一種用于鐵路路基邊坡的水釘排水系統(tǒng)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種路基邊坡的排水系統(tǒng),具體涉及一種用于鐵路路基邊坡的水釘排水系統(tǒng),還涉及該排水系統(tǒng)的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路路基邊坡的地質(zhì)災(zāi)害(滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降等)已嚴(yán)重影響到鐵路這種生命線工程的安全與正常運(yùn)營(yíng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),99%以上的地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生都與水的活動(dòng)有關(guān)。土工構(gòu)造物特別是邊坡和擋土墻后的填土,若不能迅速有效地排除大量存在或滲入土體中的水,常常會(huì)導(dǎo)致滑坡和擋土墻倒塌。特別是暴雨天氣,大量雨水下滲入土,水的處理更加迫切,需要及時(shí)有效地排走,這對(duì)確保鐵路的安全運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。
[0003]目前,路基邊坡的排水方式主要是重力式排水,即在常規(guī)排水管頂部及側(cè)面間隔開(kāi)孔,利用孔洞收集飽和水,同時(shí)還需用無(wú)紡布包覆整個(gè)排水管,周?chē)钏槭吧皩樱瑹o(wú)紡布、碎石和砂層作為過(guò)濾層。土顆粒在水頭壓力和重力作用下下沉并與水一同進(jìn)入排水管內(nèi),容易導(dǎo)致泥土流失和堵塞排水管,嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致地表下沉,或堆積在濾層無(wú)紡布上造成排水管表面排水孔洞堵塞,使排水管的排水功能失效。實(shí)際調(diào)研和觀測(cè)表明,邊坡、擋墻以及路基等構(gòu)筑物所埋設(shè)的常規(guī)排水孔,在使用較長(zhǎng)的時(shí)間后,大多產(chǎn)生了堵塞甚至完全喪失排水功能。
[0004]中國(guó)發(fā)明專利“排水方法”(專利號(hào):ZL97115515.1)及中國(guó)發(fā)明專利“排水方法及使用于此方法的排水管”(專利號(hào):ZL99126199.2),其存在的問(wèn)題是:鐵路路基邊坡傳統(tǒng)排水材料易堵塞、效率低,線路行車(chē)密度大,施工時(shí)間短,施工空間狹窄。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題提供一種排水管不易堵塞、效率高的用于鐵路路基邊坡的水釘排水系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題提供一種施工時(shí)間短、施工方便的用于鐵路路基邊坡的水釘排水系統(tǒng)的施工方法。
[0007]為了解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供的用于鐵路路基邊坡的水釘排水系統(tǒng),多根水釘之間采用水釘接頭連接,多根所述的水釘與集水管之間采用二通和/或三通,所述的排水管或所述的水釘出水口處安裝有彎頭。
[0008]所述的水釘是由PVC管或PE管外裹一層毛細(xì)式透排水帶組成,所述的毛細(xì)式透排水帶為公開(kāi)號(hào)為CN1206058中國(guó)“排水方法及使用于該方法的帶狀排水件”中公開(kāi)的毛細(xì)式透排水帶,所述的毛細(xì)式透排水帶能主動(dòng)將路基中的水分吸入其內(nèi)。
[0009]所述的水釘長(zhǎng)度為I?2m,內(nèi)徑為50mm或75mm。
[0010]所述的水釘與地面間的夾角為5°?45°。
[0011]所述的水釘接頭的長(zhǎng)度為6cm,所述的水釘接頭的內(nèi)徑大于所述的水釘?shù)耐鈴絀?3mm,所述的水釘接頭中間部分內(nèi)壁設(shè)置寬2mm的內(nèi)圈,所述的水釘接頭上方為斜坡?tīng)?,所述的?nèi)圈的下方平齊,所述的內(nèi)圈上方均勻設(shè)置三個(gè)高3mm、寬Imm的支點(diǎn),所述的支點(diǎn)與寬2mm的所述的內(nèi)圈形成匯流室。
