铁路隧道成品排水沟,是人为设置的铁路隧道排水沟系统,可以将地下水排出隧道,铁路隧道排水沟是承接泄水孔泄出的水,并将其排出隧道的纵向排水沟,一般铁路排水沟在施工还未开始的时候就已经设计好了,而铁路隧道中心排水沟的施工技术、截面尺寸和纵向坡度,是根据水量大小,线路坡度、路面构造要求等因素确定的,下面我们将以铁路隧道成品排水沟系统设计与施工技术进行了阐述,以期为北方严寒地区隧道排水系统设计与施工提供参考,避免因排水系统问题导致隧道积水、冻结等病害出现。
在北方严寒地区,铁路隧道结构因为地下水的存在,长期出现冻胀现象或因在施工阶段对隧道排水沟工程质量控制不到位,发生积水、结冰等病害,如在集包增建第二双线八苏木隧道、集宁隧道,张集线旧堡隧道都不同程度存在排水冻结、渗漏等问题,给运营带来安全隐患且病害处理非常困难。
1、隧道处于严寒地区,铁路隧道成品排水沟设计对严寒地区的防排水考虑不足,侧沟保温材料不足以抵御严寒,致使侧沟发生冻结;
2、成品排水沟侧沟与中心水沟连接管出现堵塞现象,侧沟流水不畅,侧沟底部淤积未及时清理彻底,导致侧沟水流速缓慢,产生结冰造成铁路隧道成品排水沟堵塞,水溢出道床;
3、普通的铁路隧道成品排水沟有一定的使用寿命,运营中应根据铁路隧道成品排水沟的使用情况及时更换,每年冬季来临之前,应检查成品排水沟有关设备能否正常使用等问题,增加运营期间维护成本;
为避免以上类似问题再次出现,为此在铁路隧道成品排水沟初步设计阶段,应避免隧道排水沟系统产生冻害,进行选购抗冰冻、易维护且使用寿命长的铁路隧道成品排水沟,建议选用树脂混凝土成品排水沟,采用优质的树脂混凝土材质,它完全摒弃了水泥成份,也不需要添加任何水液,通过树脂将不同级别的骨料混合反应成型,树脂混凝土成品排水沟槽系统具有强度高、重量轻的优点,同等体积的产品比普通水泥制品耐压级别明显高数倍,而且由于排水系统全部模块化,施工中更易于手工操作组装,使成本降低,产品不透水,抗冰冻,还能有效防范多种化学品侵蚀,在污水成份复杂的条件下也可经久使用,是现代在欧美地区普遍采用的环保产品,国内越来越多的项目正广泛采用。
铁路隧道成品排水沟施工技术
为提高铁路隧道
成品排水沟施工质量,使其发挥使用功效,我们在施工现场多次进行工艺试验,总结施工顺序为:施工准备→隧底虚渣清理→测量放样→水沟基槽开挖→喷射混凝土封闭找平→C20细石混凝土底座浇筑→中心水管安装→C20细石混凝土浇筑。
一、水沟基槽开挖。
基槽开挖采用预裂爆破,按不同围岩等级调整装药量及炮孔布置,使预裂爆破尽量减少对隧底围岩扰动,保护围岩的自承能力,有效控制基槽超挖。
二、喷射混凝土封闭找平。
基槽开挖后对基槽底及侧壁的虚渣清理干净,并对超挖部分及岩体裸露表面用C25喷射混凝土进行封闭找平,防止岩体中裂隙水渗出后对后续工序的施工产生影响。
三、细石混凝土底座浇筑。
细石混凝土底座采用定位弧形模板,现浇模板的弧度、管节卡槽与预制承插管一致,通过调节弧形模板控制预制管埋设位置及纵坡,从而使中心管位置和纵坡符合设计要求。
四、中心管安装。
定位底座施工完毕后,进行预制中心管吊装施工。中心管在铺设前,确保管节承插口内外洁净无油污杂物,按管径规格选用相应的橡胶密封圈,套入插口槽内,密封圈要求安装受力均匀、圆顺、无损伤,达到防渗水要求。安装完毕后进行中心管位置检查,对其位置及纵坡进行微调。
五、C20细石混凝土浇筑。
C20细石混凝土按照设计配合比在拌合站集中搅拌,采用混凝土罐车运输至现场进行浇筑,浇筑前将基槽内的垃圾、碎石等杂物清理干净,并洒水润湿基槽及预制混凝土管。由于水沟基槽深度较深,混凝土倾落高度超过2m,浇筑时采用自制混凝土溜槽,防止混凝土离析,保证混凝土质量。浇筑过程中采用插入式振动棒进行全方位振捣,特别留意混凝土管身与基槽之间的间隙位置,浇筑过程中严格控制细石混凝土顶面高程,浇筑至仰拱底部位置。