用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 212508428 U(45)授权公告日 2021.02.09

(21)申请号 202020513874.8(22)申请日 2020.04.09

(73)专利权人 中铁十九局集团第三工程有限公

司

地址 110136 辽宁省沈阳市沈北新区沈北

路36号(72)发明人 赵立财　徐亮　杨生辉　贾志刚　

胡宗诚　(74)专利代理机构 北京开阳星知识产权代理有

限公司 11710

代理人 杨中鹤(51)Int.Cl.

E21F 16/02(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)实用新型名称

用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构(57)摘要

本实用新型涉及隧道施工技术领域，提供了一种用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构。该排水结构包括排水孔，所述排水孔穿过仰拱填充、仰拱衬砌混凝土、仰拱喷射混凝土及上层基岩延伸至富水软弱夹层，所述排水孔内设置有排水管，所述排水管处于所述仰拱喷射混凝土下方的管段开设有渗水孔。在发现隧道仰拱上浮之后，本申请直接在仰拱填充上开设排水孔，排水孔延伸至富水软弱夹层，为了避免排水孔坍塌，所以在排水孔内对应配合安装排水管，如此富水软弱夹层的承压水直接由排水管排出，避免承压水上升渗入仰拱喷射混凝土及仰拱衬砌混凝土，从而解决隧道仰拱上浮，确保隧道正常运营。

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权　利　要　求　书

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1.一种用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构，其特征在于：包括排水孔(10)，所述排水孔(10)穿过仰拱填充(3)、仰拱衬砌混凝土(2)、仰拱喷射混凝土(1)及上层基岩(6)延伸至富水软弱夹层(7)，所述排水孔(10)内设置有排水管(11)，所述排水管(11)处于所述仰拱喷射混凝土(1)下方的管段开设有渗水孔。

2.根据权利要求1所述的用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构，其特征在于：所述排水管(11)处于所述仰拱喷射混凝土(1)下方的管段的外周包覆有无纺布。

3.根据权利要求2所述的用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构，其特征在于：所述排水管(11)与所述排水孔(10)间隔布置，所述无纺布与所述排水孔(10)之间填充有粗砂(12)。

4.根据权利要求3所述的用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构，其特征在于：所述排水管(11)穿过所述仰拱喷射混凝土(1)的管段及处于所述仰拱喷射混凝土(1)上方的管段与所述排水孔(10)之间填充有水泥砂浆(13)。

5.根据权利要求1所述的用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构，其特征在于：所述仰拱填充(3)的中部开设有中心排水槽(31)，所述中心排水槽(31)沿隧道的长度方向延伸布置，所述排水孔(10)开设于所述中心排水槽(31)的槽底。

6.根据权利要求5所述的用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构，其特征在于：所述仰拱填充(3)的侧边开设有侧边排水槽(32)，所述侧边排水槽(32)沿隧道的长度方向延伸布置，所述排水孔(10)还开设于所述侧边排水槽(32)的槽底。

7.根据权利要求6所述的用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构，其特征在于：处于所述中心排水槽(31)和所述侧边排水槽(32)的所述排水管(11)的上端各自高于所述中心排水槽(31)和所述侧边排水槽(32)的槽底。

8.根据权利要求6所述的用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构，其特征在于：所述侧边排水槽(32)至所述中心排水槽(31)之间设置有引水管(33)，所述引水管(33)布置于所述仰拱填充(3)与混凝土垫层(4)之间。

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用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构

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技术领域

[0001]本实用新型属于隧道施工技术领域，特别涉及一种用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构。

背景技术

[0002]随着我国高铁建设的发展，长大隧道、特长型隧道工程已成为铁路建设工程的施工重点，但是因为我国一些地区地形的限制，如石灰岩地层分布较广的地区和包含富水软弱夹层的岩溶地区，所以上述地区隧道修建风险和运营风险较高。[0003]近年来，上述地区的铁路隧道运营期间发生了若干起无砟道床变形、仰拱及填充隆起等水害事件。现有技术中，针对上述地区修建隧道之前都会进行地形和地层勘探，提前设置防排水系统用于避免水害。隧道仰拱修建于上层基岩6上，隧道仰拱自下而上包括仰拱喷射混凝土1、仰拱衬砌混凝土2、仰拱填充3及混凝土垫层4，混凝土垫层上设置轨道板5。上层基岩6下方可能存在富水软弱夹层7，富水软弱夹层的下方为下层基岩8，富水软弱夹层7在修建隧道前未被勘探出，所以后期仍有可能存在水害问题。[0004]在汛期时，连续降雨导致富水软弱夹层7的承压水水位上升，在承压水作用下，仰拱施工缝止水带被破坏，导致隧道底部承压水上升进入混凝土垫层4与仰拱填充3之间的施工缝。由于混凝土垫层4密封作用，最终在承压水作用下，引起混凝土垫层4及轨道板5整体上浮。上述情况极不利于隧道正常运营，成为了隧道施工中的技术难题。实用新型内容

[0005]本实用新型的目的在于提供一种用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构，对仰拱下方的富水软弱夹层进行排水，从而解决隧道仰拱上浮。[0006]为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构，包括排水孔，所述排水孔穿过仰拱填充、仰拱衬砌混凝土、仰拱喷射混凝土及上层基岩延伸至富水软弱夹层，所述排水孔内设置有排水管，所述排水管处于所述仰拱喷射混凝土下方的管段开设有渗水孔。[0007]可选的，所述排水管处于所述仰拱喷射混凝土下方的管段的外周包覆有无纺布。[0008]可选的，所述排水管与所述排水孔间隔布置，所述无纺布与所述排水孔之间填充有粗砂。

