一种极富水地层隧道可维护排水系统及隧道的制作方法

[0001]
本发明涉及隧道运营期养护维修技术领域，具体涉及一种极富水地层隧道可维护排水系统及隧道。


背景技术：

[0002]
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
[0003]
如图1所示，目前隧道排水系统中，隧道背后地下水全部通过中心排水管1排出到外部，随着单座隧道长度增加，发明人发现，当隧址区位于极富水地层时，要求隧道中心排水管的内径也越来越大，但是由于隧道路面结构及仰拱的限制，隧道中心水沟内径增加量有限。此时隧道排水系统往往会超负荷运行，导致水流会沿着隧道软弱结构处渗出，如果不及时疏通，会造成隧道衬砌结构、路面结构破损，隧道内积水严重，不仅危害隧道结构安全，而且降低了隧道内行车的安全性。
[0004]
同时在排水系统中，隧道中心排水管在具有承上启下的作用，一方面联通隧道衬砌的背后排水系统，一方面与洞外联系，将水流排出，如果中心排水管发生堵塞，整个隧道的排水系统将处于瘫痪状态。发明人发现，由于隧道中心排水管往往放置在路面下方，如果维修堵塞的中心排水管，需要破环隧道内路面，而且需要对交通全封闭或半封闭，不仅造价高、维护时间长，而且全封闭交通会阻碍人民正常出行、阻碍物流的运输等等，即使半封闭交通，也会大大降低行车速度，而且在狭长、光线较差的隧道空间内，行车极易对运营维护人造成碰撞。
[0005]
加之隧道中心排水管与隧道仰拱充填是相互独立的，两者之间易存在空隙，而且中心排水管上部级配碎石回填不密实，或被冲涮后，易造成隧道路面板托控，此时往往会造成路面产生纵向裂缝，降低了路面使用耐久性，进而造成中心排水管开裂等情况的发生。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种极富水地层隧道可维护排水系统，满足了排水需求，避免排水系统维护给路面结构带来的损害，节约维护成本，提高维护效率，保证高公路正常运行。
[0007]
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0008]
第一方面，本发明的实施例提供了一种极富水地层隧道可维护排水系统，包括用于沿隧道纵向间隔设置的多个环状排水管，环状排水管两端与用于设置在隧道拱脚一侧的纵向排水管连通，两排纵向排水管之间设置有多个用于设置在隧道路面结构层以下且与纵向排水管连通的横向排水管，横向排水管一端能够延伸至隧道侧墙的外侧并与用于设置在侧墙外侧的侧墙排水管连通。
[0009]
进一步的，还包括用于布置在隧道路面结构层以下的多个沿隧道纵向间隔设置的横向碎石盲沟，横向排水管布置在横向碎石盲沟内，多个横向碎石盲沟之间设置有纵向碎石盲沟，多个横向碎石盲沟利用纵向碎石盲沟相互连通。
[0010]
进一步的，所述横向碎石盲沟两端延伸至隧道内的检修平台。
[0011]
进一步的，所述侧墙排水管固定在基础底座上，基础底座用于固定在隧道侧墙底部一侧。
[0012]
进一步的，所述侧墙排水管管壁上部位置设置有多个泄水孔，用于将隧道拱脚处的渗漏水汇入侧墙排水管。
[0013]
进一步的，所述侧墙排水管的上方覆盖有级配碎石，用于防止大颗粒通过泄水孔进入侧墙排水管。
[0014]
进一步的，还包括多个用于沿隧道纵向间隔设置的沉砂池，所述沉砂池用于设置在隧道侧墙底部一侧，沉砂池与侧墙排水管连通，所述沉砂池上方设有检修洞室，检修洞室与隧道内部空间相连通。
[0015]
进一步的，所述检修洞室能够通过隧道侧墙开设的洞口与隧道内部空间相连通，所述洞口出设置有能够打开和关闭洞口的检修室洞门。
[0016]
进一步的，所述沉砂池的一侧设置有检修台阶。
[0017]
第二方面，本发明提供了一种隧道，设置有第一方面所述的极富水地层隧道可维护排水系统。
[0018]
本发明的有益效果：
[0019]
1.本发明的排水系统，采用设置在隧道边墙外侧的边墙排水管来替代传统的中心排水管，边墙排水管的设置不受路面结构及仰拱的限制，可以大大满足隧道内排水需求。
