高寒地区隧道保温防排水系统技术方案

本发明专利技术公开了高寒地区隧道保温防排水系统，包括隧道拱墙、隧道仰拱和仰拱填充层，还包括拱墙防排水系统和隧道内部排水系统，拱墙防排水系统包括自粘式防水板、环向盲管和拱脚纵向透水管，隧道内部排水系统包括中心排水管、检查井、拱底纵向透水管、单向保温排水管和侧沟；隧道拱墙以及隧道仰拱内均设有VIP保温防水板。本发明专利技术通过隧道仰拱的初期支护和二次衬砌之间设全覆盖VIP保温防水板，在保证透水管内温度的前提下，将深埋中心水沟提升为浅埋，既提升了隧道施工的安全性，又极大降低了施工量；在新的设计方案中，隧道拱墙内同样采用了VIP保温防排水材料，使隧道内的防排水能力与效率都能得到极大的提升。

Heat preservation and drainage system of tunnel in high and cold region

The invention discloses the thermal insulation and drainage system of tunnel in high cold area, including tunnel arch wall, tunnel inverted arch and inverted arch filling layer. It also includes arch wall anti drainage system and tunnel internal drainage system. The arch wall anti drainage system includes self-adhesive waterproof board, ring direction blind pipe and arch foot longitudinal permeable pipe, and the inner drainage system of tunnel includes center. Drainage pipes, inspection wells, arch bottom longitudinal water permeable pipes, one-way heat insulation drainage pipes and side trenches; tunnel arch walls and tunnel inverts are equipped with VIP thermal insulation waterproof board. Through the initial support of the tunnel inverted arch and the full cover VIP insulating waterproof board between the two lining and the lining of the tunnel, the deep buried central water trench is raised to shallow buried under the premise of the temperature of the permeable pipe, which not only improves the safety of the tunnel construction, but also greatly reduces the construction amount; in the new design scheme, the tunnel arch wall is the same mining. With VIP thermal insulation and waterproof materials, the ability and efficiency of waterproofing and drainage in the tunnel can be greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
高寒地区隧道保温防排水系统
本专利技术涉及铁路隧道排水
，具体涉及一种高寒地区隧道保温防排水系统。
技术介绍
如图1和图2所示，展示的是现行寒区铁路隧道设计方案采用深埋中心水沟设计方案：其拱墙以EVA防水板和土工布进行防水，环向盲沟设置于隧道初期支护外，距隧道衬砌内缘1.2m、宽0.4m的沟槽内，环向盲沟纵向间距按6～12m；隧道均设置贯通的双侧保温水沟，保温水沟设置双层盖板，双层盖板之间填充聚氨酯保温材料；隧道均设置贯通的中心深埋水沟引排隧道地下水，中心深埋水沟置于冻结线以下，深度至仰拱下1m；无砟道床中心深埋水沟检查井间距50m左右考虑，置于线路中间，井内设置双层盖板，盖板与井壁连接处设置橡胶垫圈，确保密封，两层盖板之间采用聚氨酯型材填充；有砟道床中心深埋水沟检查井间距一般为30m一处，结合小避车洞设置在隧道侧壁；纵向盲沟在衬砌两侧边墙处各设一道，背衬聚氨酯保温板；中心深埋水沟通过隧底排水横沟与环、纵向盲管连通。在施工过程中，现行设计方案逐渐显现了一些问题，主要如下：(1)工程安全存在隐患。根据现行的设计方案，隧底仰拱底部以下挖掘深度为2m，在有横沟位置需要横断面整体开挖，实践证明，在同一类围岩中，挖掘跨度越大，围岩的稳定性就越差，因此，深埋中心水沟的开挖对隧道围岩扰动较大，影响隧道主体稳定，不仅在施工过程中易出现坍塌等事故，还会对隧道建成之后的稳定性造成影响。(2)工程量大，施工困难。在现行设计方案中，深埋中心水沟基坑的开挖和横沟断面整体开挖极大的增加了工程量，不仅开挖时挖掘大量土方，安装中心水沟和横沟后的基坑以及超挖部分的回填、由此造成的运输等问题都使得开挖工程越发庞大；而环向盲沟基槽需要开挖至隧道初期支护外深度1.2米，存在施工难度较大，现有常规设备难使用，人工开挖较慢，效果差，盲管安设后沟槽回填轻质保温混凝土施工质量较难控制等问题。(3)进度缓慢，费时耗力。从现场施工情况来看，由于深埋中心水沟方案工程量大，使得隧道整体工程推进缓慢，月掘进量最快只有40m，这对于每年有四个月休工期的寒区工程来说过于缓慢。