电气化铁路隧道防排水系统的制作方法

1.本公开涉及隧道施工领域，尤其涉及电气化铁路隧道防排水系统。


背景技术：

2.随着现代化铁路建设的进展,对隧道的防水等级要求越来越高,加之电气化铁路隧道后期运营电缆线的敷设，对隧道渗漏水进出了更高的要求，所以隧道防排水施工质量显得尤为重要。
3.公开号为111734457a的中国专利公开文献，公开了一种隧道防排水系统施工方法，在不破坏原有排水系统的前提下，利用土工合成材料、纵向排水盲管、三通管道与原有排水系统连接，通过强力胶冷粘接与电热吹风结合的方式，保证土工排水材料铺设时紧贴衬砌表面，对衬砌背后积水进行排水泄压；施工现场可根据地下水赋存情况，灵活选择富水区段进行施工，符合隧道动态施工的理念；传统隧道防排水系统发生渗漏时，直接封堵漏水点，积水会在二衬背后漫流，从衬砌另一处薄弱环节渗出。该公开文献主要在防水板二衬之间存在排水通道，通过封堵的方式实现渗漏水的治理。
4.然而，对电气化铁路隧道而言，仅通过封堵方式实现渗漏水治理是不够的，如何设计一个空间立体防排水体系，成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的实施例提供一种电气化铁路隧道防排水系统，利用防排水相结合的方式，排水子系统既能实现渗漏水治理，防水子系统又能预防渗漏水产生。
6.为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
7.电气化铁路隧道防排水系统，电气化铁路隧道包括拱墙、侧墙、拱底、混凝土底板和隧道排水沟，拱墙、侧墙和拱底依次顺接，混凝土底板固设在侧墙与拱底的连接处，隧道排水沟位于拱底；防排水系统包括：
8.防水子系统，所述防水子系统安装在拱墙、侧墙、拱底和混凝土底板，位于拱底的所述防水子系统表面设置若干渗流通道，每个渗流通道均与隧道排水沟连通；
9.排水子系统，所述排水子系统固定在拱墙、侧墙和拱底，所述排水子系统与渗流通道连通，所述排水子系统的水流通过渗流通道后进入隧道排水沟。
10.在一些实施例中，所述排水子系统包括：
11.环向排水管，所述环向排水管沿拱墙的全环安装，沿隧道行车方向设置多道所述环向排水管；
12.纵向排水管，所述纵向排水管沿侧墙安装，每道所述环向排水管对应一道所述纵向排水管，所述环向排水管与所述纵向排水管连通；
13.横向排水管，所述横向排水管沿侧墙安装，所述横向排水管位于相邻两道纵向排水管之间，所述横向排水管与相邻两道纵向排水管连通，所述横向排水管的管壁开设水流输出孔，所述水流输出孔与渗流通道连通。
14.在一些实施例中，所述环向排水管与拱墙通过锚钉和铁丝固定，所述锚钉固定于拱墙，所述铁丝包裹所述环向排水管并悬挂于所述锚钉；
15.所述纵向排水管与侧墙通过锚钉和铁丝固定，所述锚钉固定于侧墙，所述铁丝包裹所述纵向排水管并悬挂于所述锚钉；
16.所述横向排水管与侧墙通过锚钉和铁丝固定，所述锚钉固定于侧墙，所述铁丝包裹所述横向排水管并悬挂于所述锚钉。
17.在一些实施例中，所述环向排水管、所述纵向排水管和所述横向排水管之间均通过转换接头连通。
18.在一些实施例中，所述纵向排水管为透水软管，所述透水软管的周壁包裹有防水板，所述透水软管的透水通道通过防水板与渗流通道连通。
19.在一些实施例中，所述防水子系统包括多块防水板，每块防水板固设于拱墙、侧墙、拱底或混凝土底板各自的基面，多块防水板无间隙铺设，两块防水板的缝间搭接宽度大于10cm；
20.所述排水子系统与防水板接触。
21.在一些实施例中，采用双焊缝自动热融机搭接两块防水板的接缝。
22.在一些实施例中，防水板通过无损锚钉固定于基面，沿行车方向相邻无损锚钉的间距为50
±
3cm，沿隧道宽度方向相邻无损锚钉的间距为90
±
5cm。
23.在一些实施例中，所述排水子系统的环向排水管、纵向排水管和横向排水管各自的管外壁均与防水板接触。
24.在本公开中，至少具有如下技术效果或优点：
25.本实用新型的实施例通过采用了防排水相结合的方式，排水子系统既能实现渗漏水治理，防水子系统又能预防渗漏水产生，有效弥补封堵方式实现渗漏水治理的不足，进而实现了预防渗漏水产生和渗漏水产生后快速疏导和治理的效果。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为根据本公开的一些实施例提供的电气化铁路隧道结构示意图；
28.图2为根据本公开的一些实施例提供的防排水系统原理框图；
29.图3为根据本公开的一些实施例提供的排水子系统安装在电气化铁路隧道的示意图；
30.图4为根据本公开的一些实施例提供的图3中a部分的局部放大图；
31.图5为根据本公开的一些实施例提供的防水子系统中防水板拼接及固定示意图；
