[发明专利]一种富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，涉及一种隧道病害防治结构，尤其涉及一种富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构及其使用方法。

背景技术

随着我国铁路建设的逐步推广，铁路隧道建设面临的各类风险及病害也愈加复杂。地下水丰富的铁路隧道道床下由于地质条件、施工工艺等各类因素影响，较易出现翻浆冒泥病害，特别是长度在6 km以上且铺设整体道床的隧道，运营期间若出现此病害，受不能中断行车、整治施工窗口时间短、整体道床不易维修等苛刻条件限制，治理根除极其困难。因此，在充分掌握此病害的成因后，在隧道建设期间采取行之有效的设计方案和可靠的施工措施进行预防，是消除此病害的最佳选择。基于上述问题，提出了本发明结构，通过在病害高风险地段预先施作降压排水结构，从而实现主动排泄地下富水和释放地下水压力的目的，达到防治隧道道床翻浆冒泥病害的效果。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的不足，提出一套系统的富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构及其使用方法，解决地下富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害问题，实现主动排泄富余地下水和释放地下水压力。

本发明的技术方案是：

一种富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构及其使用方法，包括中心沟、卵石过滤层、粗砂过滤层、集水井、集水井盖板、泄水孔和拉伸弹簧，所述的集水井外侧依次设置粗砂过滤层及卵石过滤层，集水井底部设置泄水孔，与隧道中心沟贯通的集水井修建在隧道仰拱底下，并在中心沟底面位置设置集水井盖板，集水井盖板通过设置于集水井底部的拉伸弹簧锁定，施工方法如下：

（1）、在隧道仰拱底部开挖出整个结构所需空间后，现场浇筑与隧道中心沟贯通的集水井，并于四周侧壁预埋泄水孔；

（2）、在集水井外侧依次设置粗砂过滤层及卵石过滤层；

（3）、在中心沟底面位置安装集水井盖板；

（4）、在集水井底部安装拉伸弹簧，拉伸弹簧底端锁定于集水井底部，顶端锁定于集水井盖板，地下富水时，渗入集水井的水量达到一定压力后便可自动顶开集水井盖板并排入中心沟，从而实现主动排泄地下富水和释放地下水压力的目的，达到防治隧道道床翻浆冒泥病害的效果。

作为本发明的优选技术方案：

所述卵石过滤层环绕布置于集水井最外侧，四周填土宽度均为0.5m，卵石粒径为80~120mm。

所述粗砂过滤层环绕相邻布置于集水井外侧，四周填土宽度均为0.5m；粗砂粒径为0.5~2mm。

所述集水井与上部隧道中心沟整体浇筑，均采用钢筋混凝土结构；内净空尺寸为长×宽×高=50 cm×60 cm×50 cm，壁厚25cm。

所述集水井盖板为不锈钢沟盖板，结构尺寸为长×宽×厚=60 cm×30 cm×15 cm，集水井盖板在中心沟水流方向后端采用螺栓固定、前端与侧壁搭接且四周衔接位置采用止水条包裹防水。

所述泄水孔采用Φ60mm不锈钢管，预埋于集水井四周及底部，并于粗砂过滤层一侧端头包裹细铁丝网及无纺布过滤水源，布置间距为20cm。

所述拉伸弹簧底端锁定于集水井底部，顶端锁定于集水井盖板，正常情况下处于拉伸状态以保证盖板覆盖严实，在富水期间当水压力大于盖板自重及弹簧拉力之和时，便可自动打开盖板实现排水。

所述道床翻浆冒泥病害防治结构同样适用于同类富水铁路隧道。

本发明使用步骤如下：

（1）根据隧道工程具体水文地质条件，在隧道内病害高风险地段按一定间距平均布置道床翻浆冒泥病害防治结构；

（2）各处道床翻浆冒泥病害防治结构施作步骤：①在隧道仰拱底部开挖出整个结构所需空间后，现场浇筑集水井钢筋混凝土结构，与该段中心沟一起浇筑，并于四周侧壁预埋泄水孔；②由外到内依次施作卵石过滤层和粗砂过滤层；③安装集水井盖板；④安装拉伸弹簧。

本发明的有益效果为：

本发明为一种富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构及其使用方法，通过在病害高风险地段预先施作降排水结构，从而实现主动排泄地下富水和释放地下水压力的目的，达到防治隧道道床翻浆冒泥病害的效果。

附图说明

图1：本发明普通双线隧道中心沟构造图；

图2：本发明富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构立面图；

图3：本发明富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构立面大样图；

图4：本发明富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构平面图；

图5：本发明富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害防治结构侧面图-旱季；