[實用新型]高速鐵路黃土隧道排水設施

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920082364.3
• 申請日: 2009-07-07
• 公開（公告）號: CN201460980U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設計）人: 楊建民;喻渝;趙勇;黃棋;趙萬強;方錢寶;楊學中;高樹峰;趙輝雄
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E21F16/02
• 分類號: E21F16/02
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所 51215
• 代理人: 王建國

技術領域

本實用新型涉及鐵路的排水設施，特別涉及適用于高速鐵路黃土隧道的排水設施。

背景技術

鄭州至西安客運專線是我國在黃土地區(qū)新建的時速為350km/h的首條客運專線。線路全長458.8km。全線隧道共計38座，總長約77km，其中黃土隧道總長50km。張茅隧道位于該客運專線澠池至靈寶段，隧道全長8483m，為鄭西客專最長的隧道。隧道出口段3190m(最大埋深100m)位于地下水位以下的第四系中更新統(tǒng)黏質(zhì)黃土中，為V級圍巖。地下水水頭高出拱頂最大約20m，黏質(zhì)黃土垂直節(jié)理發(fā)育，含豐富的孔隙水，天然含水量23％。該隧道地形為黃土臺塬地貌，黃土沖溝發(fā)育，地形切割沖刷嚴重，地勢陡峻，黃土塬上地形平坦開闊，地面高程640～740m，相對高差約100m。

參照圖1，張茅隧道排水設施的原設計方案為，(1)洞內(nèi)設置雙側(cè)排水溝加中心排水溝；(2)初期支護與二次襯砌之間，每10m設置一道環(huán)向排水管，兩側(cè)邊墻腳各設一道Φ100的縱向排水管。環(huán)向、縱向排水管將地下水分別引入隧道側(cè)排水溝，經(jīng)側(cè)排水溝的匯集和沉淀后再由側(cè)排水溝和中心排水溝排出洞外。由于隧道縱向排水管是沿隧道墻腳通長設置，為了保證隧道縱向排水管排水通暢，盡量避免因隧道縱向排水管不暢而引起的病害，同時防止因圍巖滲水沉積的淤積物流入中心排水溝，傳統(tǒng)的做法一般在隧道側(cè)壁墻腳處每隔30～50m設置一個縱向管檢查井，必要時通過檢查井利用高壓水沖洗縱向排水管，以達到縱向排水管的可維護性。

邊墻腳設置檢查井方式雖然能夠解決縱向排水管的淤積堵塞問題，達到排水管的可維護性，但存在如下不足：施工麻煩，施工中一般是利用襯砌模板臺車一次性整體灌注拱墻襯砌，如果要預留檢查井空間，則增加了施工工序，給隧道施工帶來麻煩；邊墻腳處往往是隧道受力的應力集中位置，受力較為復雜，檢查井的存在不利于結(jié)構整體受力；邊墻腳設置過多檢查井洞室，影響隧道美觀。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種高速鐵路黃土隧道排水設施，不僅能滿足縱向排水和維護的要求，而且結(jié)構簡單，便于施工，從而有利于降低工程造價。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：本實用新型高速鐵路黃土隧道排水設施，包括洞內(nèi)設置的中心排水溝和兩側(cè)的側(cè)排水溝，以及在初期支護與二次襯砌之間分段設置的縱向排水管，其特征是：所述縱向排水管的兩端具有與側(cè)排水溝相通的彎折段。

本實用新型的有益效果是，縱向排水管的兩端彎折與側(cè)排水溝直接相通，取消了兩端的檢查井，維護疏通時利用高壓水從一端沖刷即可，在滿足排水和維護要求的前提下，簡化了黃土隧道排水設施的結(jié)構，而且便于施工，并有利于降低工程造價。

附圖說明

本說明書包括如下三幅附圖：

圖1是現(xiàn)有高速鐵路黃土隧道排水設施的斷面圖；

圖2是本實用新型高速鐵路黃土隧道排水設施的斷面圖；

圖3是本實用新型高速鐵路黃土隧道排水設施的平面圖(局部)。

圖中示出部位、構件名稱及所對應的標記：中心排水溝10、側(cè)排水溝11、縱向排水管12、彎折段12a。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

參照圖1，本實用新型高速鐵路黃土隧道排水設施，包括洞內(nèi)設置的中心排水溝10和兩側(cè)的側(cè)排水溝11，以及在初期支護與二次襯砌之間分段設置的縱向排水管12。所述縱向排水管12的兩端具有與側(cè)排水溝11相通的彎折段12a。由于縱向排水管12的兩端彎折與側(cè)排水溝直接相通，取消了兩端的檢查井，維護疏通時利用高壓水從一端沖刷即可，在滿足排水和維護要求的前提下，簡化了黃土隧道排水設施的結(jié)構，而且便于施工，并有利于降低工程造價。通常，所述彎折段12a、縱向排水管12的軸線以45°交錯。

申請人成功地將本實用新型高速鐵路黃土隧道排水設施運用于鄭州至西安客運專線張茅隧道的設計修改和施工中。經(jīng)過對隧道排水中細顆粒、水化學成分和隧底水壓力進行的試驗測試分析，測試數(shù)據(jù)表明隨著時間的推移，土中可溶解性總固體的含量明顯減小，能溶解于水的固體含量逐漸減少、逐漸趨于穩(wěn)定；即隨著時間的延長，黃土中流出來的水逐漸變清，也就是說很少再有土體顆粒滲入縱向排水管。因此在長期運營階段比較容易對排水設施進行維護，能夠滿足黃土隧道的縱向排水要求。

以上所述只是用圖解說明本實用新型高速鐵路黃土隧道排水設施的一些原理，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。