32.附图标记：1-防水子系统；11-防水板；12-无损锚钉；2-排水子系统；21-环向排水管；22-纵向排水管；23-横向排水管；100-拱墙；200-侧墙；300-拱底；400-混凝土底板；500-隧道排水沟。
具体实施方式
33.下面结合附图所示的各实施方式对本公开进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本公开的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本公开的保护范围之内。
34.在本公开实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，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发明创造的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
36.术语“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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
37.本公开的实施例提供电气化铁路隧道防排水系统，请参阅图1，电气化铁路隧道包括拱墙100、侧墙200、拱底300、混凝土底板400和隧道排水沟500，拱墙100、侧墙200和拱底300依次顺接，混凝土底板400固设在侧墙200与拱底300的连接处，隧道排水沟500位于拱底300。请参阅图1和图2，本实施例的防排水系统包括防水子系统1和排水子系统2，防水子系统1安装在拱墙100、侧墙200、拱底300和混凝土底板400，位于拱底300的防水子系统1表面设置若干渗流通道，每个渗流通道均与隧道排水沟500连通；排水子系统2固定在拱墙100、侧墙200和拱底300，排水子系统2与渗流通道连通，排水子系统2的水流通过渗流通道后进入隧道排水沟500。
38.本实施例的渗流通道指水从周岩裂隙进入隧道对应衬砌背后的若干渗流微孔，从周岩裂隙进入的水通过若干渗流微孔进入隧道内的隧道排水沟500，并经隧道排水沟500排出隧道洞外。若干渗流微孔是通过碎石反滤层和隧道基层衬砌后形成的。
39.请继续参阅图2，本实施例的防水子系统1具有防水严密的优点，请参阅图5，防水子系统1的防水板11双缝搭接，焊接牢固；当然也可以在施工缝及沉降缝处设置橡胶止水带，克服了隧道渗水的缺陷。请继续参阅图2，本实施例设置排水子系统2，隧道拱部及边墙处的地下水汇积后通过排水子系统2的环向排水管21和衬砌背后的防水板11形成的渗流通道排入隧道排水沟500内。本实施例还在隧道与岩层之间压注水泥浆，使得地下水无法在拱顶积聚，进一步避免了衬砌积水的渗漏。
40.请参阅图3，优选地，排水子系统2包括环向排水管21、纵向排水管22和横向排水管23，环向排水管21沿拱墙100的全环安装，沿隧道行车方向设置多道环向排水管21；纵向排水管22沿侧墙200安装，每道环向排水管21对应一道纵向排水管22，环向排水管21与纵向排水管22连通。需要说明的是，本实施例的横向排水管23沿侧墙200安装，横向排水管23位于相邻两道纵向排水管22之间，横向排水管23与相邻两道纵向排水管22连通，请继续参阅图
3，本实施例的横向排水管23既能将纵向排水管22与隧道排水沟500连通，横向排水管23也能实现相邻两道纵向排水管22连通，优选横向排水管23呈
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型，横向排水管23的横向部连通两道纵向排水管22，横向排水管23的竖向部连通纵向排水管22与隧道排水沟500。横向排水管23的管壁开设水流输出孔，水流输出孔与渗流通道连通。
41.请继续参阅图3，安装环向排水管21时，先把岩面处理平整，以免喷射混凝土时背后产生空洞，降低汇排水效果。拱墙100的全环安设φ50mm环向排水管21将水引入隧道排水沟500，每隔1m钉悬挂锚钉，用铁丝将锚钉与盲管绑扎固定。具体是通过纵向排水管22和横向排水管23将φ50mm环向排水管21将水引入隧道排水沟500，隧道底部的纵向两侧全部铺设φ100mm纵向排水管22，每隔10m～20m设置横向pvcφ100mm的横向排水管23引至隧道排水沟500。
42.考虑到排水管与隧道需要固定，本实施例给出了一种优选的固定方式，具体地，环向排水管21与拱墙100通过锚钉和铁丝固定，锚钉固定于拱墙100，铁丝包裹环向排水管21并悬挂于锚钉；纵向排水管22与侧墙200通过锚钉和铁丝固定，锚钉固定于侧墙200，铁丝包裹纵向排水管22并悬挂于锚钉；横向排水管23与侧墙200通过锚钉和铁丝固定，锚钉固定于侧墙200，铁丝包裹横向排水管23并悬挂于锚钉。当然，除了上述固定方式之外，本实施例还可以采用卡接、铆接、粘接等任何固定方式，只需要将排水管和隧道固定连接且不损伤排水管即可。
