一种寒区隧道环向排水系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种寒区隧道环向排水系统，环向排水管通过U形卡、射钉固定连接于初期支护的外侧壁上；在环向排水管的外侧依次敷设有毛细透排水带与岩棉保温毡，纵向排水管位于初期支护的底部，毛细透排水带的下端与纵向排水管相连通；岩棉保温毡的外侧依次敷设有土工布和防水板，土工布、防水板均通过胀管螺丝固定连接于初期支护外侧壁上，在防水板的外侧设有二次衬砌；防水板完全包覆土工布，土工布完全包覆毛细透排水带、岩棉保温毡；环向排水管的下端与横向排水管相连通，横向排水管与中心排水沟相连通，横向排水管的外部包裹有岩棉保温毡。本实用新型专利技术达到了寒区隧道衬砌背后环向排水管、中心排水沟排水通畅的效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及隧道及地下工程领域，尤其涉及一种寒区隧道环向排水系统。
技术介绍
随着我国交通建设事业的不断发展，高速公路隧道所面临的气象水文、地质地貌、围岩类型等情况越来越复杂，渗漏水病害已成为公路隧道所面临的最主要问题之一。在寒区隧道中，衬砌背后环向排水管极易结冰堵塞、冻胀、冻裂，导致隧道排水不畅，衬砌背后水压增大，极易从衬砌薄弱地方渗出，进而引发洞顶吊冰柱、边墙挂冰、衬砌冻胀开裂等病害，严重威胁行车安全。现有的寒区隧道环向排水管防冻保温措施主要有衬砌表面或衬砌壁后全面设置保温层，但其在实际应用中防冻保温效果并不理想。为应对这些问题，已经有开展了隧道环向排水管保温措施的研究。例如，中国专利(专利申请号200820228375.3)就公开了一种设有条带保温层的隧道环向排水管，其包括衬砌壁后环向排水管、条带保温层、防水板等，此专利虽解决了寒区隧道环向排水管局部保温问题，但当衬砌背后渗水量较小，呈慢渗状态，渗漏水长期滞留在衬砌背后，极易引起环向排水管、防水板的防水性能下降；而对于中心排水沟，当其设置深度小于最大冻结深度时，中心排水沟内极易产生冻结，影响排水效果。因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种寒区隧道环向排水系统显得尤为重要。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足之处，本技术的目的在于提供一种寒区隧道环向排水系统，该排水系统施工方法简单、材料成本较低，达到了寒区隧>道衬砌背后环向排水管、中心排水沟排水通畅的效果。本技术的目的通过下述技术方案实现：一种寒区隧道环向排水系统，包括初期支护、环向排水管、纵向排水管、横向排水管、中心排水沟和二次衬砌：所述环向排水管通过U形卡、射钉固定连接于初期支护的外侧壁上；在环向排水管的外侧依次敷设有毛细透排水带与岩棉保温毡，所述纵向排水管位于初期支护的底部，所述毛细透排水带的下端与纵向排水管相连通；所述岩棉保温毡的外侧依次敷设有土工布和防水板，所述土工布、防水板均通过胀管螺丝固定连接于初期支护外侧壁上，在防水板的外侧设有二次衬砌；所述防水板完全包覆土工布，土工布完全包覆毛细透排水带、岩棉保温毡；所述环向排水管的下端与横向排水管相连通，横向排水管与所述中心排水沟相连通，所述横向排水管的外部包裹有岩棉保温毡。为了更好地实现本技术，所述中心排水沟的上部回填设有轻骨料保温混凝土。进一步的技术方案是：所述U形卡环绕包裹住环向排水管，U形卡的两端端部均安装所述射钉，U形卡两端的射钉固定连接于初期支护上。本技术的胀管螺丝设置结构如下：所述胀管螺丝的一端端部固定插于初期支护内部，胀管螺丝的另一端端部设有塑料垫片，所述塑料垫片置于二次衬砌内部。本技术优选的毛细透排水带结构技术方案如下：所述毛细透排水带由毛细孔和与毛细孔相连通的槽沟构成，毛细孔的内部孔径大于外部孔径，槽沟的进水口宽度为0.3mm。本技术优选的岩棉保温毡技术方案如下：所述岩棉保温毡的厚度为5cm，导热系数为0.025～0.035W/m·K。本技术优选的胀管螺丝技术方案如下：所述胀管螺丝的直径为10mm，相邻两个胀管螺丝的设置间距为20cm。本技术优选的轻骨料保温混凝土技术方案如下：所述轻骨料保温混凝土的容重不大于800kg/m3，轻骨料保温混凝土的导热系数为0.048W/m·K。本技术较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本技术的施工步骤简单，所需成本较低，可操作性强，能够有效防治隧道衬砌背后少量渗漏水滞留，避免环向排水管结冰堵塞、冻胀、冻裂；并且通过回填轻骨料保温混凝土和横向排水管外部包裹岩棉保温毡，可有效避免中心排水沟内地下水结冰，保证其排水通畅，同时可减小中心排水沟的上部荷载，保证其长期使用性能，具有较高的经济效益和社会效益。附图说明图1为本技术的局部结构示意图；图2为图1中A-A剖视图；图3为毛细透排水带的结构示意图；图4为本实施例的胀管螺丝结构示意图。