一种富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构及其使用方法技术

本发明专利技术公开一种富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构及其使用方法，包括中心沟、卵石过滤层、粗砂过滤层、集水井、集水井盖板、泄水孔和拉伸弹簧等构件，所述的集水井外侧依次设置粗砂过滤层及卵石过滤层，集水井底部设置泄水孔，与隧道中心沟贯通的集水井修建在隧道仰拱底下，并在中心沟底面位置设置集水井盖板，集水井盖板通过设置于集水井底部的拉伸弹簧锁定；采用本发明专利技术结构，在富水铁路隧道修建过程中，针对病害高风险地段进行预处理：地下富水时，渗入集水井的水量达到一定压力后便自动顶开集水井盖板并排入中心沟，从而实现主动排泄地下富水和释放地下水压力的目的，达到防治隧道道床翻浆冒泥病害的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隧道工程
，涉及一种隧道病害防治结构，尤其涉及一种富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构。
技术介绍
随着我国铁路建设的逐步推广，铁路隧道建设面临的各类风险及病害也愈加复杂。地下水丰富的铁路隧道道床下由于地质条件、施工工艺等各类因素影响，较易出现翻浆冒泥病害，特别是长度在6 km以上且铺设整体道床的隧道，运营期间若出现此病害，受不能中断行车、整治施工窗口时间短、整体道床不易维修等苛刻条件限制，治理根除极其困难。因此，在充分掌握此病害的成因后，在隧道建设期间采取行之有效的设计方案和可靠的施工措施进行预防，是消除此病害的最佳选择。基于上述问题，提出了本专利技术结构，通过在病害高风险地段预先施作降压排水结构，从而实现主动排泄地下富水和释放地下水压力的目的，达到防治隧道道床翻浆冒泥病害的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术中存在的不足，提出一套系统的富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构，并提出其施工方法，解决地下富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害问题，实现主动排泄富余地下水和释放地下水压力。本专利技术的技术方案是：一种富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构，包括中心沟、卵石过滤层、粗砂过滤层、集水井、集水井盖板、泄水孔和拉伸弹簧，所述的集水井外侧依次设置粗砂过滤层及卵石过滤层，集水井底部设置泄水孔，与隧道中心沟贯通的集水井修建在隧道仰拱底下，并在中心沟底面位置设置集水井盖板，集水井盖板通过设置于集水井底部的拉伸弹簧锁定，施工方法如下：（1）、在隧道仰拱底部开挖出整个结构所需空间后，现场浇筑与隧道中心沟贯通的集水井，并于四周侧壁预埋泄水孔；（2）、在集水井外侧依次设置粗砂过滤层及卵石过滤层；（3）、在中心沟底面位置安装集水井盖板；（4）、在集水井底部安装拉伸弹簧，拉伸弹簧底端锁定于集水井底部，顶端锁定于集水井盖板，地下富水时，渗入集水井的水量达到一定压力后便可自动顶开集水井盖板并排入中心沟，从而实现主动排泄地下富水和释放地下水压力的目的，达到防治隧道道床翻浆冒泥病害的效果。作为本专利技术的优选技术方案：所述卵石过滤层环绕布置于集水井最外侧，四周填土宽度均为0.5m，卵石粒径为80~120mm。所述粗砂过滤层环绕相邻布置于集水井外侧，四周填土宽度均为0.5m；粗砂粒径为0.5~2mm。所述集水井与上部隧道中心沟整体浇筑，均采用钢筋混凝土结构；内净空尺寸为长×宽×高=50 cm×60 cm×50 cm，壁厚25cm。所述集水井盖板为不锈钢沟盖板，结构尺寸为长×宽×厚=60 cm×30 cm×15 cm，集水井盖板在中心沟水流方向后端采用螺栓固定、前端与侧壁搭接且四周衔接位置采用止水条包裹防水。所述泄水孔采用Φ60mm不锈钢管，预埋于集水井四周及底部，并于粗砂过滤层一侧端头包裹细铁丝网及无纺布过滤水源，布置间距为20cm。所述拉伸弹簧底端锁定于集水井底部，顶端锁定于集水井盖板，正常情况下处于拉伸状态以保证盖板覆盖严实，在富水期间当水压力大于盖板自重及弹簧拉力之和时，便可自动打开盖板实现排水。所述道床翻浆冒泥病害防治结构同样适用于同类富水铁路隧道。本专利技术使用步骤如下：（1）根据隧道工程具体水文地质条件，在隧道内病害高风险地段按一定间距平均布置道床翻浆冒泥病害防治结构；（2）各处道床翻浆冒泥病害防治结构施作步骤：①在隧道仰拱底部开挖出整个结构所需空间后，现场浇筑集水井钢筋混凝土结构，与该段中心沟一起浇筑，并于四周侧壁预埋泄水孔；②由外到内依次施作卵石过滤层和粗砂过滤层；③安装集水井盖板；④安装拉伸弹簧。本专利技术的有益效果为：本专利技术为一种富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构及施工方法，通过在病害高风险地段预先施作降排水结构，从而实现主动排泄地下富水和释放地下水压力的目的，达到防治隧道道床翻浆冒泥病害的效果。附图说明图1：本专利技术普通双线隧道中心沟构造图；图2：本专利技术富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构立面图；图3：本专利技术富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构立面大样图；图4：本专利技术富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构平面图；图5：本专利技术富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构侧面图-旱季；图6：本专利技术富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构侧面图-雨季；图7：本专利技术富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构侧面大样图-雨季。