一种铁路隧道仰拱内地下水测压与泄压装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种铁路隧道仰拱内地下水测压与泄压装置，属于轨道交通领域，所述装置整体呈“7”字型安装在中心排水沟侧面仰拱内部，分为平行于地平面的前半部和垂直于地平面且与仰拱底部连通的后半部，包括设置在装置前半部的前段泄压系统

【技术实现步骤摘要】
一种铁路隧道仰拱内地下水测压与泄压装置


[0001]本专利技术涉及轨道交通领域，尤其是一种铁路隧道仰拱内地下水测压与泄压装置
。

技术介绍

[0002]铁路隧道一般设置仰拱（如图
10
所示），受地下水影响，道床板起伏导致轨道不平顺，进一步会影响行车安全
。
[0003]现有的铁路隧道水压检测方法比较繁琐，水压监测通常需要提前在隧道构件内壁钻孔，然后在孔端安装专用的水压检测设备进行监测，监测费用昂贵
、
布线难度大，监测点的覆盖面小
。
铁路隧道现有的泄压方式主要采用钻孔泄压，钻孔泄压属于一种被动措施，是在隧道水压力过大的情况下不得已采取的措施，钻孔泄压的过程施工成本大，耗费时间长，泄压孔容易堵塞，还存在一系列后续问题
。
[0004]近年来，我国交通建设迅猛发展，复杂艰险山区铁路隧道工程规模庞大，为降低维修养护成本，满足高速铁路运营安全及乘客舒适度的需要，隧道内采用大量的无砟轨道结构，但仰拱施工仍然继续以前的施工生产模式，时有隧底积水
、
虚砟
、
欠挖等施工质量缺陷（仰拱及填充厚度不足，隧底积水），倘若隧道周边地下水发育
、
水量丰富，极易在隧底结构薄弱部位产生积水，在水压作用下，容易引起道床板上拱
、
开裂，严重时，道床破坏并有可能导致隧道结构失稳，严重影响列车运营安全，为隧道运营期的灾害治理带来诸多新的挑战
。
[0005]经过对某隧道双块式无砟轨道裂缝情况调研，经统计分析，铁路下行线道床板通缝共计
109
条，铁路上行线道床板通缝共计
129
条数量，上行线和下行线裂缝同时贯通情况共计
53
条
。
其中，隧道出口洞口
200m
范围内，双线贯通裂纹1条，里程为
D2K76+185
，仰拱缝与二衬缝里程为
D2K76+176
～
D2K76+188
；下行道床板贯通裂缝
12
条，上行道床板贯通裂缝0条
。D2K74+561
～
D2K76+144
（两缝对齐结束段～出口洞口内
200m
）范围内，双线贯通裂缝
52
条，位于仰拱施工缝
1m
范围内的通缝
16
条，
1m
～
2m
范围内的通缝
14
条，
2m
～
3m
范围内通缝
10
条，大于
3m
的通缝
13
条，
75%
位于仰拱施工缝
3m
范围内
。
[0006]在隧道两侧边沟
、
电缆沟出现较多的裂缝，电缆沟侧墙开裂情况较为严重，道床板通缝位置两侧必然出现电缆槽裂缝，裂缝由外侧电缆沟向里延伸至里侧电缆沟，呈现出上宽下窄规律，最大宽度达到
3mm。
同时发现因为地下水富含矿物质，导致隧道侧沟沟底出现较多的沉淀物，堵塞侧沟正常排水
。
[0007]因此，有必要研发一种铁路隧道仰拱内地下水测压与泄压装置
。

