專利名稱：一種嚴(yán)寒地區(qū)隧道的排水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種隧道排水系統(tǒng)，具體涉及一種嚴(yán)寒地區(qū)隧道的排水系統(tǒng)，屬于隧道防排水技術(shù)領(lǐng)域。
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(lái)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。例如在吉林省的蚊河市，當(dāng)?shù)刈罾湓缕骄鶜鉁?23.4°C，極端最低氣溫-41.8°C，屬嚴(yán)寒地區(qū)，最大凍結(jié)深度1.67m。由于氣溫低，隧道的防排水面臨著巨大挑戰(zhàn)，而防排水施工質(zhì)量好壞在很大程度上將影響到隧道的竣工驗(yàn)交與正常使用。如寄希望于在竣工后對(duì)隧道襯砌凍害表面進(jìn)行清理和養(yǎng)護(hù)，則費(fèi)用高、難度大，解決不了根本問(wèn)題。在現(xiàn)在有人通過(guò)對(duì)隧道內(nèi)的中心排水管進(jìn)行保溫處理，以期解決對(duì)隧道破壞最甚的隧底冰椎和水溝冰塞問(wèn)題，如:授權(quán)公告號(hào)為CN 101435342B的中國(guó)專利公開了一種“一種設(shè)有條帶保溫層的隧道環(huán)向排水管，包括襯砌壁后環(huán)向排水管和連接在襯砌壁后環(huán)向排水管兩端的兩個(gè)路面下方環(huán)向排水管，襯砌壁后環(huán)向排水管為透水管，兩個(gè)路面下方環(huán)向排水管成橫向設(shè)置，且連通襯砌壁后環(huán)向排水管和位于隧道中心的中央排水管；襯砌壁后環(huán)道縱向排水管靠近混凝土襯砌的一側(cè)設(shè)置有條帶保溫層，條帶保溫層包括兩層防水板以及設(shè)置在該兩層防水板之間的保溫材料層……”的技術(shù)方案。該技術(shù)方案雖然一定程度的改善了隧道受冰凍問(wèn)題，但因的受該技術(shù)方案解決實(shí)際問(wèn)題的手段所限，對(duì)隧道內(nèi)排水水管的保溫效果好壞取決于所選保溫材料的結(jié)構(gòu)和成分。又因保溫材料將長(zhǎng)年埋置于潮濕的環(huán)境中，當(dāng)其發(fā)生腐爛后不便于更換，整個(gè)工程的造價(jià)大大增加。又有人通過(guò)將隧道內(nèi)的中心排水管深埋入地下使其不受地面低溫的影響并使深埋水溝內(nèi)的溫度維持 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。如申請(qǐng)公布號(hào)為CN 102661171 A的中國(guó)專利申請(qǐng)，公開了一種“本發(fā)明公開了一種隧道防凍害排水系統(tǒng)，在初期支護(hù)層的下方設(shè)置保溫深埋水溝，保溫深埋水溝內(nèi)設(shè)有多段排水管，兩相鄰排水管之間設(shè)置檢查井，檢查井的下端與排水管連通；在初期支護(hù)層與二次襯砌混凝土層之間鋪滿防水板，該防水板的外側(cè)設(shè)有環(huán)向打孔波紋管和縱向打孔波紋管，環(huán)向打孔波紋管下端的開口位于碎石滲水層中”的技術(shù)方案。該發(fā)明通過(guò)將隧道的中心排水管進(jìn)行深埋來(lái)保溫。但該發(fā)明人沒(méi)有進(jìn)一步提出適合實(shí)際情況的深埋水管形狀以及沒(méi)有處理好深埋水管與隧道中的橫向排水盲管的連接關(guān)系，造成施工成本的提升和成本的極大浪費(fèi)和容易造成淤泥堵塞。因此開發(fā)一種新型的隧道排水系統(tǒng)成為亟需解決的問(wèn)題
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提出一種具有較低施工成本并能適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的隧道排水系統(tǒng)。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題提出的技術(shù)方案是:一種嚴(yán)寒地區(qū)隧道的排水系統(tǒng)，包括仰供初支層，所述仰供初支層下方開挖有沿所述隧道的中心線延伸的中心水管溝槽，所述中心水管溝槽內(nèi)安裝有通過(guò)橫向水管與襯砌排水盲管相連通的中心水管，當(dāng)所述隧道長(zhǎng)度小于或等于四千米時(shí)所述中心水管全部深埋；當(dāng)所述隧道長(zhǎng)度大于四千米時(shí)，距所述隧道進(jìn)、出端口各兩千米里程內(nèi)的中心水管深埋，所述隧道的其余段落鋪設(shè)的中心水管淺埋；所述深埋的中心水管的排水面位于當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)線以下。