一種富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)，包括中心溝、卵石過(guò)濾層、粗砂過(guò)濾層、集水井、集水井蓋板、泄水孔和拉伸彈簧等構(gòu)件，所述的集水井外側(cè)依次設(shè)置粗砂過(guò)濾層及卵石過(guò)濾層，集水井底部設(shè)置泄水孔，與隧道中心溝貫通的集水井修建在隧道仰拱底下，并在中心溝底面位置設(shè)置集水井蓋板，集水井蓋板通過(guò)設(shè)置于集水井底部的拉伸彈簧鎖定；采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)，在富水鐵路隧道修建過(guò)程中，針對(duì)病害高風(fēng)險(xiǎn)地段進(jìn)行預(yù)處理：地下富水時(shí)，滲入集水井的水量達(dá)到一定壓力后便自動(dòng)頂開(kāi)集水井蓋板并排入中心溝，從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)排泄地下富水和釋放地下水壓力的目的，達(dá)到防治隧道道床翻漿冒泥病害的效果。
【專利說(shuō)明】
一種富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于隧道工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種隧道病害防治結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)鐵路建設(shè)的逐步推廣，鐵路隧道建設(shè)面臨的各類風(fēng)險(xiǎn)及病害也愈加復(fù)雜。地下水豐富的鐵路隧道道床下由于地質(zhì)條件、施工工藝等各類因素影響，較易出現(xiàn)翻漿冒泥病害，特別是長(zhǎng)度在6 km以上且鋪設(shè)整體道床的隧道，運(yùn)營(yíng)期間若出現(xiàn)此病害，受不能中斷行車、整治施工窗口時(shí)間短、整體道床不易維修等苛刻條件限制，治理根除極其困難。因此，在充分掌握此病害的成因后，在隧道建設(shè)期間采取行之有效的設(shè)計(jì)方案和可靠的施工措施進(jìn)行預(yù)防，是消除此病害的最佳選擇?；谏鲜鰡?wèn)題，提出了本發(fā)明結(jié)構(gòu)，通過(guò)在病害高風(fēng)險(xiǎn)地段預(yù)先施作降壓排水結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)排泄地下富水和釋放地下水壓力的目的，達(dá)到防治隧道道床翻漿冒泥病害的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出一套系統(tǒng)的富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)，并提出其施工方法，解決地下富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)排泄富余地下水和釋放地下水壓力。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)，包括中心溝、卵石過(guò)濾層、粗砂過(guò)濾層、集水井、集水井蓋板、泄水孔和拉伸彈簧，所述的集水井外側(cè)依次設(shè)置粗砂過(guò)濾層及卵石過(guò)濾層，集水井底部設(shè)置泄水孔，與隧道中心溝貫通的集水井修建在隧道仰拱底下，并在中心溝底面位置設(shè)置集水井蓋板，集水井蓋板通過(guò)設(shè)置于集水井底部的拉伸彈簧鎖定，施工方法如下:
(1)、在隧道仰拱底部開(kāi)挖出整個(gè)結(jié)構(gòu)所需空間后，現(xiàn)場(chǎng)澆筑與隧道中心溝貫通的集水井，并于四周側(cè)壁預(yù)埋泄水孔；
(2)、在集水井外側(cè)依次設(shè)置粗砂過(guò)濾層及卵石過(guò)濾層；
(3)、在中心溝底面位置安裝集水井蓋板；
(4)、在集水井底部安裝拉伸彈簧，拉伸彈簧底端鎖定于集水井底部，頂端鎖定于集水井蓋板，地下富水時(shí)，滲入集水井的水量達(dá)到一定壓力后便可自動(dòng)頂開(kāi)集水井蓋板并排入中心溝，從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)排泄地下富水和釋放地下水壓力的目的，達(dá)到防治隧道道床翻漿冒泥病害的效果。
[0005]作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案:
所述卵石過(guò)濾層環(huán)繞布置于集水井最外側(cè)，四周填土寬度均為0.5m，卵石粒徑為80?I20mmο
[0006]所述粗砂過(guò)濾層環(huán)繞相鄰布置于集水井外側(cè)，四周填土寬度均為0.5m;粗砂粒徑為0.5?2mm。
[0007]所述集水井與上部隧道中心溝整體澆筑，均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；內(nèi)凈空尺寸為長(zhǎng)X 寬 X 高=50 cmX60 cmX 50 cm,摩厚25cm。
[0008]所述集水井蓋板為不銹鋼溝蓋板，結(jié)構(gòu)尺寸為長(zhǎng)X寬X厚=60 cm X 30 cm X 15cm，集水井蓋板在中心溝水流方向后端采用螺栓固定、前端與側(cè)壁搭接且四周銜接位置采用止水條包裹防水。
