[發明專利]高寒地區隧道保溫防排水系統

在審

• 申請號: 201810311543.3
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108316952A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 王姣;王建;陳蒙
• 申請（專利權）人: 鐵科創恒新材料科技有限公司
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;E21D11/38;E21F16/02
• 代理公司: 合肥中谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34146
• 代理人: 洪玲

本發明公開了高寒地區隧道保溫防排水系統，包括隧道拱墻、隧道仰拱和仰拱填充層，還包括拱墻防排水系統和隧道內部排水系統，拱墻防排水系統包括自粘式防水板、環向盲管和拱腳縱向透水管，隧道內部排水系統包括中心排水管、檢查井、拱底縱向透水管、單向保溫排水管和側溝；隧道拱墻以及隧道仰拱內均設有VIP保溫防水板。本發明通過隧道仰拱的初期支護和二次襯砌之間設全覆蓋VIP保溫防水板，在保證透水管內溫度的前提下，將深埋中心水溝提升為淺埋，既提升了隧道施工的安全性，又極大降低了施工量；在新的設計方案中，隧道拱墻內同樣采用了VIP保溫防排水材料，使隧道內的防排水能力與效率都能得到極大的提升。

技術領域

本發明涉及鐵路隧道排水技術領域，具體涉及一種高寒地區隧道保溫防排水系統。

背景技術

如圖1和圖2所示，展示的是現行寒區鐵路隧道設計方案采用深埋中心水溝設計方案：

其拱墻以EVA防水板和土工布進行防水，環向盲溝設置于隧道初期支護外，距隧道襯砌內緣1.2m、寬0.4m的溝槽內，環向盲溝縱向間距按6～12m；隧道均設置貫通的雙側保溫水溝，保溫水溝設置雙層蓋板，雙層蓋板之間填充聚氨酯保溫材料；隧道均設置貫通的中心深埋水溝引排隧道地下水，中心深埋水溝置于凍結線以下，深度至仰拱下1m；無砟道床中心深埋水溝檢查井間距50m左右考慮，置于線路中間，井內設置雙層蓋板，蓋板與井壁連接處設置橡膠墊圈，確保密封，兩層蓋板之間采用聚氨酯型材填充；有砟道床中心深埋水溝檢查井間距一般為30m一處，結合小避車洞設置在隧道側壁；縱向盲溝在襯砌兩側邊墻處各設一道，背襯聚氨酯保溫板；中心深埋水溝通過隧底排水橫溝與環、縱向盲管連通。

在施工過程中，現行設計方案逐漸顯現了一些問題，主要如下：

(1)工程安全存在隱患。根據現行的設計方案，隧底仰拱底部以下挖掘深度為2m，在有橫溝位置需要橫斷面整體開挖，實踐證明，在同一類圍巖中，挖掘跨度越大，圍巖的穩定性就越差，因此，深埋中心水溝的開挖對隧道圍巖擾動較大，影響隧道主體穩定，不僅在施工過程中易出現坍塌等事故，還會對隧道建成之后的穩定性造成影響。(2)工程量大，施工困難。在現行設計方案中，深埋中心水溝基坑的開挖和橫溝斷面整體開挖極大的增加了工程量，不僅開挖時挖掘大量土方，安裝中心水溝和橫溝后的基坑以及超挖部分的回填、由此造成的運輸等問題都使得開挖工程越發龐大；而環向盲溝基槽需要開挖至隧道初期支護外深度1.2米，存在施工難度較大，現有常規設備難使用，人工開挖較慢，效果差，盲管安設后溝槽回填輕質保溫混凝土施工質量較難控制等問題。

(3)進度緩慢，費時耗力。從現場施工情況來看，由于深埋中心水溝方案工程量大，使得隧道整體工程推進緩慢，月掘進量最快只有40m，這對于每年有四個月休工期的寒區工程來說過于緩慢。而由工期拉長所造成的成本增加也使工程造價大幅提升。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種高寒地區隧道保溫防排水系統，其解決了現行寒區鐵路隧道的防排水及保溫方式存在的工程隱患、工程量大、施工困難、進度緩慢和費時耗力的缺陷。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

高寒地區隧道保溫防排水系統，包括隧道拱墻和隧道仰拱，以及位于隧道仰拱上端的仰拱填充層，還包括拱墻防排水系統和隧道內部排水系統，所述拱墻防排水系統包括鋪掛在隧道拱墻的初期支護和二次襯砌之間的自粘式防水板和環向盲管，以及設在隧道拱墻的兩側底端的拱腳縱向透水管，所述隧道內部排水系統包括縱向鋪設在仰拱填充層內的中心排水管和檢查井，以及兩根平行設在隧道仰拱下方的拱底縱向透水管，以及兩根連通檢查井和拱底縱向透水管的單向保溫排水管，以及鋪設于隧道仰拱兩側邊的側溝，所述檢查井間隔設置且與中心排水管連通；

所述隧道拱墻的初期支護和二次襯砌之間以及隧道仰拱的初期支護和二次襯砌之間均設有VIP(Vacuum Insulation Panel：真空絕熱板)保溫防水板。