一种用于铁路隧道基底的导流排水系统及其施工方法与流程

1.本发明属于铁路隧道基底加固防护技术领域，具体涉及一种用于铁路隧道基底的导流排水系统。本发明还涉及一种用于铁路隧道基底的导流排水系统的施工方法


背景技术：

2.铁路隧道在运营过程中，隧道基底通常存在基底涌水和道心积水等病害，这些隧道基底病害严重影响了隧道基底的结构性能和稳定，进而严重影响了列车的正常运行。例如，隧道基底裂隙逐步被地下水掏空后，有可能发生晃车等行车安全隐患。
3.此外，现有技术中对隧道基底存在的基底涌水、道心积水等病害的整治大多采用普通的排水管进行排水，其防腐性能差，且易堵塞，排水效率低，从而导致排水效果差，这对列车的正常运营造成了严重影响。


技术实现要素：

4.针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种用于铁路隧道基底的导流排水系统，
5.本发明还提出了一种用于铁路隧道基底的导流排水系统的施工方法。
6.为此，根据本发明的第一方面提出了一种用于铁路隧道基底的导流排水系统，包括：多个设置在轨枕的下方的横向导流装置，多个所述横向导流装置沿线路方向均匀间隔开设置；布设在所述横向导流装置的两侧且沿线路方向延伸的纵向排水槽，所述纵向排水槽与所述横向导流装置连通；以及多个设置在所述纵向排水槽的横向外侧的横向排水管，横向排水管连通所述纵向排水槽和铁路隧道底部两侧的排水沟；其中，所述横向导流装置的底部设有开口，所述导流排水系统构造成能够使隧道基底的积水通过所述开口进入所述横向导流装置并流入所述纵向排水槽，进而通过所述横向排水管排入所述排水沟。
7.在一个实施例中，所述横向导流装置包括支撑平板和多个与所述支撑平板固定连接的导流板，所述导流板与所述支撑平板垂直连接。
8.在一个实施例中，所述导流板构造成包括导流板本体和分别连接在所述导流板本体的两端的连接板，且所述连接板与所述导流板本体垂直连接。
9.在一个实施例中，所述导流板本体的一端的所述连接板与所述支撑平板固定连接，且多个所述导流板均匀间隔开设置，从而在相邻的所述导流板之间形成导流流道。
10.在一个实施例中，所述开口形成于相邻的所述导流板本体的另一端的所述连接板之间，且所述开口的宽度设置成不小于30mm。
11.在一个实施例中，所述纵向排水槽构造成包括多个沿线路方向连续铺设的子纵向排水槽，且所述纵向排水槽在沿线路延伸方向上设有多个均匀间隔开分布的排水口，所述横向导流装置的两端分别与对应的所述排水口连通。
12.在一个实施例中，所述纵向排水槽构造成双矩形流道。
13.在一个实施例中，所述导流排水装置还包括多个设置在所述纵向排水槽的横向两
侧的横向排水管，多个所述横向排水管沿线路方向均匀间隔开设置，且所述纵向排水槽通过所述横向排水管与所述排水沟连通。
14.根据本发明的第二方面，提出了一种用于铁路隧道基底的导流排水系统的施工方法，包括以下步骤：
15.将隧道基底病害区段的相邻的轨枕移位，并进行扒砟施工，从而清理出布设空间；
16.在隧道基底的处于轨枕的横向外侧区域向排水沟方向钻设排水孔，并将横向排水管布设在所述排水孔中；
17.在所述布设空间内布设安装所述横向导流装置和所述纵向排水槽；
18.轨枕复位，并对道砟进行捣固，从而完成所述导流排水系统的布设施工。
19.在一个实施例中，所述排水孔沿垂直于线路方向向下倾斜进行钻设，且所述排水孔的靠近所述排水沟的一端低于靠近所述轨枕的一端。
20.与现有技术相比，本发明的优点之处在于：
21.根据本发明的用于铁路隧道基底的导流排水系统能够将铁路隧道基底病害区段的基底涌水和道心积水有效导流至隧道拱脚处的排水沟内，从而大大提高隧道基底的导流排水效果，这非常有利于隧道基底病害的整治。并且，该导流排水系统能够有效提高隧道基底涌水和道心积水的导流排水效率，增强导流排水效果，从而有效保证了隧道基底结构的稳定性。此外，该导流排水系统具有良好的防腐防锈性能，其能够进一步提高了导流排水系统的排水效果。根据本发明的导流排水系统的施工方法，其横向排水管呈一定坡度布设安装，显著增强了导流排水系统的导流排水效果。并且，该施工方法操作简单，施工效率高，施工成本低。
