專利名稱：一種隧道防凍害排水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于隧道防排水技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，特別涉及一種應(yīng)用于嚴(yán)寒地區(qū)的隧道防凍害排水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在我國(guó)北方以及高海拔嚴(yán)寒地區(qū)修建的隧道，當(dāng)冬季來臨時(shí)，由于氣溫低，水流易凍結(jié)堵塞排水管道，會(huì)引起隧道拱部掛冰、邊墻結(jié)冰、洞內(nèi)網(wǎng)線設(shè)備掛冰、圍巖凍脹、襯砌脹裂、隧底冰椎、水溝冰塞、線路凍起等，不僅造成隧道襯砌結(jié)構(gòu)遭到破壞，而且會(huì)出現(xiàn)侵界，危及行車安全。如果對(duì)隧道襯砌凍害表面進(jìn)行清理養(yǎng)護(hù)，則費(fèi)用高、難度大，解決不了根本問題。

實(shí)用新型內(nèi)容
·[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠有效實(shí)現(xiàn)嚴(yán)寒地區(qū)隧道排水通暢的隧道防凍害排水系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種隧道防凍害排水系統(tǒng)，包括初期支護(hù)層(I)、二次襯砌混凝土層(2)和底板(3)，二次襯砌混凝土層(2)位于初期支護(hù)層(I)內(nèi)，在底板(3)的兩側(cè)設(shè)有水溝(4)，該水溝(4)上部的兩側(cè)設(shè)有電纜槽(5)，其關(guān)鍵在于在所述初期支護(hù)層(I)仰拱部分的正下方設(shè)置保溫深埋水溝￠)，該保溫深埋水溝(6)沿隧道的長(zhǎng)度方向延伸，在所述保溫深埋水溝￠)內(nèi)沿隧道縱向設(shè)置有多段排水管(7)，該排水管(7)上面回填有碎石滲水層(10)，保溫深埋水溝(6)每間隔一段距離設(shè)置檢查井(8)，所述檢查井(8)的下端與對(duì)應(yīng)的排水管(7)連通，檢查井(8)的上端貫通底板(3)，并由混凝土井蓋(9)密封；在所述初期支護(hù)層(I)與二次襯砌混凝土層(2)之間鋪滿防水板(11)，該防水板(11)的外側(cè)設(shè)有環(huán)向打孔波紋管(12)，所述環(huán)向打孔波紋管(12)為下端開口的環(huán)形，并沿隧道長(zhǎng)度方向等距離分布，在兩相鄰的環(huán)向打孔波紋管(12)之間連接有縱向打孔波紋管(13)，所述環(huán)向打孔波紋管(12)的下端引出初期支護(hù)層(I)外，環(huán)向打孔波紋管(12)下端的開口位于碎石滲水層(10)中。采用以上技術(shù)方案，在初期支護(hù)層與二次襯砌混凝土層之間設(shè)置防水板，該防水板能有效防止隧道圍巖滲水滲入二次襯砌混凝土層。防水板的外側(cè)按照一定距離布置環(huán)向打孔波紋管，兩相鄰環(huán)向打孔波紋管之間連接縱向打孔波紋管，環(huán)向打孔波紋管和縱向打孔波紋管起匯集隧道圍巖滲水的作用，大部分的隧道圍巖滲水通過環(huán)向打孔波紋管下端的開口流入保溫深埋水溝中。保溫深埋水溝設(shè)置于初期支護(hù)層仰拱部分的正下方，保溫深埋水溝埋入地下的深度根據(jù)當(dāng)?shù)貥O端最低氣溫決定。保溫深埋水溝埋入地下的深度能夠使其不受地面低溫的影響，并且保溫深埋水溝內(nèi)的溫度在零度以上，這樣流入保溫深埋水溝以及排水管內(nèi)的水不會(huì)發(fā)生凍結(jié)，從而有效消除了嚴(yán)寒地區(qū)隧道排水系統(tǒng)凍結(jié)堵塞排水管道的弊病，確保了流水通暢，并大大減少了運(yùn)營(yíng)期間的清理養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。在保溫深埋水溝每間隔一段距離設(shè)置檢查井，一方面不會(huì)影響排水管排水，另一方面，可通過檢查井檢查、疏通保溫深埋水溝，以進(jìn)ー步確保排水通暢。在所述保溫深埋水溝出)的底部澆筑混凝土管座(14)，排水管(7)的下部圓柱面嵌裝入該混凝土管座(14)內(nèi)，在混凝土管座(14)以及排水管(7)的上部圓柱面上回填有碎石滲水層(10)。以上結(jié)構(gòu)不僅施工容易，而且排水管安裝時(shí)易于定位，排水管安裝既牢固