43.为了实现环向排水管21、纵向排水管22和横向排水管23之间连通，请继续参阅图3，优选环向排水管21、纵向排水管22和横向排水管23之间均通过转换接头连通。
44.当纵向排水管22还承担岩层渗水的导流作用时，纵向排水管22为透水软管，透水软管的周壁包裹有防水板11，透水软管的透水通道通过防水板11与渗流通道连通。
45.本实施例的防水子系统1包括多块防水板11，每块防水板11固设于拱墙100、侧墙200、拱底300或混凝土底板400各自的基面，多块防水板11无间隙铺设，两块防水板11的缝间搭接宽度大于10cm；排水子系统2与防水板11接触。
46.本实施例的防水板11铺设过程是：先清理喷射混凝土基面，将尖锐突起(如锚杆头、岩石尖角等)物清除掉，并用喷射混凝土找平明显凹坑，达到大面平顺，同时在洞外预先加工大幅防水板11，防水板11大幅宽度以拱背铺设范围而定，长度以比衬砌循环分节长2m为宜，缝间搭接宽度不小于10cm，接缝采用双焊缝自动热融机进行幅间搭接，接缝处板面平顺，无褶皱，保证粘接的质量。铺挂时，将加工成大幅的防水板11整卷提升到挂板平台上，然后由拱顶向两侧逐层将防水板11背面的吊挂条用水泥钉钉到基面上，锚固钉间距纵向50cm，环向90cm，锚钉间防水板11应留有富余，以便防水板11紧密贴附于喷射混凝土的基面上，同时达到不损伤防水板11大面的目的。大幅固定完成后，将幅间接缝焊接牢固。衬砌作业时，应防止污染衬砌前端防水板11接头，以免影响下一循环时的搭接质量。
47.在实际应用中，优选采用双焊缝自动热融机搭接两块防水板11的接缝。双焊缝自动热融机搭接防水板11，能进一步提高防水板11的防水效果。为了实现防水板11和隧道的固定，请参阅图5，优选防水板11通过无损锚钉12固定于基面，沿行车方向相邻无损锚钉12的间距为50
±
3cm，沿隧道宽度方向相邻无损锚钉12的间距为90
±
5cm。
48.为了提高防水效果，请继续参阅图3和图4，本实施例的排水子系统2的环向排水管21、纵向排水管22和横向排水管23各自的管外壁均与防水板11接触。进一步地，为了防止渗
水蔓延，本实施例的防水板11还连接有止水带，若干止水带围成多个止水框，拱墙100、侧墙200和拱底300的内壁上设置有与止水框相匹配的碎石反滤层，碎石反滤层上开凿有多个与止水带相匹配的集流通道，集流通道上开凿有多个透水通道，防水板11铺设在碎石反滤层的表面，防水板11以聚乙烯塑料制成的防水板11，防止衬砌层的水分渗流至拱墙100、侧墙200和拱底300，对衬砌层和透水管加固处理，碎石反滤层的两侧固定与透水通道相匹配的衬砌前端防水构造，衬砌前端防水构造阻挡透水通道和集流通道的水流进一步向碎石反滤层的外侧流动。
49.本实施例的止水带优选为橡胶止水带，橡胶止水带是在混凝土浇注过程中部分或全部浇埋进混凝土中。在浇埋混凝土以前先要使其在界面部位保持平展，接头部分粘接紧固，再以适当的力充分浇捣、震荡混凝土来定位止水带，使其与混凝土良好的结合，以免影响止水效果。
50.衬砌前端防水构造主要是在衬砌背后采用压浆的措施进行隧道衬砌前端防水。压浆从少水处向多水处逐孔压注，直到出水口。
51.本公开的实施例通过采用了防排水相结合的方式，排水子系统2既能实现渗漏水治理，防水子系统1又能预防渗漏水产生，有效弥补封堵方式实现渗漏水治理的不足，进而实现了预防渗漏水产生和渗漏水产生后快速疏导和治理的效果。
52.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本公开的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本公开的保护范围，凡未脱离本公开技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本公开的保护范围之内。
53.对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本公开。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本公开的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本公开内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
54.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。