附图说明
22.下面将参照附图对本发明进行说明。
23.图1显示了根据本发明的用于铁路隧道基底的导流排水系统的分布结构。
24.图2和图3显示了图1所示导流排水系统中的横向导流装置的结构。
25.图4是图1所示导流排水系统中的纵向排水槽的横截面示意图。
26.图5是图1所示导流排水系统布设在隧道基底中的横截面示意图。
27.在本技术中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本发明的原理，并且未按实际比例绘制。
具体实施方式
28.下面通过附图来对本发明进行介绍。
29.图1显示了根据本发明的用于铁路隧道基底的导流排水系统100的结构。如图1所示，导流排水系统100包括多个设置在轨枕的下方的横向导流装置110和布设在横向导流装置110的横向两侧的纵向排水槽120。横向导流装置110的两端构造成能够与纵向排水槽120连通。导流排水装置100设置于隧道基底病害区段，隧道基底涌水和道心积水能够渗透进横向导流装置110，进而流入纵向排水槽120，纵向排水槽120构造成能够将流入纵向排水槽内的积水排入隧道基底两侧的排水沟101内。
30.根据本发明，纵向排水槽120构造成包括多个沿线路方向连续铺设的子纵向排水
槽121。纵向排水槽120设有多个沿线路方向均匀间隔开分布的排水口122。在沿线路方向上相邻的排水口122之间的间距设置成不小于1.2m。横向导流装置110沿线路方向均匀间隔开设置，且横向导流装置110的两端分别与排水口122对应连通。由此，使得横向导流装置110和纵向排水槽120相连通，从而形成排水通道。
31.图2和图3显示了横向导流装置110的结构。如图2所示，横向导流装置110包括支撑平板111和多个与支撑平板111固定连接的导流板112。导流板112设置成与支撑平板111垂直连接。支撑平板111构造成矩形板状，多个导流板112设置在支撑平板111的同一个面上(图2中的下端面)。如图3所示，导流板112构造成包括导流板本体1121和分别连接在导流板本体1121的两端的连接板1122，连接板1122与导流板本体1121垂直连接。导流板本体1121的一端的连接板1122与支撑平板111固定连接，且多个导流板112均匀间隔开设置，从而在相邻的导流板112之间形成导流流道113。相邻的导流板112之间的间距设置成不小于10cm。在支撑平板111的下端固定连接有至少5个导流板112，从而形成有至少4个导流流道113。
32.在一个实施例中，导流板本体1121的一端的连接板1122与支撑平板111通过焊接方式形成固定连接。
33.如图3所示，相邻的导流板本体1121的另一端的连接板1122彼此间隔开，从而在相邻的连接板1122之间形成开口114。为了保证基底渗水的效果，开口114的宽度设置成不小于30mm。此外，横向导流装置110的高度设置成不小于200mm。
34.另外，多个导流板113通过多个螺栓连接件115形成连接。如图3所示，在导流板112的导流板本体1121的中部设有多个均匀间隔开分部的安装孔。螺栓连接件115穿过对应的安装孔，从而连接导流板113。螺栓连接件115能够有效保证各导流板113之间的连接的稳定性，从而有效增强了横向导流装置110的结构稳定和支撑性能。
35.图4显示了纵向排水槽120的横截面的结构。如图4所示，纵向排水槽120构造成双矩形流道123。纵向排水槽120的高度设置成小于横向导流装置110的高度。在一个实施例中，纵向排水槽120可采用聚丙烯复合材料制成。纵向排水槽120具有良好的防腐性能，且能够有效增强导流排水装置100的导流排水效果。