其中，附图中的附图标记所对应的名称为：1－初期支护、2－环向排水管、3－U形卡、4－射钉、5－毛细透排水带、6－岩棉保温毡、7－土工布、8－防水板、9－胀管螺丝、10－塑料垫片、11－二次衬砌、12－毛细孔、13－槽沟、14－纵向排水管、15－横向排水管、16－中心排水沟、17－轻骨料保温混凝土。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明：实施例如图1～图3所示，一种寒区隧道环向排水系统，包括初期支护1、环向排水管2、纵向排水管14、横向排水管15、中心排水沟16和二次衬砌11；所述环向排水管2通过U形卡3、射钉4固定连接于初期支护1的外侧壁上；在环向排水管2的外侧依次敷设有毛细透排水带5与岩棉保温毡6，所述纵向排水管14位于初期支护1的底部，所述毛细透排水带5的下端与纵向排水管14相连通；所述岩棉保温毡6的外侧依次敷设有土工布7和防水板8，所述土工布7、防水板8均通过胀管螺丝9固定连接于初期支护1外侧壁上，在防水板8的外侧设有二次衬砌11；所述防水板8完全包覆土工布7，土工布7完全包覆毛细透排水带5、岩棉保温毡6；所述环向排水管2的下端与横向排水管15相连通，横向排水管15与所述中心排水沟16相连通，所述横向排水管15的外部包裹有岩棉保温毡6。如图1所示，中心排水沟16的上部回填设有轻骨料保温混凝土17，该轻骨料保温混凝土17可减小中心排水沟16的上部荷载，保证其长期使用性能。根据本技术的一个实施例，如图2所示，U形卡3环绕包裹住环向排水管2，U形卡3的两端端部均安装所述射钉4，U形卡3两端的射钉4固定连接于初期支护1上。根据本技术的一个实施例，如图2所示，胀管螺丝9的一端端部固定插于初期支护1内部，胀管螺丝9的另一端端部设有塑料垫片10，所述塑料垫片10置于二次衬砌11内部。根据本技术的一个实施例，如图3所示，毛细透排水带5由毛细孔12和与毛细孔12相连通的槽沟13构成，毛细孔12的内部孔径大于外部孔径，槽沟13的进水口宽度为0.3mm。根据本技术的一个实施例，岩棉保温毡6的厚度为5cm，导热系数为0.025～0.035W/m·K。根据本技术的一个实施例，胀管螺丝9的直径为10mm，相邻两个胀管螺丝9的设置间距为20cm。根据本技术的一个实施例，轻骨料保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种寒区隧道环向排水系统，包括初期支护（1）、环向排水管（2）、纵向排水管（14）、横向排水管（15）、中心排水沟（16）和二次衬砌（11），其特征在于：所述环向排水管（2）通过U形卡（3）、射钉（4）固定连接于初期支护（1）的外侧壁上；在环向排水管（2）的外侧依次敷设有毛细透排水带（5）与岩棉保温毡（6），所述纵向排水管（14）位于初期支护（1）的底部，所述毛细透排水带（5）的下端与纵向排水管（14）相连通；所述岩棉保温毡（6）的外侧依次敷设有土工布（7）和防水板（8），所述土工布（7）、防水板（8）均通过胀管螺丝（9）固定连接于初期支护（1）外侧壁上，在防水板（8）的外侧设有二次衬砌（11）；所述防水板（8）完全包覆土工布（7），土工布（7）完全包覆毛细透排水带（5）、岩棉保温毡（6）；所述环向排水管（2）的下端与横向排水管（15）相连通，横向排水管（15）与所述中心排水沟（16）相连通，所述横向排水管（15）的外部包裹有岩棉保温毡（6）。

【技术特征摘要】
1.一种寒区隧道环向排水系统，包括初期支护（1）、环向排水管（2）、纵向排水管（14）、横向排水管（15）、中心排水沟（16）和二次衬砌（11），其特征在于：所述环向排水管（2）通过U形卡（3）、射钉（4）固定连接于初期支护（1）的外侧壁上；在环向排水管（2）的外侧依次敷设有毛细透排水带（5）与岩棉保温毡（6），所述纵向排水管（14）位于初期支护（1）的底部，所述毛细透排水带（5）的下端与纵向排水管（14）相连通；所述岩棉保温毡（6）的外侧依次敷设有土工布（7）和防水板（8），所述土工布（7）、防水板（8）均通过胀管螺丝（9）固定连接于初期支护（1）外侧壁上，在防水板（8）的外侧设有二次衬砌（11）；所述防水板（8）完全包覆土工布（7），土工布（7）完全包覆毛细透排水带（5）、岩棉保温毡（6）；所述环向排水管（2）的下端与横向排水管（15）相连通，横向排水管（15）与所述中心排水沟（16）相连通，所述横向排水管（15）的外部包裹有岩棉保温毡（6）。
2.按照权利要求1所述的一种寒区隧道环向排水系统，其特征在于：所述中心排水沟（16）的上部回填设有轻骨料保温混凝土（17）。
3.按照权利要求1所述的一种寒区隧道环向排水系统，其特征在于：所述U形卡（3）环绕包裹...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛晓辉，张军，宿钟鸣，孙志杰，
申请(专利权)人：山西省交通科学研究院，山西交科公路勘察设计院，
类型：新型
国别省市：山西;14