而由工期拉长所造成的成本增加也使工程造价大幅提升。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种高寒地区隧道保温防排水系统，其解决了现行寒区铁路隧道的防排水及保温方式存在的工程隐患、工程量大、施工困难、进度缓慢和费时耗力的缺陷。本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：高寒地区隧道保温防排水系统，包括隧道拱墙和隧道仰拱，以及位于隧道仰拱上端的仰拱填充层，还包括拱墙防排水系统和隧道内部排水系统，所述拱墙防排水系统包括铺挂在隧道拱墙的初期支护和二次衬砌之间的自粘式防水板和环向盲管，以及设在隧道拱墙的两侧底端的拱脚纵向透水管，所述隧道内部排水系统包括纵向铺设在仰拱填充层内的中心排水管和检查井，以及两根平行设在隧道仰拱下方的拱底纵向透水管，以及两根连通检查井和拱底纵向透水管的单向保温排水管，以及铺设于隧道仰拱两侧边的侧沟，所述检查井间隔设置且与中心排水管连通；所述隧道拱墙的初期支护和二次衬砌之间以及隧道仰拱的初期支护和二次衬砌之间均设有VIP(VacuumInsulationPanel：真空绝热板)保温防水板。进一步改进在于，所述隧道拱墙的初期支护和二次衬砌之间的VIP保温防水板一面通过自粘布与环向盲管外的自粘土工布粘接，用于对环向盲管进行保温，另一面通过自粘布与自粘式防水板粘接，安装方便。进一步改进在于，在所述隧道拱墙拱脚处的自粘式防水板内引出有第一横向导水管，所述第一横向导水管连通至两个侧沟并由两个侧沟连通至中心排水管；两根拱脚纵向透水管均引出有第二横向导水管，两根第二横向导水管分别连通至同侧的拱底纵向透水管。进一步改进在于，所述隧道仰拱的下方铺设有保温固定座，所述保温固定座由从下往上依次铺设的C20混凝土管座、碎石过滤层、第一保温混凝土层、VIP保温层和第二保温混凝土层组成，所述拱底纵向透水管铺设在C20混凝土管座和碎石过滤层之间。进一步改进在于，所述第一保温混凝土层厚度为30mm，所述VIP保温层厚度为20mm，所述第二保温混凝土层厚度为30mm。进一步改进在于，所述中心排水管为内径600mm的双壁波纹管，且在中心排水管的外表面覆有VIP保温层，VIP保温层厚度为20mm。进一步改进在于，所述第一横向导水管和第二横向导水管均为内径100mm的双壁波纹管，且在第一横向导水管和第二横向导水管的外表面均覆有VIP保温层，VIP保温层厚度为10mm。进一步改进在于，所述检查井为预制保温塑料检查井。进一步改进在于，所述侧沟的顶端设有纤维增强复合材料保温盖板，且在隧道进出口处的侧沟内铺设有电伴热加热面板。进一步改进在于，所述拱底纵向透水管为直径200mm、外包过滤层的打孔双壁波纹管，所述单向保温排水管的直径为100mm。本专利技术的有益效果是：通过隧道仰拱和仰供填充层之间设全覆盖VIP保温防水板，在保证透水管内温度的前提下，将深埋中心水沟提升为浅埋，全覆盖真空绝热板的存在使仰供下排水管上移，既提升了隧道施工的安全性，又极大降低了施工量；在新的设计方案中，隧道拱墙内同样采用了VIP保温防排水材料，对环向盲管和拱底纵向透水管进行保温，使隧道内的防排水能力与效率都能得到极大的提升。另外，中心排水管、拱侧纵向排水管、拱底纵向排水管和侧沟同时进行排水，有效提升了隧道的排水效率，且通过横管将隧道拱墙内的积水引至排水管内，提升了拱墙的防排水性能，且拱底纵向透水管与仰拱填充层内检查井以单向保温排水管连通，有利于泄压和疏通检查拱底纵向透水管。附图说明图1为现行寒区隧道防排水深埋检查井断面图；图2为现行寒区隧道防排水深埋中心水沟断面图；图3为本专利技术的结构示意图；图4为图3中A部分的放大图；图5为图3中B部分的放大图；其中，1-隧道拱墙，2-隧道仰拱，3-仰拱填充层，4-自粘式防水板，5-环向盲管，6-拱脚纵向透水管，7-中心排水管，8-检查井，9-拱底纵向透水管，10-单向保温排水管，11-侧沟，12-VIP保温防水板，13-自粘布，14-第一横向导水管，15-第二横向导水管，16-C20混凝土管座，17-碎石过滤层，18-第一保温混凝土层，19-VIP保温层，20-第二保温混凝土层，21-纤维增强复合材料保温盖板。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本专利技术。结合图3至图5所示，一种高寒地区隧道保温防排水系统的实施例结构，其包括隧道拱墙1和隧道仰拱2，以及位于隧道仰拱2上端的仰拱填充层3。另外，还包括拱墙防排水系统和隧道内部排水系统，其中拱墙防排水系统包括铺挂在隧道拱墙1的初期支护和二次衬砌之间的自粘式防水板4和环向盲管5，以及设在隧道拱墙1的两侧底端的拱脚纵向透水管6，隧道内部排水系统包括纵向铺设在仰拱填充层3内的中心排水管7和检查井8，以及两根平行设在隧道仰拱2下方的拱底纵向透水管9，以及两根连通检查井8和拱底纵向透水管9的单向保温排水管10，以及铺设于隧道仰拱2两侧边的侧沟11，检查井8间隔设置且与中心排水管7连通；隧道拱墙1的初期支护和二次衬砌之间以及隧道仰拱2的初期支护和二次衬砌之间均设有VIP保温防水板12。其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高寒地区隧道保温防排水系统，包括隧道拱墙(1)和隧道仰拱(2)，以及位于隧道仰拱(2)上端的仰拱填充层(3)，其特征在于：还包括拱墙防排水系统和隧道内部排水系统，所述拱墙防排水系统包括铺挂在隧道拱墙(1)的初期支护和二次衬砌之间的自粘式防水板(4)和环向盲管(5)，以及设在隧道拱墙(1)的两侧底端的拱脚纵向透水管(6)，所述隧道内部排水系统包括纵向铺设在仰拱填充层(3)内的中心排水管(7)和检查井(8)，以及两根平行设在隧道仰拱(2)下方的拱底纵向透水管(9)，以及两根连通检查井(8)和拱底纵向透水管(9)的单向保温排水管(10)，以及铺设于隧道仰拱(2)两侧边的侧沟(11)，所述检查井(8)间隔设置且与中心排水管(7)连通；所述隧道拱墙(1)的初期支护和二次衬砌之间以及隧道仰拱(2)的初期支护和二次衬砌之间均设有VIP保温防水板(12)。