又可靠。在所述碎石滲水層(10)的頂部設(shè)有聚氨酯保溫板(15)，該聚氨酯保溫板(15)與初期支護(hù)層(I)的仰拱部分之間填筑有沙礫墊層(16)。聚氨酯保溫板起保溫的作用，能夠進(jìn)ー步確保保溫深埋水溝的溫度不受上方路面的低溫影響。沙礫墊層起滲水及抗凍脹的作用，以避免對(duì)應(yīng)的隧道襯砌部分發(fā)生損壞。所述水溝(4)和電纜槽(5)的頂部均設(shè)置有混凝土蓋板(17)，并在路基水溝內(nèi)裝有托架(18)，該托架(18)與對(duì)應(yīng)的混凝土蓋板(17)之間填充聚氨酯保溫材料。以上結(jié)構(gòu)能夠使少量透過隧道二次襯砌混凝土層的滲水通過水溝排出，并且水溝內(nèi)的水不會(huì)發(fā)生凍 結(jié)。在所述底板(3)的中部沿隧道縱向設(shè)有集水槽(19)，該集水槽(19)與檢查井(8)的上端相連通。除二次襯砌混凝土層滲水外，隧道內(nèi)的其它滲水匯入集水槽內(nèi)，再通過檢查井流入排水管，能夠確保隧道內(nèi)不產(chǎn)生積水，保證了隧道行車安全。所述檢查井⑶的井壁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在檢查井⑶內(nèi)裝有爬梯(20)，以便于檢修人員在檢查井內(nèi)上下活動(dòng)；檢查井(8)的上部設(shè)有預(yù)埋角鋼(21)，該預(yù)埋角鋼(21)與混凝土井蓋(9)之間設(shè)有聚氨酯保溫層(22)。聚氨酯保溫層起保溫的作用，以避免冷空氣進(jìn)入檢查井內(nèi)。保溫深埋水溝(6)與隧道外的路基深埋水溝(23)連接，路基深埋水溝(23)中的排水管(24)安放在沙礫墊層(25)上，該排水管(24)的上面夯填土石(26)，在所述路基深埋水溝(23)的出水ロ包裹有粗粒度透水材料層(27)，該粗粒度透水材料層(27)的外面填筑粘土隔水層(28)。以上結(jié)構(gòu)能夠使隧道內(nèi)的水順利排出洞外，并且路基深埋水溝出水ロ處的水流也不會(huì)發(fā)生凍結(jié)。有益效果本實(shí)用新型可以有效防止嚴(yán)寒地區(qū)隧道排水系統(tǒng)出現(xiàn)凍結(jié)堵塞排水管道現(xiàn)象，避免了隧道襯砌結(jié)構(gòu)遭受破壞，保障了行車安全，大大減少了運(yùn)營(yíng)期間的清理養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施容易、可靠性好、易于推廣等特點(diǎn)。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型中的檢查井的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型的隧道洞ロ段路基防凍害保溫水溝示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步說明如圖I所示，隧道的環(huán)壁包括初期支護(hù)層I和二次襯砌混凝土層2，二次襯砌混凝土層2位于初期支護(hù)層I的內(nèi)側(cè)，并且二次襯砌混凝土層2內(nèi)的下部具有底板3，所述初期支護(hù)層I、二次襯砌混凝土層2和底板3的設(shè)置方式與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不做贅述。[0018]如圖I所示，在初期支護(hù)層I仰拱部分的正下方設(shè)置保溫深埋水溝6，該保溫深埋水溝6沿隧道的長(zhǎng)度方向延伸，保溫深埋水溝6埋入地下的深度根據(jù)當(dāng)?shù)貥O端最低氣溫決定。在保溫深埋水溝6的底部澆筑混凝土管座14，如不澆筑混凝土管座應(yīng)先將基底整平夯實(shí)。所述保溫深埋水溝6內(nèi)沿隧道長(zhǎng)度方式設(shè)置有多段排水管7，每段排水管7由多節(jié)混凝土水管順連組成，混凝土水管采用鋼筋混凝土預(yù)制，直徑根據(jù)隧道涌水量大小決定，一般地段直徑為60cm，混凝土水管采用企口接頭形式，接頭采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿抹帶接口。