[发明专利]高寒地区隧道保温防排水系统

说明书

本发明公开了高寒地区隧道保温防排水系统，包括隧道拱墙、隧道仰拱和仰拱填充层，还包括拱墙防排水系统和隧道内部排水系统，拱墙防排水系统包括自粘式防水板、环向盲管和拱脚纵向透水管，隧道内部排水系统包括中心排水管、检查井、拱底纵向透水管、单向保温排水管和侧沟；隧道拱墙以及隧道仰拱内均设有VIP保温防水板。本发明通过隧道仰拱的初期支护和二次衬砌之间设全覆盖VIP保温防水板，在保证透水管内温度的前提下，将深埋中心水沟提升为浅埋，既提升了隧道施工的安全性，又极大降低了施工量；在新的设计方案中，隧道拱墙内同样采用了VIP保温防排水材料，使隧道内的防排水能力与效率都能得到极大的提升。

技术领域

本发明涉及铁路隧道排水技术领域，具体涉及一种高寒地区隧道保温防排水系统。

背景技术

如图1和图2所示，展示的是现行寒区铁路隧道设计方案采用深埋中心水沟设计方案：

其拱墙以EVA防水板和土工布进行防水，环向盲沟设置于隧道初期支护外，距隧道衬砌内缘1.2m、宽0.4m的沟槽内，环向盲沟纵向间距按6～12m；隧道均设置贯通的双侧保温水沟，保温水沟设置双层盖板，双层盖板之间填充聚氨酯保温材料；隧道均设置贯通的中心深埋水沟引排隧道地下水，中心深埋水沟置于冻结线以下，深度至仰拱下1m；无砟道床中心深埋水沟检查井间距50m左右考虑，置于线路中间，井内设置双层盖板，盖板与井壁连接处设置橡胶垫圈，确保密封，两层盖板之间采用聚氨酯型材填充；有砟道床中心深埋水沟检查井间距一般为30m一处，结合小避车洞设置在隧道侧壁；纵向盲沟在衬砌两侧边墙处各设一道，背衬聚氨酯保温板；中心深埋水沟通过隧底排水横沟与环、纵向盲管连通。

在施工过程中，现行设计方案逐渐显现了一些问题，主要如下：

(1)工程安全存在隐患。根据现行的设计方案，隧底仰拱底部以下挖掘深度为2m，在有横沟位置需要横断面整体开挖，实践证明，在同一类围岩中，挖掘跨度越大，围岩的稳定性就越差，因此，深埋中心水沟的开挖对隧道围岩扰动较大，影响隧道主体稳定，不仅在施工过程中易出现坍塌等事故，还会对隧道建成之后的稳定性造成影响。(2)工程量大，施工困难。在现行设计方案中，深埋中心水沟基坑的开挖和横沟断面整体开挖极大的增加了工程量，不仅开挖时挖掘大量土方，安装中心水沟和横沟后的基坑以及超挖部分的回填、由此造成的运输等问题都使得开挖工程越发庞大；而环向盲沟基槽需要开挖至隧道初期支护外深度1.2米，存在施工难度较大，现有常规设备难使用，人工开挖较慢，效果差，盲管安设后沟槽回填轻质保温混凝土施工质量较难控制等问题。

(3)进度缓慢，费时耗力。从现场施工情况来看，由于深埋中心水沟方案工程量大，使得隧道整体工程推进缓慢，月掘进量最快只有40m，这对于每年有四个月休工期的寒区工程来说过于缓慢。而由工期拉长所造成的成本增加也使工程造价大幅提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高寒地区隧道保温防排水系统，其解决了现行寒区铁路隧道的防排水及保温方式存在的工程隐患、工程量大、施工困难、进度缓慢和费时耗力的缺陷。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

高寒地区隧道保温防排水系统，包括隧道拱墙和隧道仰拱，以及位于隧道仰拱上端的仰拱填充层，还包括拱墙防排水系统和隧道内部排水系统，所述拱墙防排水系统包括铺挂在隧道拱墙的初期支护和二次衬砌之间的自粘式防水板和环向盲管，以及设在隧道拱墙的两侧底端的拱脚纵向透水管，所述隧道内部排水系统包括纵向铺设在仰拱填充层内的中心排水管和检查井，以及两根平行设在隧道仰拱下方的拱底纵向透水管，以及两根连通检查井和拱底纵向透水管的单向保温排水管，以及铺设于隧道仰拱两侧边的侧沟，所述检查井间隔设置且与中心排水管连通；

所述隧道拱墙的初期支护和二次衬砌之间以及隧道仰拱的初期支护和二次衬砌之间均设有VIP(Vacuum Insulation Panel：真空绝热板)保温防水板。