[0009]所述泄水孔采用Φ60πιπι不銹鋼管，預(yù)埋于集水井四周及底部，并于粗砂過(guò)濾層一側(cè)端頭包裹細(xì)鐵絲網(wǎng)及無(wú)紡布過(guò)濾水源，布置間距為20cm。
[0010]所述拉伸彈簧底端鎖定于集水井底部，頂端鎖定于集水井蓋板，正常情況下處于拉伸狀態(tài)以保證蓋板覆蓋嚴(yán)實(shí)，在富水期間當(dāng)水壓力大于蓋板自重及彈簧拉力之和時(shí)，便可自動(dòng)打開(kāi)蓋板實(shí)現(xiàn)排水。
[0011]所述道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)同樣適用于同類富水鐵路隧道。
[0012]本發(fā)明使用步驟如下:
(1)根據(jù)隧道工程具體水文地質(zhì)條件，在隧道內(nèi)病害高風(fēng)險(xiǎn)地段按一定間距平均布置道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)；
(2)各處道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)施作步驟:①在隧道仰拱底部開(kāi)挖出整個(gè)結(jié)構(gòu)所需空間后，現(xiàn)場(chǎng)澆筑集水井鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，與該段中心溝一起澆筑，并于四周側(cè)壁預(yù)埋泄水孔;②由外到內(nèi)依次施作卵石過(guò)濾層和粗砂過(guò)濾層;③安裝集水井蓋板;④安裝拉伸彈
O
[0013]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明為一種富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)及施工方法，通過(guò)在病害高風(fēng)險(xiǎn)地段預(yù)先施作降排水結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)排泄地下富水和釋放地下水壓力的目的，達(dá)到防治隧道道床翻漿冒泥病害的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1:本發(fā)明普通雙線隧道中心溝構(gòu)造圖；
圖2:本發(fā)明富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)立面圖；
圖3:本發(fā)明富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)立面大樣圖；
圖4:本發(fā)明富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)平面圖；
圖5:本發(fā)明富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)側(cè)面圖-旱季；
圖6:本發(fā)明富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)側(cè)面圖-雨季；
圖7:本發(fā)明富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)側(cè)面大樣圖-雨季。
[00?5]圖中各標(biāo)號(hào)為:I一中心溝；2—卵石過(guò)濾層;3—粗砂過(guò)濾層;4一集水井；5—集水井蓋板;6一泄水孔;7一拉伸彈黃。圖中箭頭為水流方向。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于實(shí)施例所述內(nèi)容。
[0017]實(shí)施例:如圖1-7所示，一種富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)及施工方法，由中心溝1、卵石過(guò)濾層2、粗砂過(guò)濾層3、集水井4、集水井蓋板5、泄水孔6、拉伸彈簧7組成。首先施工卵石過(guò)濾層2及粗砂過(guò)濾層3進(jìn)行地下水排渣過(guò)濾;然后在隧道仰拱底下修建與隧道中心溝I貫通的集水井4，集水井4底部設(shè)置泄水孔6排水，并在中心溝I底面位置設(shè)置集水井蓋板5，集水井蓋板5通過(guò)設(shè)置于集水井4底部的拉伸彈簧7鎖定;地下富水時(shí)，滲入集水井4的水量達(dá)到一定壓力后便可自動(dòng)頂開(kāi)集水井蓋板5并排入中心溝I。具體設(shè)置如下:卵石過(guò)濾層2環(huán)繞布置于集水井4最外側(cè)，四周填土寬度均為0.5m，卵石粒徑為80?120mm。粗砂過(guò)濾層3環(huán)繞相鄰布置于集水井4外側(cè)，四周填土寬度均為0.5m;粗砂粒徑為0.5?2mm。集水井4與上部隧道中心溝I整體澆筑，均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；內(nèi)凈空尺寸為長(zhǎng)X寬X高=50cmX 60 cmX 50 cm，壁厚25cm。集水井蓋板5為不銹鋼溝蓋板，結(jié)構(gòu)尺寸為長(zhǎng)X寬X厚=60cmX 30 cmX 15 cm。其中，蓋板5在中心溝I水流方向后端采用螺栓固定，前端與側(cè)壁搭接1cm;蓋板5四周銜接位置采用止水條包裹防水。泄水孔6采用Φ60πιπι不銹鋼管，預(yù)埋于集水井4四周及底部，并于粗砂過(guò)濾層3—側(cè)端頭包裹細(xì)鐵絲網(wǎng)及無(wú)紡布過(guò)濾水源，布置間距為20cm。拉伸彈簧7底端鎖定于集水井4底部，頂端鎖定于集水井蓋板5，正常情況下處于拉伸狀態(tài)以保證蓋板5覆蓋嚴(yán)實(shí)，在富水期間當(dāng)水壓力大于蓋板5自重及彈簧7拉力之和時(shí)，便可自動(dòng)打開(kāi)蓋板實(shí)現(xiàn)排水。