36.根据本发明，导流排水系统100还包括多个设置在纵向排水槽120的横向外侧的横向排水管130，多个横向排水管130沿线路方向均匀间隔开设置。如图1所示，横向排水管130对应设置在子纵向排水槽121的两端的排水口122的横向外侧和子纵向排水槽121的中部的横向外侧。并且，设置在子纵向排水槽121的两端的横向排水管130通过排水口122与纵向排水槽121连通，在子纵向排水槽121的中部设有排水孔(未示出)，设置在子纵向排水槽121的中部的横向排水管130通过排水孔与纵向排水槽连通。在一个实施中，横向排水管130采用直径为100mm的pvc管。
37.如图5所示，横向导流装置110布设在铁路轨枕103的下方，且横向导流装置110的开口114朝向下方，支撑平板111朝向上方。由此，支撑平板111对上部道砟104和轨道形成支撑。隧道基底病害区段的基底涌水和道心积水能够通过横向导流装置110下端的开口114进入导流通道113并横向流向两侧，以通过排水口122流入纵向排水槽120，进入纵向排水槽120内的积水通过横向排水管130排入隧道基底两侧的排水沟101内。由此，通过导流排水装置100能够提高隧道基底病害区段的基底涌水和道心积水的整治效果和效率，非常有利于保证隧道基底的结构的整体性和稳定性。
38.根据本发明的导流排水系统100的施工方法包括以下施工步骤。在基底布设导流排水系统100的施工过程中，首先，将基底病害区段的相邻的轨枕移位，从而腾挪出间隙。之后，进行扒砟施工，以清理腾挪出的间隙区域内的道砟，直至清理至铺面的表面，从而形成用于布设导流排水系统200的布设空间。
39.扒砟施工完成后，采用风钻在隧道基底的处于轨枕的横向外侧区域钻设排水孔，排水孔向隧道拱脚的排水沟方向延伸。在一个实施例中，排水孔的孔径设为6cm，且孔口的出水口优选设置在排水沟101的靠近道床侧且距离排水沟底部20cm处。为了便于纵向排水槽120内的积水流向排水沟101，排水孔沿垂直于线路方向向下倾斜进行钻设，且排水孔的靠近排水沟101的一端低于靠近轨枕的一端。排水孔钻设施工完成后，将横向排水管130安放到排水孔中。同时，为了防止横向排水管在运营过程中堵塞，在横向排水管130的孔口处包裹土工布等过滤物。
40.横向排水管130布设完成后，在扒砟形成的布设空间内布设安装横向导流装置110和纵向排水槽120。横向导流装置110和纵向排水槽120布置在轨道宽枕的下方。在横向导流装置110和纵向排水槽120的布设安装过程中，子纵向排水槽121在沿线路方向上连续铺设，并在沿线路方向上留有多个均匀间隔开分布的排水口121。横向导流装置110沿线路方向均匀间隔开布设，且使横向导流装置110的两端分别与排水口122对应连通。由此，使得横向导流装置110与纵向排水槽120相连通，从而形成排水通道。
41.之后，将移位的轨枕复位，并将道砟回填。道砟回填完成后，对道砟进行有效捣固。由此，将导流排水系统100布设在轨枕下方，并布置在道砟内，从而完成导流排水系统100的布设施工。
42.导流排水系统100布设施工完成后，对线路坡度进行复测，以保证病害区段整治后轨道的平顺度符合铁路运行要求，从而保证列车能够平稳运行。在一个实施例中，采用道尺进行病害整治区段线形复核。
43.根据本发明的用于铁路隧道基底的导流排水系统100能够将铁路隧道基底病害区段的基底涌水和道心积水有效导流至隧道拱脚处的排水沟101内，从而大大提高隧道基底的导流排水效果，这非常有利于隧道基底病害的整治。并且，该导流排水系统100能够有效提高隧道基底涌水和道心积水的导流排水效率，增强导流排水效果，从而有效保证了隧道基底结构的稳定性。此外，该导流排水系统100具有良好的防腐防锈性能，其能够进一步提高了导流排水系统100的排水效果。根据本发明的导流排水系统100的施工方法，其横向排水管130呈一定坡度布设安装，显著增强了导流排水系统100的导流排水效果。并且，该施工方法操作简单，施工效率高，施工成本低。
44.最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案而已，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。