[0012]所述的水釘接頭安裝方向根據(jù)所述的水釘?shù)膬?nèi)壁水流方向確定,上一節(jié)所述的水釘?shù)某鏊寺?lián)結(jié)所述的水釘接頭的支點(diǎn)端,下一節(jié)所述的水釘?shù)倪M(jìn)水端聯(lián)結(jié)所述的水釘接頭的內(nèi)圈?而。
[0013]所述的二通和三通內(nèi)徑大于所述的水釘?shù)耐鈴絀?3mm。
[0014]聯(lián)結(jié)所述的集水管的端處的所述的水釘?shù)?0mm范圍內(nèi)接外徑與所述的集水管相同的PVC管或PE管,方便與所述的二通和三通的安裝。
[0015]所述的水釘?shù)钠鹗级死门c所述的水釘?shù)膬?nèi)管相配對(duì)的堵頭或管帽堵住所述的水釘?shù)膬?nèi)管,防止泥土進(jìn)入內(nèi)壁,所述的集水管的出水端是開(kāi)放的。
[0016]為了解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供的施工用于鐵路路基邊坡的水釘排水系統(tǒng)的方法,包括以下步驟:
[0017](I)、選用滿足鐵路最小安全距離要求的鉆機(jī)以加套管的方式將水釘送入到預(yù)定深度,水釘之間利用水釘接頭聯(lián)結(jié);
[0018](2)、安裝好水釘后,將套管拔出;
[0019](3)、將出露的水釘通過(guò)二通、三通與集水管聯(lián)結(jié),導(dǎo)排水流;
[0020](4)、在坡面和擋墻上開(kāi)挖溝槽安設(shè)集水管,并覆蓋;
[0021](5)、利用集水管將收集的水引出到路基側(cè)溝,為防止沖刷路基,集水管終端安裝一彎頭。
[0022]本發(fā)明所提供的用于鐵路路基邊坡的水釘排水系統(tǒng)及其施工方法與傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)相比,造價(jià)低,質(zhì)量可控,可以重復(fù)使用;有效集水面積大且均勻,集水效果快,排水效率尚;防游堵性能好,使用壽命在30年以上;有效保持水土,綠色環(huán)保;能夠有效控制由過(guò)飽和水引起的地質(zhì)災(zāi)害,保證鐵路的安全運(yùn)營(yíng)。
[0023]本發(fā)明是在中國(guó)發(fā)明專利“排水方法”(專利號(hào):ZL97115515.1)及中國(guó)發(fā)明專利“排水方法及使用于此方法的排水管”(專利號(hào):ZL99126199.2)基礎(chǔ)上,針對(duì)鐵路路基邊坡傳統(tǒng)排水材料易堵塞、效率低,線路行車(chē)密度大,施工時(shí)間短,施工空間狹窄等難題,開(kāi)發(fā)的一種更加具有操作性、實(shí)施性以及綠色環(huán)保的排水系統(tǒng)。
[0024]本發(fā)明通過(guò)至少一個(gè)三通或兩通將水釘與集水管有效聯(lián)結(jié),對(duì)邊坡內(nèi)不同深度的積水進(jìn)行分級(jí)疏導(dǎo),全方位有針對(duì)地排水。
[0025]本發(fā)明通過(guò)彎頭將水釘或集水管排出的水限制流向,使坡內(nèi)積水得到了快速導(dǎo)出的同時(shí),不造成坡面漫流,沖刷路基。
[0026]本發(fā)明通過(guò)設(shè)置水釘里端高程大于外端高程,與地面成一定角度是為了加快排水速率。
[0027]該方法成功解決了線路行車(chē)密度大、施工時(shí)間短、施工空間狹窄等難題,加快了鐵路路基邊坡的施工。該發(fā)明將通過(guò)在既有路基邊坡中鉆孔置入水釘,實(shí)現(xiàn)全方位、全長(zhǎng)度排水,長(zhǎng)期排水效率高,施工快速,且具有不會(huì)帶走泥砂和防堵的特性。
[0028]綜上所述,本發(fā)明是一種排水管不易堵塞、效率高的用于鐵路路基邊坡的水釘排水系統(tǒng)。其施工時(shí)間短、施工方便。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是本發(fā)明中多節(jié)水釘節(jié)段聯(lián)結(jié)圖。