[0020]
2.本发明的排水系统，边墙排水管不占用路面结构，也不侵占隧道主体衬砌结构，保证了路面结构的整体性及耐久性，保护了隧道主体结构的完整性，提高了隧道路面的是使用寿命。
[0021]
3.传统中心排水管位于仰拱充填内，由于中心排水管与沉砂池尺寸较大，往往需要降低隧道仰拱底标高，因此会增加隧道开挖、仰拱等规模，提高了隧道建安费；本发明排水系统边墙排水管的施做，可以提高仰拱底标高，减少隧道开挖、仰拱等规模，节约隧道建安费。
[0022]
4.本发明的排水系统，边墙排水管设置在边墙外侧，维修维护时无需对道路进行封闭，保证了高速公路的正常运行。
[0023]
5.本发明的排水系统，边墙排水管设置在边墙外侧，维修维护时无需破坏隧道的路面结构，提高了维修效率，节约了维修成本。
[0024]
6.本发明的排水系统，检修洞室设置在沉砂池正上方，也就是设置在隧道侧墙的外侧，维护人员可通过洞口进入检修洞室，维护过程不占用隧道行车道路面，保证了维护人员的安全。
[0025]
7.本发明的排水系统，检修洞室通过边墙开设的洞口与隧道内部空间连通，维护人员直接打开检修室洞门即可进入，方便快捷。
[0026]
8.本发明的排水系统，设置有横向碎石盲沟和纵向碎石盲沟，隧道路面结构的出水可通过盲沟汇入横向排水管中，进而汇入侧墙排水管，减少了路面出水情况，提高了行车安全性。
附图说明
[0027]
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
[0028]
图1为现有隧道排水系统示意图；
[0029]
图2为本发明应用实施例1所述隧道的断面示意图；
[0030]
图3为本发明应用实施例1所述隧道在沉砂池处断面示意图；
[0031]
图4为本发明实施例1环向排水管、纵向排水管及横向排水管连接处放大图；
[0032]
图5为本发明实施例1边墙排水管断面示意图；
[0033]
图6为本发明实施例1横向碎石盲沟和纵向碎石盲沟分布示意图；
[0034]
图7为本发明实施例1沉砂池、检修洞室位置处放大图；
[0035]
图8为本发明图7中的a向示意图；
[0036]
其中，1.中心排水管，2.环向排水管道，3.初期支护，4.二次衬砌，5.纵向排水管，6.横向排水管，7.边墙排水管，8.基础底座，9.泄水孔，10.级配碎石，11.横向碎石盲沟，12.纵向碎石盲沟，13.沉砂池，14.检修洞室，15.检修室洞门，16.检修台阶，17.检修平台，18.仰拱，19.仰拱填充，20.路面面层，21.路面板，22.整平层。
具体实施方式
[0037]
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0038]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0039]
为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”字样，仅表示与附图本身的上、下方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0040]
正如背景技术所介绍的，目前的隧道排水系统中的中心排水管尺寸受隧道路面结构及仰拱的限制，而且维修时需要破坏隧道内路面，封闭交通，维修不方便，针对上述问题，本申请提出了一种极富水地层隧道可维护排水系统。
[0041]
本申请的一种典型实施方式中，如图2-4所示，一种极富水地层隧道可维护排水系统，包括用于沿隧道纵向设置的多个环向排水管道2，相邻环向排水管道间隔设定距离，设定距离可根据实际需要进行设置，所述环向排水管道采用环形的排水盲管，用于设置在隧道初期支护3和二次衬砌4之间，用于收集初期支护背后的地下水。
[0042]
所述环向排水管的两端与纵向排水管5连通，两条纵向排水管采用排水盲管，纵向排水管用于沿隧道的纵向设置，所述纵向排水管用于设置在隧道拱脚的一侧，用于汇集环向排水管中的流水以及隧道拱脚处的渗漏水。
