一种湿陷性区域隧道排水结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种湿陷性区域隧道排水结构，包括初期支护、设在初期支护下侧的仰拱、设在初期支护和仰拱内侧的二次筑砌，以及设在仰拱上侧的路面结构；所述路面结构上设有中心排水管，沿中心排水管长度方向间隔设置多个沉沙池；所述仰拱下侧设有碎石蓄水层，所述碎石蓄水层横向铺设有集水管，所述集水管相对布设在沉沙池两侧并与沉沙池连通，所述沉沙池的底部低于碎石蓄水层。本实用新型专利技术可以对仰拱下侧基础进行有效排水，有效适应湿陷性黄土区对隧道的排水需求。对隧道的排水需求。对隧道的排水需求。

【技术实现步骤摘要】
一种湿陷性区域隧道排水结构


[0001]本技术属于隧道安全施工
，具体涉及一种湿陷性区域隧道排水结构。

技术介绍

[0002]湿陷性黄土是指在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土；湿陷性黄土广泛分布于中国西北、东北、华中和华东部分地区；常规的处理办法是采用高能级强夯法、DDC法、挤密法和预浸水法，现有处理方法中也有采用预浸水与强夯结合的方式。
[0003]复合衬砌隧道施工时遇到湿陷性地质段时，如能够处理好渗水，实现合理、有效排水则可以降低或避免隧道受到灾害；现有隧道排水结构依然以环形集水管、纵向排水管、横向导水管、中心排水管以及排水沟之间的相互配合来进行排水；现有排水结构设计侧重隧道侧壁排水，而仰拱下侧渗水多以封堵为主，由于渗水对湿陷性黄土地基危害性大，以封堵为主的防水措施并不适合，不能对隧道起到更好的防护作用。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种湿陷性区域隧道排水结构，用以解决现有隧道排水结构不能针对湿陷性黄沙路段而对仰拱下侧基础进行有效排水的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0006]一种湿陷性区域隧道排水结构，包括初期支护、设在初期支护下侧的仰拱、设在初期支护和仰拱内侧的二次筑砌，以及设在仰拱上侧的路面结构；所述路面结构上设有中心排水管，沿中心排水管长度方向间隔设置多个沉沙池；所述仰拱下侧设有碎石蓄水层，所述碎石蓄水层横向铺设有集水管，所述集水管相对布设在沉沙池两侧并与沉沙池连通，所述沉沙池的底部低于碎石蓄水层。
[0007]进一步，所述沉沙池沿隧道横向设有隔板，并将沉沙池分隔成主蓄水池和次蓄水池，所述中心排水管连通主蓄水池，所述集水管连通次蓄水池，所述主蓄水池和次蓄水池之间设有虹吸管。
[0008]进一步，所述虹吸管一端伸入次蓄水池底部、另一端折弯后伸入主蓄水池，所述虹吸管另一端端口略低于中心排水管下端。
[0009]进一步，所述碎石蓄水层沿隧道长度方向铺设有短节导水管，所述短节导水管位于中心排水管正下方并与次蓄水池连通。
[0010]进一步，所述初期支护和二次筑砌之间设有环形集水管，所述环形集水管沿隧道长度方向间隔设置多个，所述初期支护和二次筑砌之间设有与环形集水管连通的纵向排水管，所述纵向排水管上连接有贯穿路面结构并与中心排水管连通的横向导水管。
[0011]进一步，所述路面结构上设有路面排水沟，所述路面排水沟两端连接手孔井。
[0012]本技术的有益效果是：
[0013]1、本技术通过铺设碎石蓄水层实现仰拱下侧基础渗水的收集、积蓄，然后通过集水管对碎石蓄水层的积水进行收集并排入沉沙池内；这样的结构设计在实现仰拱底部积水收集的同时，可以简化施工难度，碎石蓄水层铺设便捷，集水管铺设于碎石蓄水层后连通的是沉沙池，这里不涉及对仰拱进行结构改进，实际施工时方便操作；
[0014]2、本技术对现有沉沙池进行了一定的结构改进，主要是增加了隔板和虹吸管结构，隔板将沉沙池分隔成主蓄水池和次蓄水池，主蓄水池和次蓄水池利用虹吸管实现连通，次蓄水池积蓄一定量的水后可利用主蓄水池的正常排水并基于虹吸原理将次蓄水池的水排入主蓄水池；这样的结构设计用于避免水位较高的主蓄水池的水进入次蓄水池并淹没次蓄水管，可避免出现倒灌现象发生；
[0015]3、本技术在沉沙池的基础上还增设了短节导水管，短节导水管沿中心排水管轴向布设，当沉沙池间距较大时，通过短节导水管实现更加有效的集水目的。
附图说明
[0016]图1为本技术的结构示意图；（隧道立面结构）
[0017]图2为本技术俯视状态排水结构示意图；
[0018]图3为本技术中沉沙池侧向剖切结构示意图；
[0019]图4为图3的俯视结构示意图。
[0020]其中，1
‑
初期支护；2
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仰拱；3
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二次筑砌；4
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路面结构；5