[0030]圖2是本發(fā)明中水釘接頭立面圖。
[0031 ]圖3是本發(fā)明中水釘接頭平面圖。
[0032]圖4是本發(fā)明在既有邊坡上的橫斷面布置圖。
[0033]圖5是本發(fā)明在既有邊坡上的集水管梅花型布置圖。
[0034]圖6是本發(fā)明在既有邊坡上的集水管網(wǎng)行列式布置圖。
[0035]圖7是水釘與錨桿相對(duì)位置圖。
[0036]圖中:1-水釘,2-集水管,3-二通管,4-三通管,5-水釘接頭,6_水釘接頭內(nèi)圈,7_水釘接頭支點(diǎn),8-彎頭,9-擋土墻,I O-排水溝,11-邊坡,12-錨桿;LO-水釘節(jié)段長(zhǎng)度,L-單根水釘總長(zhǎng)度,D-水釘管徑,β-埋設(shè)傾角,dl-垂直間距,d2-水平間距。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合實(shí)施實(shí)例及其附圖,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0038]參見(jiàn)圖1、圖2、圖3和圖4,一種用于鐵路路基邊坡的水釘排水系統(tǒng),多根水釘I之間采用水釘接頭5連接,多根水釘I與集水管2之間采用二通3和/或三通4,排水管2或水釘I出水口處安裝有彎頭(8)。
[0039]水釘I是由PVC管或PE管外裹一層毛細(xì)式透排水帶組成,毛細(xì)式透排水帶為公開(kāi)號(hào)為CN1206058中國(guó)“排水方法及使用于該方法的帶狀排水件”中公開(kāi)的毛細(xì)式透排水帶,毛細(xì)式透排水帶能主動(dòng)將路基中的水分吸入其內(nèi)。
[0040]水釘I長(zhǎng)度為I?2m,內(nèi)徑為50mm或75mm。
[0041 ] 水釘I與地面間的夾角為5°?45°。
[0042 ] 水釘接頭5的長(zhǎng)度為6cm,水釘接頭5的內(nèi)徑大于水釘I的外徑I?3mm,水釘接頭5中間部分內(nèi)壁設(shè)置寬2mm的內(nèi)圈6,水釘接頭5上方為斜坡?tīng)睿瑑?nèi)圈6的下方平齊,內(nèi)圈6上方均勻設(shè)置三個(gè)高3mm、寬Imm的支點(diǎn)7,支點(diǎn)7與寬2mm的內(nèi)圈6形成匯流室。
[0043]水釘接頭5安裝方向根據(jù)水釘I的內(nèi)壁水流方向確定,上一節(jié)水釘I的出水端聯(lián)結(jié)水釘接頭5的支點(diǎn)7端,下一節(jié)水釘I的進(jìn)水端聯(lián)結(jié)水釘接頭5的內(nèi)圈6端。
[0044]二通3和三通4內(nèi)徑大于水釘I的外徑I?3mm。
[0045]聯(lián)結(jié)集水管2的端處的水釘I的10mm范圍內(nèi)接外徑與集水管2相同的PVC管或PE
管,方便與二通3和三通4的安裝。
[0046]水釘I的起始端利用與水釘I的內(nèi)管相配對(duì)的堵頭或管帽堵住水釘I的內(nèi)管,防止泥土進(jìn)入內(nèi)壁,集水管2的出水端是開(kāi)放的。
[0047]本提供的用于鐵路路基邊坡的水釘排水系統(tǒng)的施工方法,包括以下步驟:
[0048](I )、選用滿足鐵路最小安全距離要求的鉆機(jī)以加套管的方式將水釘送入到預(yù)定深度,水釘之間利用水釘接頭聯(lián)結(jié);
[0049](2)、安裝好水釘后,將套管拔出;
[0050](3)、將出露的水釘通過(guò)二通、三通與集水管聯(lián)結(jié),導(dǎo)排水流;[0051 ] (4)、在坡面和擋墻上開(kāi)挖溝槽安設(shè)集水管,并覆蓋;
[0052](5)、利用集水管將收集的水引出到路基側(cè)溝,為防止沖刷路基,集水管終端安裝一彎頭。
[0053]本發(fā)明還包括上述排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)的確定方法,主要設(shè)計(jì)參數(shù)包括:水釘節(jié)段長(zhǎng)度L0、水釘總長(zhǎng)度L、水釘管內(nèi)徑D、埋設(shè)傾角β、垂