本實(shí)用新型的有益效果是:相對(duì)于背景技術(shù)中授權(quán)公告號(hào)為CN 101435342B的中國(guó)專利，本實(shí)用新型不需要在中心水管旁設(shè)置保溫材料，既節(jié)省了材料費(fèi)又不需將來(lái)對(duì)其進(jìn)行維護(hù)；相對(duì)于申請(qǐng)公布號(hào)為CN 102661171 A的中國(guó)專利申請(qǐng)所公開的技術(shù)方案，本實(shí)用新型能適應(yīng)各地不同的氣候條件，充分利用了隧道內(nèi)部溫度較高的特點(diǎn)，僅需在隧道的兩端深埋2000米里程的中心水管，而在隧道內(nèi)部可以減少中心水管的埋設(shè)深度，從而能減少的施工工時(shí)，也能進(jìn)一步節(jié)省材料和人力成本。上述技術(shù)方案的完善和改進(jìn)有:對(duì)本實(shí)用新型中一種嚴(yán)寒地區(qū)隧道的排水系統(tǒng)的進(jìn)一步完善有:所述深埋中心水管下方施作有栓找平層，所述中心水管與仰供初支層之間回填有級(jí)配碎石，所述級(jí)配碎石上覆有泡沬混凝土層，所述中心水管管體上間隔開設(shè)有梅花型泄水孔。為了便于對(duì)隧道內(nèi)的排水管進(jìn)行維護(hù)，在所述中心水管沿其長(zhǎng)度方向上間隔設(shè)有檢查井，所述檢查井設(shè)有雙層井蓋。對(duì)本實(shí)用新型中一種嚴(yán)寒地區(qū)隧道的排水系統(tǒng)的進(jìn)一步完善有:在所述隧道的低洞口端的洞外設(shè)置深埋排水暗溝，在洞口橫向一側(cè)地勢(shì)低洼處順延，埋設(shè)于凍結(jié)深度以下大于或等于二十五厘米處，坡度大于千分之五，所述排水暗溝上間隔設(shè)有檢查井，在排水溝末端設(shè)置保溫出水口，保溫出水口在向陽(yáng)背風(fēng)處設(shè)置。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一種嚴(yán)寒地區(qū)隧道的排水系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型中一種嚴(yán)寒地區(qū)隧道的排水系統(tǒng)的橫切面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型中一種嚴(yán)寒地區(qū)隧道的排水系統(tǒng)的縱切面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型中檢查井的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明中一種嚴(yán)寒地區(qū)隧道低洞口端洞外設(shè)置的橫向水管和深埋排水暗溝的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明中一種嚴(yán)寒地區(qū)隧道中的保溫出水口結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)
圖1和圖2所示，一種嚴(yán)寒地區(qū)隧道的排水系統(tǒng)，包括仰供初支層4、中心水管I和橫向水管2。其中，仰供初支層4下方還開挖有沿隧道的中心線延伸的中心水管溝槽，溝槽開挖到位后在溝槽底部施作有C20砼找平層6。該找平層6上安裝有通過(guò)橫向水管2與襯砌排水盲管相連通的中心水管I。當(dāng)隧道長(zhǎng)度小于或等于四千米時(shí)中心水管I全部深埋，深埋的中心水管I的排水面位于當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)線以下，深埋的中心水管I的端部中心距地表3.7米。當(dāng)隧道長(zhǎng)度大于四千米時(shí)，在距隧道進(jìn)、出端口各兩千米里程內(nèi)的中心水管I深埋，隧道的其余段落鋪設(shè)的中心水管I淺埋；深埋的中心水管I的排水面位于當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)線以下，深埋的中心水管I的端部中心距地表3.7米。中心水管I采用預(yù)制鋼筋混凝土圓管，內(nèi)徑D=60cm，壁厚t=l2cm，每節(jié)長(zhǎng)2m，接頭采用嵌口呈插式，管接頭采用20#鐵絲網(wǎng)和砂漿進(jìn)行處理。中心水管I與初期支護(hù)之間回填有級(jí)配碎石，且由下至上級(jí)配碎石粒徑逐漸減小，粒徑在2.5 5cm之間?；靥畹募?jí)配碎石反濾層上鋪設(shè)有15cm厚容重為300kg/m3的泡沫混凝土 5,該泡沫混凝土 5導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.08W/ (m.k)，抗壓強(qiáng)度不小于600kpa，耐火等級(jí)為A級(jí)。