技术实现思路

[0008]本专利技术需要解决的技术问题是提供一种铁路隧道仰拱内地下水测压与泄压装置，通过在中心排水沟侧面仰拱内部安装本装置，将水压监测与泄压装置融合与一体，在水压监测的同时对水进行泄压，降低隧道修养护成本
。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种铁路隧道仰拱内地下水测压与泄压装置，所述装置整体呈“7”字型安装在中
心排水沟侧面仰拱内部，分为平行于地平面的前半部和垂直于地平面且与仰拱底部连通的后半部，包括泄压系统和测压系统；所述泄压系统设置在装置前半部的前段，包括设置在中心排水沟的侧壁上的出水口
、
与出水口连接的出水通道
、
设置在出水通道外侧的引导水的流向的导流仓
、
穿装在出水通道及导流仓中间位置的内部装有弹簧伸缩器的弹簧伸缩器套筒
、
设置在导流仓末端与出水通道相连处的泄水挡板
、
与泄水挡板连接的泄水挡板伸缩器
、
设置在导流仓的右端与弹簧伸缩器连接的阻水器端头和设置在装置后半部给地下渗水提供导流通道的地下水导流通道；在泄水挡板的侧面设置有与出水通道连接的泄水孔；所述弹簧伸缩器为阻水器端头提供反推力，在水压力达到预设压力值前，使阻水器端头与导流仓外壁贴合；当装置内无水压时，所述阻水器端头不产生位移，当水压力达到泄压系统预设值时，阻水器端头在弹簧伸缩器的带动下收缩，水从地下水导流通道进入导流仓；所述泄水挡板伸缩器能够在水压力作用下带动所述泄水挡板位移，控制导流仓内的水流入出水通道，从出水口排出到中心排水沟内；所述测压系统包括设置在导流仓右端的2个测压系统终端
、
设置在地下水导流通道底部的导流通道底部测压部件
、
设置在导流仓中部的2个小型水轮发电机以及终端状态查询管理系统
。
[0010]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述测压系统终端由探测单元
、
信号发送单元组成；测压系统终端包括微动开关
、
电路板
、
物联网卡
、
蓄电电源和测压系统保护盒；当水压达到预设压力值时，探测单元在水压作用下内陷，与触点接触，进而接通微动开关，信号单元电路导通，信号发送单元启动，向物联网云平台监控中心发送信息；通过物联网云平台监控中心信号接收单元接收到信号发送单元发过来的数据，通过终端状态查询管理系统进行预警，并自动调取该地段相关数据，通知相关人员前往现场确认处理
。
[0011]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述小型水轮发电机在导流仓中部上下各设置一个，当水流从阻水器端头进入导流仓后，带动小型水轮发电机叶轮旋转，小型水轮发电机有电路与测压系统终端连接，为测压系统终端的蓄电电源提供电能
。
[0012]本专利技术技术方案的进一步改进在于：导流通道底部测压部件的具体结构是在第二微动开关外包防水层，并通过管路通往测压系统终端，当水压达到预设压力后，测压系统终端电路导通，进行水压监测，并发送信号
。
[0013]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述第二微动开关与测压系统终端的微动开关的线路为并联结构
。
[0014]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述装置还包括能够将地下水中的矿物质进行溶解的溶解质投放装置
。
[0015]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述溶解质投放装置包括设置在中心排水沟的侧壁外端的溶解质投放口
、
设置在地下水导流通道底部的溶解质释放器以及连通溶解质投放口和溶解质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种铁路隧道仰拱内地下水测压与泄压装置，其特征在于：所述装置整体呈“7”字型安装在中心排水沟（4）侧面仰拱内部，分为平行于地平面的前半部和垂直于地平面且与仰拱底部连通的后半部，包括泄压系统和测压系统；所述泄压系统设置在装置前半部的前段，包括设置在中心排水沟（4）的侧壁上的出水口（
15
）
、
与出水口（
15
）连接的出水通道（
18
）
、
设置在出水通道（
18
）外侧的引导水的流向的导流仓（
19
）
、
穿装在出水通道（
18
）及导流仓（
19
）中间位置的内部装有弹簧伸缩器（
16
）的弹簧伸缩器套筒（
17
）
、
设置在导流仓（
19
）末端与出水通道（
18
）相连处的泄水挡板（
111
）
、
与泄水挡板（
111
）连接的泄水挡板伸缩器（
112
）
、
设置在导流仓（
19
）的右端与弹簧伸缩器（
16
）连接的阻水器端头（
113
）和设置在装置后半部给地下渗水提供导流通道的地下水导流通道（
115
）；在泄水挡板（
111
）的侧面设置有与出水通道（
18
）连接的泄水孔（
110
）；所述弹簧伸缩器（
16
）为阻水器端头（
113
）提供反推力，在水压力达到预设压力值前，使阻水器端头（
113
）与导流仓（
19
）外壁贴合；当装置内无水压时，所述阻水器端头（
113
）不产生位移，当水压力达到泄压系统预设值时，阻水器端头（
113
）在弹簧伸缩器（
16
）的带动下收缩，水从地下水导流通道（
115
）进入导流仓（
19
）；所述泄水挡板伸缩器（
112
）能够在水压力作用下带动所述泄水挡板（
111
）位移，控制导流仓（
19
）内的水流入出水通道（
18
），从出水口（
15
）排出到中心排水沟（4）内；所述测压系统包括设置在导流仓（
19
）右端的2个测压系统终端（
14
）
、
设置在地下水导流通道（
115
）底部的导流通道底部测压部件（
118
）
、
设置在导流仓（
19
）中部的2个小型水轮发电机（
13
）以及终端状态查询管理系统
。2.
根据权利要求1所述的一种铁路隧道仰拱内地下水测压与泄压装置，其特征在于：所述测压系统终端（
14
）由探测单元
、
信号发送单元组成；测压系统终端（
14
）包括微动开关（
14
‑1）
、
电路板（
14
‑2）
、
物联网卡（
14
‑3）
、
蓄电电源（
14
‑4）和测压系统保护盒；当水压达到预设压力值时，探测单元在水压作用下内陷，与触点接触，进而接通微动开关（
14
‑1），信号单元电路导通，信号发送单元启动，向物联网...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，黄海洪，边林琳，董海成，杨中州，熊永学，杜正，郝东庆，王瑞，
申请(专利权)人：中铁十六局集团第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：