图中各标号为：1—中心沟；2—卵石过滤层；3—粗砂过滤层；4—集水井；5—集水井盖板；6—泄水孔；7—拉伸弹簧。图中箭头为水流方向。具体实施方式下面通过附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围不局限于实施例所述内容。实施例：如图1-7所示，一种富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构及施工方法，由中心沟1、卵石过滤层2、粗砂过滤层3、集水井4、集水井盖板5、泄水孔6、拉伸弹簧7组成。首先施工卵石过滤层2及粗砂过滤层3进行地下水排渣过滤；然后在隧道仰拱底下修建与隧道中心沟1贯通的集水井4，集水井4底部设置泄水孔6排水，并在中心沟1底面位置设置集水井盖板5，集水井盖板5通过设置于集水井4底部的拉伸弹簧7锁定；地下富水时，渗入集水井4的水量达到一定压力后便可自动顶开集水井盖板5并排入中心沟1。具体设置如下：卵石过滤层2环绕布置于集水井4最外侧，四周填土宽度均为0.5m，卵石粒径为80~120mm。粗砂过滤层3环绕相邻布置于集水井4外侧，四周填土宽度均为0.5m；粗砂粒径为0.5~2mm。集水井4与上部隧道中心沟1整体浇筑，均采用钢筋混凝土结构；内净空尺寸为长×宽×高=50 cm×60 cm×50 cm，壁厚25cm。集水井盖板5为不锈钢沟盖板，结构尺寸为长×宽×厚=60 cm×30 cm×15 cm。其中，盖板5在中心沟1水流方向后端采用螺栓固定，前端与侧壁搭接10cm；盖板5四周衔接位置采用止水条包裹防水。泄水孔6采用Φ60mm不锈钢管，预埋于集水井4四周及底部，并于粗砂过滤层3一侧端头包裹细铁丝网及无纺布过滤水源，布置间距为20cm。拉伸弹簧7底端锁定于集水井4底部，顶端锁定于集水井盖板5，正常情况下处于拉伸状态以保证盖板5覆盖严实，在富水期间当水压力大于盖板5自重及弹簧7拉力之和时，便可自动打开盖板实现排水。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构，包括中心沟（1）、卵石过滤层（2）、粗砂过滤层（3）、集水井（4）、集水井盖板（5）、泄水孔（6）和拉伸弹簧（7），其特征在于：所述的集水井（4）外侧依次设置粗砂过滤层（3）及卵石过滤层（2），集水井（4）底部设置泄水孔（6），与隧道中心沟（1）贯通的集水井（4）修建在隧道仰拱底下，并在中心沟（1）底面位置设置集水井盖板（5），集水井盖板（5）通过设置于集水井（4）底部的拉伸弹簧（7）锁定，按如下步骤施工：（1）、在隧道仰拱底部开挖出整个结构所需空间后，现场浇筑与隧道中心沟（1）贯通的集水井（4），并于四周侧壁预埋泄水孔（6）；（2）、在集水井（4）外侧依次设置粗砂过滤层（3）及卵石过滤层（2）；（3）、在中心沟（1）底面位置安装集水井盖板（5）；（4）、在集水井（4）底部安装拉伸弹簧（7），拉伸弹簧（7）底端锁定于集水井（4）底部，顶端锁定于集水井盖板（5），在富水期间当水压力大于集水井盖板（5）自重及拉伸弹簧（7）拉力之和时，自动打开集水井盖板（5）将水排入中心沟（1）。

【技术特征摘要】
1.一种富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构，包括中心沟（1）、卵石过滤层（2）、粗砂过滤层（3）、集水井（4）、集水井盖板（5）、泄水孔（6）和拉伸弹簧（7），其特征在于：所述的集水井（4）外侧依次设置粗砂过滤层（3）及卵石过滤层（2），集水井（4）底部设置泄水孔（6），与隧道中心沟（1）贯通的集水井（4）修建在隧道仰拱底下，并在中心沟（1）底面位置设置集水井盖板（5），集水井盖板（5）通过设置于集水井（4）底部的拉伸弹簧（7）锁定，按如下步骤施工：（1）、在隧道仰拱底部开挖出整个结构所需空间后，现场浇筑与隧道中心沟（1）贯通的集水井（4），并于四周侧壁预埋泄水孔（6）；（2）、在集水井（4）外侧依次设置粗砂过滤层（3）及卵石过滤层（2）；（3）、在中心沟（1）底面位置安装集水井盖板（5）；（4）、在集水井（4）底部安装拉伸弹簧（7），拉伸弹簧（7）底端锁定于集水井（4）底部，顶端锁定于集水井盖板（5），在富水期间当水压力大于集水井盖板（5）自重及拉伸弹簧（7）拉力之和时，自动打开集水井盖板（5）将水排入中心沟（1）。2.根据权利要求1所述的富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构，其特征在于：所述卵石过滤层（2）环绕布置于集水井（4）最外侧，四周填土宽度均为0.5m，卵石粒径为80~120mm。3.根据权利要求1所述的富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构，其特征在于：所述粗砂过滤层（3）环绕相邻布置于集水井（4）外侧，四周填土宽度均为0.5m；粗砂粒径为0.5~2mm。4.根据权利要求1所述的富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁文云，郭永发，杨翔，罗云飞，殷洪波，罗胜利，肖勇刚，刘正初，李贵民，伍容兵，杨进京，郑刚强，
申请(专利权)人：中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南;53