[0018]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)，包括中心溝(I)、卵石過(guò)濾層(2)、粗砂過(guò)濾層(3)、集水井(4)、集水井蓋板(5)、泄水孔(6)和拉伸彈簧(7)，其特征在于:所述的集水井(4)外側(cè)依次設(shè)置粗砂過(guò)濾層(3)及卵石過(guò)濾層(2)，集水井(4)底部設(shè)置泄水孔(6)，與隧道中心溝(I)貫通的集水井(4)修建在隧道仰拱底下，并在中心溝(I)底面位置設(shè)置集水井蓋板(5)，集水井蓋板(5)通過(guò)設(shè)置于集水井(4)底部的拉伸彈簧(7)鎖定，按如下步驟施工: (1)、在隧道仰拱底部開(kāi)挖出整個(gè)結(jié)構(gòu)所需空間后，現(xiàn)場(chǎng)澆筑與隧道中心溝(I)貫通的集水井(4)，并于四周側(cè)壁預(yù)埋泄水孔(6); (2)、在集水井(4)外側(cè)依次設(shè)置粗砂過(guò)濾層(3)及卵石過(guò)濾層(2); (3 )、在中心溝(I)底面位置安裝集水井蓋板(5 ); (4)、在集水井(4)底部安裝拉伸彈簧(7)，拉伸彈簧(7)底端鎖定于集水井(4)底部，頂端鎖定于集水井蓋板(5)，在富水期間當(dāng)水壓力大于集水井蓋板(5)自重及拉伸彈簧(7)拉力之和時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)集水井蓋板(5)將水排入中心溝(I)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述卵石過(guò)濾層(2)環(huán)繞布置于集水井(4)最外側(cè)，四周填土寬度均為0.5m，卵石粒徑為80?I20mmο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述粗砂過(guò)濾層(3)環(huán)繞相鄰布置于集水井(4)外側(cè)，四周填土寬度均為0.5m;粗砂粒徑為0.5?2mm ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述集水井(4)與上部隧道中心溝(I)采用鋼筋混凝土整體澆筑而成；內(nèi)凈空尺寸為長(zhǎng)X寬X高=50 cmX60 cmX50 cm，壁厚25cm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述集水井蓋板(5)為不銹鋼溝蓋板，結(jié)構(gòu)尺寸為長(zhǎng)X寬X厚=60 cmX 30 cmX15 cm;集水井蓋板(5)在隧道中心溝(I)水流方向后端采用螺栓固定、前端與側(cè)壁搭接且四周銜接位置采用止水條包裹防水。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述泄水孔(6)采用Φ60πιπι不銹鋼管，預(yù)埋于集水井(4)四周及底部，并于粗砂過(guò)濾層(3)—側(cè)端頭包裹細(xì)鐵絲網(wǎng)及無(wú)紡布過(guò)濾水源，布置間距為20cm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述拉伸彈簧(7)底端鎖定于集水井(4)底部，頂端鎖定于集水井蓋板(5)，正常情況下處于拉伸狀態(tài)以保證集水井蓋板(5)覆蓋嚴(yán)實(shí)，在富水期間當(dāng)水壓力大于集水井蓋板(5)自重及彈簧(7)拉力之和時(shí)，便自動(dòng)打開(kāi)集水井蓋板實(shí)現(xiàn)排水。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富水鐵路隧道道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)的使用方法，其特征在于步驟如下: (1)根據(jù)隧道工程具體水文地質(zhì)條件，在隧道內(nèi)病害高風(fēng)險(xiǎn)地段按一定間距平均布置道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)； (2)各處道床翻漿冒泥病害防治結(jié)構(gòu)施作步驟:①在隧道仰拱底部開(kāi)挖出整個(gè)結(jié)構(gòu)所需空間后，現(xiàn)場(chǎng)澆筑集水井鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，與該段中心溝一起澆筑，并于四周側(cè)壁預(yù)埋泄水孔;②由外到內(nèi)依次施作卵石過(guò)濾層和粗砂過(guò)濾層;③安裝集水井蓋板;④安裝拉伸彈善O
【文檔編號(hào)】E21F16/02GK105971667SQ201610574020
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月20日
【發(fā)明人】丁文云, 郭永發(fā), 楊翔, 羅云飛, 殷洪波, 羅勝利, 肖勇剛, 劉正初, 李貴民, 伍容兵, 楊進(jìn)京, 鄭剛強(qiáng)
【申請(qǐng)人】中鐵二院昆明勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司