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中心排水管；6
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沉沙池；7
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碎石蓄水层；8
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集水管；9
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隔板；10
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主蓄水池；11
‑
次蓄水池；12
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虹吸管；13
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短节导水管；14
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环形集水管；15
‑
纵向排水管；16
‑
横向导水管；17
‑
路面排水沟；18
‑
手孔井。
具体实施方式
[0021]以下结合附图对本技术优选实施例进行说明。
[0022]如图1至4所示，一种湿陷性区域隧道排水结构，包括初期支护1、设在初期支护1下侧的仰拱2、设在初期支护1和仰拱2内侧的二次筑砌3，以及设在仰拱2上侧的路面结构4；路面结构4上设有中心排水管5，中心排水管5埋设在路面结构4的中心排水沟内，沿中心排水管5长度方向间隔设置多个沉沙池6；该部分的结构介绍为现有技术的介绍用于方便本技术特点的说明。本技术的主要改进是在仰拱2下侧设置80~150mm厚度的碎石蓄水层7，碎石蓄水层7采用小粒径碎石铺设而成；同时还在碎石蓄水层7中铺设开有孔洞的双壁波纹管，双壁波纹管构成本技术中的集水管8，且集水管8对布设在沉沙池6两侧并与沉沙池6连通；沉沙池6通常沿隧道长度方向间隔设置多个，而将集水管8与沉沙池6配合能够简化施工难度，无需对仰拱2或其他构件进行结构改进；沉沙池6的底部低于碎石蓄水层7，用以方便收集渗水。
[0023]中心排水管5是主要排水管，中心排水管5位于路面结构4上致使其排水高度要高于集水管8，因此集水管8收集的渗水和收集到中心排水管5内的渗水需要彼此独立存储，否则沉沙池6积水高度大于集水管8高度后会出现倒灌；这样就需要对沉沙池6进行结构改进，在结构设计上沉沙池6沿隧道横向设置隔板9，并将沉沙池6分隔成主蓄水池10和次蓄水池11；中心排水管5连通主蓄水池10，集水管8连通次蓄水池11，主蓄水池10和次蓄水池11之间设有虹吸管12，当中心排水管5排水时可基于虹吸原理使次蓄水池11的水排出，虹吸管12在
设置时其一端伸入次蓄水池11底部、另一端折弯后伸入主蓄水池10，且虹吸管12另一端端口略低于中心排水管5下端。
[0024]沉沙池6按照设计要求应等间隔设置，当沉沙池6设计间距大于25m时，为实现更好的仰拱2底部渗水收集，可在碎石蓄水层7沿隧道长度方向铺设有短节导水管13，短节导水管13位于中心排水管5正下方并与次蓄水池11连通；短节导水管13同样采用开设透水孔的双壁波纹管；短节导水管13的设置使得沿中心排水管5轴向能够进行集水，且基于沉沙池6设置能够方便施工。
[0025]本技术的排水结构设计可配套现有排水结构设计，现有结构设计中，为实现隧道外壁渗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿陷性区域隧道排水结构，包括初期支护、设在初期支护下侧的仰拱、设在初期支护和仰拱内侧的二次筑砌，以及设在仰拱上侧的路面结构；所述路面结构上设有中心排水管，沿中心排水管长度方向间隔设置多个沉沙池；其特征在于，所述仰拱下侧设有碎石蓄水层，所述碎石蓄水层横向铺设有集水管，所述集水管相对布设在沉沙池两侧并与沉沙池连通，所述沉沙池的底部低于碎石蓄水层。2.如权利要求1所述的一种湿陷性区域隧道排水结构，其特征在于，所述沉沙池沿隧道横向设有隔板，并将沉沙池分隔成主蓄水池和次蓄水池，所述中心排水管连通主蓄水池，所述集水管连通次蓄水池，所述主蓄水池和次蓄水池之间设有虹吸管。3.如权利要求2所述的一种湿陷性区域隧道排水结构，其特征在于，所述虹吸管一端伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟运权，石玉军，谢年霞，李岩，吴建伟，张建明，路俊海，杨卢军，李佳，文逸，姚于敏，李奇章，颜禄欣，张剑栋，刘凌云，蒲志锋，王建发，刘成阳，赵东辉，孙颖，魏立志，周永强，杨雪，余妍，刘炯利，李巨亮，田卓坤，王武文，李星，王子民，张明智，徐海林，岑嘉凌，党业，文晗，许斌，王千一，张建宁，王乾峰，
申请(专利权)人：甘肃圆峰交通工程有限公司，
类型：新型
国别省市：