所述排水管7的下部圓柱面嵌裝入混凝土管座14內(nèi)，在混凝土管座14以及排水管7的上部圓柱面上回填有碎石滲水層10，碎石滲水層10應(yīng)密實(shí)，碎石之間一般小于3cm。所述碎石滲水層10的頂部覆蓋聚氨酯保溫板15，該聚氨酯保溫板15與初期支護(hù)層I底部的仰拱部分之間填筑有沙礫墊層16找平。如圖I、圖2所示，在兩相鄰排水管7之間設(shè)置檢查井8，該檢查井8的下端與對(duì)應(yīng)的排水管7連通，檢查井8的上端貫通底板3，并由混凝土井蓋9密封。所述檢查井8的井壁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在檢查井8內(nèi)裝有爬梯20，并且檢查井8的上部設(shè)有預(yù)埋角鋼21，該預(yù)埋角鋼21與混凝土井蓋9之間填充有聚氨酯保溫層22。通過檢查井可以檢查、疏通保溫 深埋水溝6，確保排水通暢。如圖I所示，在底板3的兩側(cè)設(shè)有水溝4，該水溝4靠近隧道的邊墻，并且水溝4沿隧道的長(zhǎng)度方向延伸，少量透過隧道二次襯砌混凝土層的滲水通過水溝4排出。在水溝4上部的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有電纜槽5，該電纜槽5用于布置線路，且電纜槽5與水溝4相平行。所述水溝4和電纜槽5的頂部均安裝混凝土蓋板17，并在水溝內(nèi)裝有托架18，該托架18與對(duì)應(yīng)的混凝土蓋板17之間填充有30cm厚的聚氨酯保溫材料。在所述底板3的中部沿隧道長(zhǎng)度方向開設(shè)有集水槽19，該集水槽19與檢查井8的上端相連通。除二次襯砌混凝土層滲水夕卜，隧道內(nèi)的其它滲水匯入集水槽19內(nèi)，再通過檢查井8流入排水管7。 如圖I所示，在初期支護(hù)層I與二次襯砌混凝土層2之間鋪滿防水板11，防水板11可采用厚度為I. 5mmEVA防水板，防水板11采用熱熔焊接法搭接，并進(jìn)行密閉性檢查。防水板11的外側(cè)設(shè)有環(huán)向打孔波紋管12，該環(huán)向打孔波紋管12沿隧道長(zhǎng)度方向等距離分布，環(huán)向打孔波紋管12根據(jù)圍巖滲水量大小調(diào)節(jié)布置間距，一般為5 10米，富水地段可適當(dāng)加密。環(huán)向打孔波紋管12為下端開口的環(huán)形，直徑為(tSOmm。環(huán)向打孔波紋管12的下端引出初期支護(hù)層I外，環(huán)向打孔波紋管12下端的開口位于碎石滲水層10中。在兩相鄰的環(huán)向打孔波紋管12之間設(shè)置有縱向打孔波紋管13，該縱向打孔波紋管13布置在隧道邊墻位置，縱向打孔波紋管13的直徑為0 100_，縱向打孔波紋管13與環(huán)向打孔波紋管12之間通過三通接頭連接。環(huán)向打孔波紋管12和縱向打孔波紋管13起匯集隧道圍巖滲水的作用，大部分的隧道圍巖滲水通過環(huán)向打孔波紋管12下端的開口流入保溫深埋水溝6中。如圖3所示，保溫深埋水溝6與隧道外的路基深埋水溝23連接，路基深埋水溝23埋入地下的深度根據(jù)當(dāng)?shù)貥O端最低氣溫決定，路基深埋水溝23中的排水管24與保溫深埋水溝6內(nèi)的排水管7相對(duì)接。所述排水管24安放在沙礫墊層25上，該排水管24的上面夯填土石26，夯填土石26的厚度大于當(dāng)?shù)刈畲髢鐾辽疃?，路基深埋水?3的出水口采用粗顆粒透水材料層27包裹23，該粗粒度透水材料層27的外面填筑粘土隔水層28。
權(quán)利要求1.ー種隧道防凍害排水系統(tǒng)，包括初期支護(hù)層(I)、二次襯砌混凝土層(2)和底板(3)，二次襯砌混凝土層(2)位于初期支護(hù)層(I)內(nèi)，在底板(3)的兩側(cè)設(shè)有水溝(4)，該水溝(4)上部的兩側(cè)設(shè)有電纜槽(5)，其特征在于在所述初期支護(hù)層(I)仰拱部分的正下方設(shè)置保溫深埋水溝出)，該保溫深埋水溝(6)沿隧道的長(zhǎng)度方向延伸，在所述保溫深埋水溝(6)內(nèi)沿隧道縱向設(shè)置有多段排水管(7)，該排水管(7)上面回填有碎石滲水層(10)，保溫深埋水溝(6)每間隔一段距離設(shè)置檢查井(8)，所述檢查井(8)的下端與對(duì)應(yīng)的排水管(7)連通，檢查井(8)的上端貫通底板(3)，并由混凝土井蓋(9)密封；在所述初期支護(hù)層(I)與二次襯砌混凝土層(2)之間鋪設(shè)防水板(11)，該防水板