仍然会残留许多杂质，因此，本方案针对这一问题，设有过滤筒50和过滤料25；且由于过滤筒50的高度小于集水筒20的高度，又过滤筒50的顶部与过滤筒50的顶部齐平，因此过滤筒50的侧壁以及底部与集水筒20的内壁之间形成一个凹字形的间隙(如图5所示)，在间隙中填充过滤料25能够使得所有的地下水都会经过过滤料25进行过滤。

如图3、图4、图5所示，其中，所述过滤筒50的侧壁和集水筒20的侧壁之间设有隔板40，所述隔板40的一端和集水筒20上的过滤层24连接，所述隔板40的另一端和过滤筒50的侧壁连接，所述隔板40为多个，多个所述隔板40沿过滤筒50的周向间隔设置，且相邻两个隔板40之间都填充有过滤料25。

需要说明的是，隔板40的数量具体为8个，隔板40的作用主要为了对过滤筒50进行固定，保证整个装置的稳定性。

如图3所示，其中，所述集水筒20的上下两端分别可拆卸连接有上端盖22和下端盖23，所述下端盖23上贯穿设有若干通孔；所述隔板40与过滤筒50、集水筒20可拆卸连接，所述过滤层24由弹性材料制成，所述隔板40的宽度大于过滤层24与过滤筒50之间的距离。

需要说明的是，上端盖22、下端盖23与集水筒20之间为螺纹连接或者卡和连接；其次，由于隔板40的宽度大于过滤层24与滤筒之间的距离，因此隔板40可通过过盈连接的方式卡入过滤层24和过滤之间；具体操作步骤如下，首先将过滤筒50置于集水筒20内，之后通过人力或者机器将过滤筒50固定，之后再将隔板40卡入过滤筒50和集水筒20之间；综上，本方案将以上部件都设为可拆卸连接能够极大地减少现场施工工程量，同时工人不用在隧道内通过焊接的方式将各个部件连接，降低了隧道内发生爆炸或者失火的风险。

如图7所示，其中，所述隔板40为空心结构，所述隔板40的内腔中设有X型加固筋41，所述加固筋41的四端分别和隔板40的四个拐角连接。

需要说明的时，将隔板40设为空心结构能够极大的节约材料；同时本方案在隔板40的内腔中设有X型加固筋41能够起到对隔板40的加固作用，增强了隔板40的稳定性。

如图3、图6所示，其中，所述集水筒20与排水管30为可拆卸连接；所述集水筒20的上端盖22上贯穿设有可供排水管30插入的插孔221，所述排水管30的侧壁上设有外螺纹35，所述排水管30上螺纹连接有两个锁紧螺母36。

需要说明的是，本方案将排水管30与上端盖22设为可拆卸连接具有以下优点：其一为：可拆卸连接能够极大地减少现场施工工程量，同时工人不用在隧道内通过焊接的方式将各个部件连接，降低了隧道内发生爆炸或者失火的风险；其二为：安装时，工人可对管道进行一定范围调节，确保各种工况下，排水管30顶部低于日常过水面。

如图6所示，其中，所述排水管30的出水口处设有单向排水装置，所述单向排水装置包括阀体31、连接杆32、转轴34和弹簧33，所述阀体31设在排水管30的出水口处，所述连接杆32的一端和阀体31的顶部连接，所述连接杆32的另一端通过转轴34和排水管30转动连接，所述弹簧33的一端和连接杆32连接，另一端和排水管30连接。

需要说明的是，单向阀的设置保证中心沟10的水不会流入下部集水系统中；弹簧33的设置能够增加单向阀的密封性，防止其松动。

铁路隧道道床排水装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：在隧道仰拱底部挖出用以安装集水筒20的安装槽；

步骤2：将下端盖23平放于安装槽槽底，并在下端盖23顶部填充过滤料25；

步骤3：在集水筒20的内壁上覆盖一层过滤层24(过滤层24具体为土工布)，之后将集水筒20的底部与下端盖23扣合；

步骤4：将过滤筒50放置在位于下端盖23上的过滤料25的上方，之后将八个隔板40等距间隔的插入过滤筒50和集水筒20之间，并在相邻两个隔板40之间填充过滤料25；