中心水管I管體上間隔開設(shè)有梅花型泄水孔3。在中心水管I沿其長(zhǎng)度方向上間隔設(shè)有檢查井7，檢查井7具有檢查排除中心排水管管內(nèi)淤塞、有效連通縱向排水溝和匯集邊墻排水的重要作用，檢查井7設(shè)雙層蓋板，下層為浸油木蓋板，上層為鋼筋混凝土蓋板；上、下層蓋板間距為0.35m，中間填充保溫材料進(jìn)行保溫處理，檢查井7沿線路方向30米/道。為防止冷空氣進(jìn)入檢查井7，引起檢查井7內(nèi)水發(fā)生凍結(jié)，于檢查井7井蓋與井壁結(jié)合處設(shè)置2cm厚橡膠墊圈以增加檢查井密封性。隧道洞口里程外的中心水管I上也設(shè)有檢查井7，隧道洞口端的洞外設(shè)置有深埋排水暗溝8，在洞口橫向一側(cè)地勢(shì)低洼處或順線路一側(cè)前方較近距離地勢(shì)較低處順延，埋設(shè)于凍結(jié)深度以下不小于25cm，坡度大于5%。，深埋排水暗溝8每50m設(shè)置一處檢查井7。暗溝采用Φ600鋼筋混凝土預(yù)制管，壁厚6cm。排水溝末端設(shè)置保溫出水口 9，保溫出水口 9向陽(yáng)背風(fēng)設(shè)置。本實(shí)用新型的不局限于上述實(shí)施例，凡采用等同替換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種嚴(yán)寒地區(qū)隧道的排水系統(tǒng)，包括仰供初支層，所述仰供初支層下方開挖有沿所述隧道的中心線延伸的中心水管溝槽，所述中心水管溝槽內(nèi)安裝有通過(guò)橫向水管與襯砌排水盲管相連通的中心水管，其特征在于:當(dāng)所述隧道長(zhǎng)度小于或等于四千米時(shí)所述中心水管全部深埋；當(dāng)所述隧道長(zhǎng)度大于四千米時(shí)，距所述隧道進(jìn)、出端口各兩千米里程內(nèi)的中心水管深埋，所述隧道的其余段落鋪設(shè)的中心水管淺埋；所述深埋的中心水管的排水面位于當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)線以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述嚴(yán)寒地區(qū)隧道的排水系統(tǒng)，其特征在于:所述深埋中心水管下方施作有栓找平層，所述中心水管與仰供初支層之間回填有級(jí)配碎石，所述級(jí)配碎石上覆有泡沬混凝土層，所述中心水管管體上間隔開設(shè)有梅花型泄水孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述嚴(yán)寒地區(qū)隧道的排水系統(tǒng)，其特征在于:在所述中心水管沿其長(zhǎng)度方向上間隔設(shè)有檢查井，所述檢查井設(shè)有雙層井蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述嚴(yán)寒地區(qū)隧道的排水系統(tǒng)，其特征在于:在所述隧道的低洞口端的洞外設(shè)置深埋排水暗溝，在洞口橫向一側(cè)地勢(shì)低洼處順延，埋設(shè)于凍結(jié)深度以下大于或等于二十五厘米處，坡度大于千分之五，所述排水暗溝上間隔設(shè)有檢查井，在排水溝末端設(shè)置保溫出水口，保溫出水口在向陽(yáng)背風(fēng)處設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型涉一種嚴(yán)寒地區(qū)隧道的排水系統(tǒng)，包括仰供初支層，所述仰供初支層下方開挖有沿所述隧道的中心線延伸的中心水管溝槽，所述中心水管溝槽內(nèi)安裝有通過(guò)橫向水管與襯砌排水盲管相連通的中心水管，當(dāng)所述隧道長(zhǎng)度小于或等于四千米時(shí)所述中心水管全部深埋；當(dāng)所述隧道長(zhǎng)度大于四千米時(shí)，距所述隧道進(jìn)、出端口各兩千米里程內(nèi)的中心水管深埋，所述隧道的其余段落鋪設(shè)的中心水管淺埋；所述深埋的中心水管的排水面位于當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)線以下。本申請(qǐng)能適應(yīng)各地不同的氣候條件，充分利用了隧道內(nèi)部溫度較高的特點(diǎn)，僅需在隧道的兩端深埋2000米里程的中心水管，而在隧道內(nèi)部可以減少中心水管的埋設(shè)深度，從而能減少的施工工時(shí)，也能進(jìn)一步節(jié)省材料和人力成本。
文檔編號(hào)E21F16/02GK202970786SQ20122068759
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者鄭永勝, 趙飛, 李波, 張恩生, 吳波, 王克輝, 高飛, 宋濤, 李井國(guó), 孫文亮 申請(qǐng)人:中鐵四局集團(tuán)第二工程有限公司