(11)的外側(cè)設(shè)有環(huán)向打孔波紋管(12)，所述環(huán)向打孔波紋管(12)為下端開ロ的環(huán)形，并沿隧道長(zhǎng)度方向等距離分布，在兩相鄰的環(huán)向打孔波紋管(12)之間連接有縱向打孔波紋管(13)，所述環(huán)向打孔波紋管(12)的下端引出初期支護(hù)層(I)タト，環(huán)向打孔波紋管(12)下端的開ロ位于碎石滲水層(10)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隧道防凍害排水系統(tǒng)，其特征在于在所述保溫深埋水溝(6)的底部澆筑混凝土管座(14)，排水管(7)的下部圓柱面嵌裝入該混凝土管座(14)內(nèi)，在混凝土管座(14)以及排水管(7)的上部圓柱面上回填有碎石滲水層(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的隧道防凍害排水系統(tǒng)，其特征在于在所述碎石滲水層(10)的頂部設(shè)有聚氨酯保溫板(15)，該聚氨酯保溫板(15)與初期支護(hù)層(I)的仰拱部分之間填筑有沙碌墊層(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隧道防凍害排水系統(tǒng)，其特征在干所述水溝(4)和電纜槽(5)的頂部均設(shè)置有混凝土蓋板(17)，并在水溝內(nèi)裝有托架(18)，該托架(18)與對(duì)應(yīng)的混凝土蓋板(17)之間填充聚氨酯保溫材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隧道防凍害排水系統(tǒng)，其特征在干在所述底板(3)的中部沿隧道縱向設(shè)有集水槽(19)，該集水槽(19)與檢查井(8)的上端相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的隧道防凍害排水系統(tǒng)，其特征在干所述檢查井(8)的井壁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在檢查井(8)內(nèi)裝有爬梯(20)，并且檢查井(8)的上部設(shè)有預(yù)埋角鋼(21)，該預(yù)埋角鋼(21)與混凝土井蓋(9)之間設(shè)有聚氨酯保溫層(22)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隧道防凍害排水系統(tǒng)，其特征在干保溫深埋水溝(6)與隧道外的路基深埋水溝(23)連接，路基深埋水溝(23)中的排水管(24)安放在沙礫墊層(25)上，該排水管(24)的上面夯填土石(26)，在所述路基深埋水溝(23)的出水ロ包裹有粗粒度透水材料層(27)，該粗粒度透水材料層(27)的外面填筑粘土隔水層(28)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種隧道防凍害排水系統(tǒng)，在初期支護(hù)層(1)的下方設(shè)置保溫深埋水溝(6)，保溫深埋水溝(6)內(nèi)設(shè)有多段排水管(7)，兩相鄰排水管(7)之間設(shè)置檢查井(8)，檢查井(8)的下端與排水管(7)連通；在初期支護(hù)層(1)與二次襯砌混凝土層(2)之間鋪滿防水板(11)，該防水板(11)的外側(cè)設(shè)有環(huán)向打孔波紋管(12)和縱向打孔波紋管(13)，環(huán)向打孔波紋管(12)下端的開口位于碎石滲水層(10)中。本實(shí)用新型可以有效防止嚴(yán)寒地區(qū)隧道排水系統(tǒng)出現(xiàn)凍結(jié)堵塞排水管道現(xiàn)象，避免了隧道襯砌結(jié)構(gòu)遭受破壞，保障了行車安全，大大減少了運(yùn)營(yíng)期間的清理養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施容易、可靠性好、易于推廣等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21F16/02GK202560320SQ20122019220
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者李勇, 王元清, 胡家玲, 管強(qiáng) 申請(qǐng)人:中鐵十一局集團(tuán)第五工程有限公司