步骤5：在排水管30的侧壁上安装一个螺母，之后将排水管30的进水端插入上端盖22的插口处，且排水管30的插入深度根据隧道现场水面的高度进行调整，保证排水管30的进水端低于隧道内的日常过水面，之后将另一个螺母安装在排水管30上，并揪动两个螺母，以将排水管30和上端盖22进行组装；

步骤6：将上端盖22与集水筒20的顶部端口扣合，并在道床上挖掘出可供排水管30与中心沟10连通的通道，并通过通道将排水管30的另一端引入中心沟10内。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种铁路隧道道床排水装置，其特征在于，包括中心沟（10）和排水装置，所述中心沟（10）设在道床上，所述排水装置包括集水筒（20）和排水管（30），所述集水筒（20）设在隧道仰拱下方，所述排水管（30）的一端和集水筒（20）连通，另一端与中心沟（10）连通，所述集水筒（20）的外壳上贯穿设有若干第一出水孔（21）。

2.根据权利要求1所述的一种铁路隧道道床排水装置，其特征在于，所述集水筒（20）的内壁上覆盖有过滤层（24），所述过滤层（24）将若干第一出水孔（21）覆盖。

3.根据权利要求2所述的一种铁路隧道道床排水装置，其特征在于，所述集水筒（20）内设有过滤筒（50），所述过滤筒（50）的外壳上贯穿设有若干第二出水孔（51），所述过滤筒（50）的高度小于集水筒（20）的高度，所述过滤筒（50）的顶部和集水筒（20）的顶部齐平，且所述过滤筒（50）和集水筒（20）之间填充有过滤料（25）。

4.根据权利要求3所述的一种铁路隧道道床排水装置，其特征在于，所述过滤筒（50）的侧壁和集水筒（20）的侧壁之间设有隔板（40），所述隔板（40）的一端和集水筒（20）上的过滤层（24）连接，所述隔板（40）的另一端和过滤筒（50）的侧壁连接，所述隔板（40）为多个，多个所述隔板（40）沿过滤筒（50）的周向间隔设置，且相邻两个隔板（40）之间都填充有过滤料（25）。

5.根据权利要求4所述的一种铁路隧道道床排水装置，其特征在于，所述集水筒（20）的上下两端分别可拆卸连接有上端盖（22）和下端盖（23），所述下端盖（23）上贯穿设有若干通孔（231）；所述隔板（40）与过滤筒（50）、集水筒（20）可拆卸连接，所述过滤层（24）由弹性材料制成，所述隔板（40）的宽度大于过滤层（24）与过滤筒（50）之间的距离。

6.根据权利要求5所述的一种铁路隧道道床排水装置，其特征在于，所述隔板（40）为空心结构，所述隔板（40）的内腔中设有X型的加固筋（41），所述加固筋（41）将隔板（40）的四个内壁连接。

7.根据权利要求6所述的一种铁路隧道道床排水装置，其特征在于，所述集水筒（20）与排水管（30）为可拆卸连接；所述集水筒（20）的上端盖（22）上贯穿设有可供排水管（30）插入的插孔（221），所述排水管（30）的侧壁上设有外螺纹（35），所述排水管（30）上螺纹连接有两个锁紧螺母（36）。

8.根据权利要求7所述的一种铁路隧道道床排水装置，其特征在于，所述排水管（30）的出水口处设有单向排水装置，所述单向排水装置包括阀体（31）、连接杆（32）、转轴（34）和弹簧（33），所述阀体（31）设在排水管（30）的出水口处，所述连接杆（32）的一端和阀体（31）的顶部连接，所述连接杆（32）的另一端通过转轴（34）和排水管（30）转动连接，所述弹簧（33）的一端和连接杆（32）连接，另一端和排水管（30）连接。