【技术特征摘要】
1.高寒地区隧道保温防排水系统，包括隧道拱墙(1)和隧道仰拱(2)，以及位于隧道仰拱(2)上端的仰拱填充层(3)，其特征在于：还包括拱墙防排水系统和隧道内部排水系统，所述拱墙防排水系统包括铺挂在隧道拱墙(1)的初期支护和二次衬砌之间的自粘式防水板(4)和环向盲管(5)，以及设在隧道拱墙(1)的两侧底端的拱脚纵向透水管(6)，所述隧道内部排水系统包括纵向铺设在仰拱填充层(3)内的中心排水管(7)和检查井(8)，以及两根平行设在隧道仰拱(2)下方的拱底纵向透水管(9)，以及两根连通检查井(8)和拱底纵向透水管(9)的单向保温排水管(10)，以及铺设于隧道仰拱(2)两侧边的侧沟(11)，所述检查井(8)间隔设置且与中心排水管(7)连通；所述隧道拱墙(1)的初期支护和二次衬砌之间以及隧道仰拱(2)的初期支护和二次衬砌之间均设有VIP保温防水板(12)。2.根据权利要求1所述的高寒地区隧道保温防排水系统，其特征在于：所述隧道拱墙(1)的初期支护和二次衬砌之间的VIP保温防水板(12)一面通过自粘布(13)与环向盲管(5)粘接，另一面与自粘式防水板(4)粘接。3.根据权利要求1所述的高寒地区隧道保温防排水系统，其特征在于：在所述隧道拱墙(1)拱脚处的自粘式防水板(4)内引出有第一横向导水管(14)，所述第一横向导水管(14)连通至两个侧沟(11)并由两个侧沟(11)连通至中心排水管(7)；两根拱脚纵向透水管(6)均引出有第二横向导水管(15)，两根第二横向导水管(15)分别连通至同侧的拱底纵向透水管(9)。4.根据权利要求3所述的高寒地区...

【专利技术属性】
技术研发人员：王姣，王建，陈蒙，
申请(专利权)人：铁科创恒新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34