[0043]
所述环向排水管之间设置有沿隧道纵向分布的多个横向排水管6，相邻横向排水
管间隔设定距离，设定距离根据实际需要进行设置即可，所述横向排水管采用排水盲管，所述横向排水管的轴线沿隧道的横向方向设置，所述横向排水管用于设置在隧道路面结构层以下，所述横向排水管的两端与纵向排水管连通，所述横向排水管的一端延伸至隧道一侧边墙的外侧，并与用于设置在隧道边墙底部外侧的边墙排水管7连通，所述边墙排水管用于将隧道内部的渗漏水排出隧道，起到传统隧道排水系统的中心排水管的作用。
[0044]
所述边墙排水管固定在基础底座8上，所述基础底座采用混凝土浇注而成，用于设置在隧道边墙底部外侧，所述基础底座上设置有安装槽，边墙排水管通过安装槽固定在基础底座上。
[0045]
如图5所示，所述边墙排水管的管壁上部开设有多个泄水孔9，泄水孔用于将拱脚处的渗漏水汇入排水管中，所述边墙排水管管壁上方覆盖有级配碎石10，级配碎石用于过滤通过泄水孔进入排水管的渗漏水中的大颗粒，避免排水管堵塞。
[0046]
如图6所示，所述排水系统还包括沿隧道纵向间隔设置的多个横向碎石盲沟11，横向碎石盲沟用于设置在隧道的路面结构层下方，所述横向碎石盲沟两端延伸至隧道的检修平台17，部分横向碎石盲沟内部铺设有横向排水管，多个所述的横向碎石盲沟与沿隧道纵向设置的纵向碎石盲沟12相连通，利用纵向碎石盲沟将多个横向碎石盲沟相互连通，隧道路面结构内出水可通过横向碎石盲沟和纵向碎石盲沟汇入横向排水管内部，减少了路面出水情况，提高了行车安全性。
[0047]
如图7-8所示，所述排水系统还包括沿隧道纵向设置的多个沉砂池13，沉砂池的具体设置位置可根据实际需要进行设置，所述沉砂池用于设置在隧道边墙底部的外侧，所述沉砂池与边墙排水管连通，边墙排水管内的水能够流入沉砂池，沉砂池用于沉积边墙排水管之中的沙砾及淤泥等杂物，避免边墙排水管堵塞。
[0048]
本实施例中，部分横向排水管直接与沉砂池连通，能够将水直接汇入到沉砂池内。
[0049]
所述沉砂池的上方设置有检修洞室14，所述检修洞室用于设置在隧道边墙的外侧，隧道边墙上开设有洞口，检修洞室通过洞口与隧道内部空间相连通，维修人员能够通过洞口进入检修洞室，对边墙排水管进行维护，方便快捷，且维护过程不占用隧道行车道路面，保证了维护人员的安全，维修维护时无需破坏隧道的路面结构，提高了维修效率，节约了维修成本，所述洞口处安装有检修室洞门15，所述检修室洞门能够打开和关闭洞口，不进行维护时，对洞口进行封闭，保证了隧道的整体美观性。
[0050]
所述沉砂池靠近洞口的一侧设置有检修台阶16，方便工作人员对边墙排水管进行检修。
[0051]
实施例2：
[0052]
本实施例公开了一种隧道，所述隧道的主体结构采用现有结构即可，由二次衬砌4、初期支护3、仰拱18、路面结构层及仰拱填充19等，所述路面结构层包括由上到下依次设置的路面面层20、路面板21、整平层22，上述结构均采用现有隧道结构即可，在此不进行详细叙述。
[0053]
本实施例的隧道设置有实施例1所述的极富水地层隧道可维护排水系统，具体的，沿隧道纵向设置的环向排水管设置在二次衬砌和初期支护支架，所述纵向排水管设置在隧道拱脚一侧，所述横向排水管、横向碎石盲沟、纵向碎石盲沟均设置在路面结构层下方，所述边墙排水管设置在隧道一侧的边墙外侧，沉砂池设置在隧道一侧的边墙外侧，检修洞室
设置在沉砂池上方且通过隧道边墙开设的洞口与隧道内部空间相连通。
[0054]
本实施例的隧道采用实施例1所述的排水系统，由于边墙排水管设置在隧道边墙底部的外侧，不受路面结构及仰拱的限制，可以大大满足隧道内排水需求而且可以提高仰拱底标高，减少隧道开挖、仰拱等规模，节约隧道建安费，边墙排水管不占用路面结构，也不侵占隧道主体衬砌结构，保证了路面结构的整体性及耐久性，保护了隧道主体结构的完整性，提高了隧道路面的是使用寿命。
[0055]
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。