[0009]可选的，所述排水管穿过所述仰拱喷射混凝土的管段及处于所述仰拱喷射混凝土上方的管段与所述排水孔之间填充有水泥砂浆。[0010]可选的，所述仰拱填充的中部开设有中心排水槽，所述中心排水槽沿隧道的长度方向延伸布置，所述排水孔开设于所述中心排水槽的槽底。[0011]可选的，所述仰拱填充的侧边开设有侧边排水槽，所述侧边排水槽沿隧道的长度方向延伸布置，所述排水孔还开设于所述侧边排水槽的槽底。[0012]可选的，处于所述中心排水槽和所述侧边排水槽的所述排水管的上端各自高于所

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述中心排水槽和所述侧边排水槽的槽底。[0013]可选的，所述侧边排水槽至所述中心排水槽之间设置有引水管，所述引水管布置于所述仰拱填充与混凝土垫层之间。[0014]与现有技术相比，在发现隧道仰拱上浮之后，本申请直接在仰拱填充上开设排水孔，排水孔延伸至富水软弱夹层，为了避免排水孔坍塌，所以在排水孔内对应配合安装排水管，如此富水软弱夹层的承压水直接由排水管排出，避免承压水上升渗入仰拱喷射混凝土及仰拱衬砌混凝土，从而解决隧道仰拱上浮，确保隧道正常运营。附图说明

[0015]图1为本实用新型提供的排水结构的实施例的示意图；[0016]图2为排水管与排水孔的配合示意图。[0017]附图标记：[0018]1、仰拱喷射混凝土；2、仰拱衬砌混凝土；3、仰拱填充；31、中心排水槽；32、侧边排水槽；33、引水管；4、混凝土垫层；5、轨道板；6、上层基岩；7、富水软弱夹层；8、下层基岩；10、排水孔；11、排水管；12、粗砂；13、水泥砂浆。具体实施方式

[0019]为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0020]如图1和图2所示，本实用新型提供了一种用于解决隧道仰拱上浮的降压排水结构，包括排水孔10，排水孔10穿过仰拱填充3、仰拱衬砌混凝土2、仰拱喷射混凝土1及上层基岩6延伸至富水软弱夹层7，排水孔10内设置有排水管11，排水管11处于仰拱喷射混凝土1下方的管段开设有渗水孔。[0021]与现有技术相比，在发现隧道仰拱上浮之后，本申请直接在仰拱填充3上开设排水孔10，排水孔10延伸至富水软弱夹层7，为了避免排水孔10坍塌，所以在排水孔10内对应配合安装排水管11，如此富水软弱夹层7的承压水直接由排水管11排出，避免承压水上升渗入仰拱喷射混凝土1及仰拱衬砌混凝土2，从而解决隧道仰拱上浮，确保隧道正常运营。其中排水孔10的直径为160mm左右，排水管11的直径为100mm左右，排水孔10不宜开设过大，因为有可能会对隧道仰拱结构造成损伤，排水管11应与排水孔10间隔一定距离，便于布置无纺布及粗砂12，从而形成过滤层。[0022]在一些实施例中，如图2所示，排水管11处于仰拱喷射混凝土1 下方的管段的外周包覆有无纺布，上层基岩6及富水软弱夹层7与排水管11之间可能存在杂质，杂质可能会将渗水孔堵住，如此将影响排水管11正常排水，所以设置无纺布用于过滤大颗粒杂质，确保承压水进入排水管11内。

[0023]在一些实施例中，如图2所示，排水管11与排水孔10间隔布置，无纺布与排水孔10之间填充有粗砂12，上层基岩6及富水软弱夹层7 与排水管11之间可能存在淤泥，仅仅只设

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置无纺布是可以过滤大颗粒杂质，但是可能会出现淤泥包覆无纺布的情况，如此也将影响排水管 11正常排水，所以在无纺布与排水孔10之间填充粗砂12，粗砂12起到了初级过滤的作用，避免杂质和淤泥直接影响到无纺布，确保承压水进入排水管11内。[0024]在一些实施例中，如图2所示，排水管11穿过仰拱喷射混凝土1 的管段及处于仰拱喷射混凝土1上方的管段与排水孔10之间填充有水泥砂浆13，承压水可能会渗入至排水孔10与排水管11之间处于仰拱的部分，这时承压水会对仰拱喷射混凝土1、仰拱衬砌混凝土2及仰拱填充3造成侵害，所以采用水泥砂浆13使得处于仰拱的排水孔10与排水管11之间的间隙进行密封，如此确保承压水不会对仰拱造成侵害，又能对排水管11进行固定。[0025]在一些实施例中，如图1和图2所示，仰拱填充3的中部开设有中心排水槽31，中心排水槽31沿隧道的长度方向延伸布置，排水孔 10开设于中心排水槽31的槽底。仰拱填充3的侧边开设有侧边排水槽 32，侧边排水槽32沿隧道的长度方向延伸布置，排水孔10还开设于侧边排水槽32的槽底。沿隧道的长度方向在仰拱填充3上开设中心排水槽31及侧边排水槽32，排水孔10直接开设于槽底，承压水由排水管11排出之后顺延排水槽即可排出至外界环境。

[0026]在一些实施例中，如图1和图2所示，处于中心排水槽31和侧边排水槽32的排水管11的上端各自高于中心排水槽31和侧边排水槽32 的槽底，避免承压水由排水管11排出之后再回流。

[0027]在一些实施例中，如图1和图2所示，侧边排水槽32至中心排水槽31之间设置有引水管33，引水管33布置于仰拱填充3与混凝土垫层4之间，侧边排水槽32高于中心排水槽31，通过引水管33最终将承压水全部由中心排水槽31排出至外界环境。[0028]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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