[实用新型]高速铁路黄土隧道排水设施

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路的排水设施，特别涉及适用于高速铁路黄土隧道的排水设施。

背景技术

郑州至西安客运专线是我国在黄土地区新建的时速为350km/h的首条客运专线。线路全长458.8km。全线隧道共计38座，总长约77km，其中黄土隧道总长50km。张茅隧道位于该客运专线渑池至灵宝段，隧道全长8483m，为郑西客专最长的隧道。隧道出口段3190m(最大埋深100m)位于地下水位以下的第四系中更新统黏质黄土中，为V级围岩。地下水水头高出拱顶最大约20m，黏质黄土垂直节理发育，含丰富的孔隙水，天然含水量23％。该隧道地形为黄土台塬地貌，黄土冲沟发育，地形切割冲刷严重，地势陡峻，黄土塬上地形平坦开阔，地面高程640～740m，相对高差约100m。

参照图1，张茅隧道排水设施的原设计方案为，(1)洞内设置双侧排水沟加中心排水沟；(2)初期支护与二次衬砌之间，每10m设置一道环向排水管，两侧边墙脚各设一道Φ100的纵向排水管。环向、纵向排水管将地下水分别引入隧道侧排水沟，经侧排水沟的汇集和沉淀后再由侧排水沟和中心排水沟排出洞外。由于隧道纵向排水管是沿隧道墙脚通长设置，为了保证隧道纵向排水管排水通畅，尽量避免因隧道纵向排水管不畅而引起的病害，同时防止因围岩渗水沉积的淤积物流入中心排水沟，传统的做法一般在隧道侧壁墙脚处每隔30～50m设置一个纵向管检查井，必要时通过检查井利用高压水冲洗纵向排水管，以达到纵向排水管的可维护性。

边墙脚设置检查井方式虽然能够解决纵向排水管的淤积堵塞问题，达到排水管的可维护性，但存在如下不足：施工麻烦，施工中一般是利用衬砌模板台车一次性整体灌注拱墙衬砌，如果要预留检查井空间，则增加了施工工序，给隧道施工带来麻烦；边墙脚处往往是隧道受力的应力集中位置，受力较为复杂，检查井的存在不利于结构整体受力；边墙脚设置过多检查井洞室，影响隧道美观。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高速铁路黄土隧道排水设施，不仅能满足纵向排水和维护的要求，而且结构简单，便于施工，从而有利于降低工程造价。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型高速铁路黄土隧道排水设施，包括洞内设置的中心排水沟和两侧的侧排水沟，以及在初期支护与二次衬砌之间分段设置的纵向排水管，其特征是：所述纵向排水管的两端具有与侧排水沟相通的弯折段。

本实用新型的有益效果是，纵向排水管的两端弯折与侧排水沟直接相通，取消了两端的检查井，维护疏通时利用高压水从一端冲刷即可，在满足排水和维护要求的前提下，简化了黄土隧道排水设施的结构，而且便于施工，并有利于降低工程造价。

附图说明

本说明书包括如下三幅附图：

图1是现有高速铁路黄土隧道排水设施的断面图；

图2是本实用新型高速铁路黄土隧道排水设施的断面图；

图3是本实用新型高速铁路黄土隧道排水设施的平面图(局部)。

图中示出部位、构件名称及所对应的标记：中心排水沟10、侧排水沟11、纵向排水管12、弯折段12a。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1，本实用新型高速铁路黄土隧道排水设施，包括洞内设置的中心排水沟10和两侧的侧排水沟11，以及在初期支护与二次衬砌之间分段设置的纵向排水管12。所述纵向排水管12的两端具有与侧排水沟11相通的弯折段12a。由于纵向排水管12的两端弯折与侧排水沟直接相通，取消了两端的检查井，维护疏通时利用高压水从一端冲刷即可，在满足排水和维护要求的前提下，简化了黄土隧道排水设施的结构，而且便于施工，并有利于降低工程造价。通常，所述弯折段12a、纵向排水管12的轴线以45°交错。

申请人成功地将本实用新型高速铁路黄土隧道排水设施运用于郑州至西安客运专线张茅隧道的设计修改和施工中。经过对隧道排水中细颗粒、水化学成分和隧底水压力进行的试验测试分析，测试数据表明随着时间的推移，土中可溶解性总固体的含量明显减小，能溶解于水的固体含量逐渐减少、逐渐趋于稳定；即随着时间的延长，黄土中流出来的水逐渐变清，也就是说很少再有土体颗粒渗入纵向排水管。因此在长期运营阶段比较容易对排水设施进行维护，能够满足黄土隧道的纵向排水要求。

以上所述只是用图解说明本实用新型高速铁路黄土隧道排水设施的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。