一种施工缝渗漏水整治用的电伴热导水槽及其应用的制作方法

1.本发明涉及排水系统技术领域，具体涉及一种施工缝渗漏水整治用的电伴热导水槽及其应用。


背景技术：

2.铁路隧道二次衬砌是采用衬砌台车将混凝土衬砌浇筑出来，两板模筑混凝土衬砌之间留有施工缝，在衬砌浇筑时，在施工缝部位预埋了预排水用止水带，随着使用时间的延长，施工缝处的止水带和密封材料出现了老化和破损，或者现在操作不当，导致地下水穿过止水带进入衬砌结构的薄弱环节，如施工缝等部位，在衬砌表面出现漏水。
3.在寒冷地区，当隧道内气温低于零度时，施工缝内渗漏的水会在出施工缝后被迅速冰冻，由于隧道外地下水压较大，漏水不断涌出，并与先前已结冰的冰块迅速融合，使冰溜不断增大，当冰溜位于行车区间的正上方时，冰溜在自身重力和列车活塞风的作用下，会脱离衬砌掉落，极易引起行车安全事故。
4.当寒冷地区隧道的施工缝处出现冰溜时，需要借助外力的方式将冰溜去掉。此方式有以下几个问题：(1)当结冰位置较高时，需要借助延长杆等设备对冰溜进行清除，但冰溜在下坠和撞击时，会对轨道和地面工作人员造成安全隐患。(2)冰溜清除作业可以在天窗期间施工，当某个伸缩缝渗水量较大时，冰溜形成速度快，形成时间短，可能会在天窗时间到达前便已造成安全风险。(3)冰溜清理时，需对接触网进行断电操作，工序繁琐。


技术实现要素：

5.本发明提供一种施工缝渗漏水整治用的电伴热导水槽，通过将导水槽槽体安装在隧道有渗漏水的施工缝上，并通过膨胀螺栓与施工缝相邻的衬砌连接，导水槽槽体本身结构的纵剖面为u型结构，可对施工缝位置渗漏出的水进行引流，同时导水槽槽体内设有防护管，防护管内通过设置恒温加热器防止进入导水槽槽体内的流水结冰，从而解决了铁路隧道中，施工缝部位的止水带由于老化、破损等原因导致渗漏水进入施工缝，在衬砌表面出现漏水，甚至结冰，影响行车等技术问题。
6.同时本发明还提供了一种施工缝渗漏水整治用的的电伴热导水槽，应用于铁路隧道、公路隧道技术领域，对于解决隧道中施工缝部位渗漏水流至衬砌表面，形成冰溜等技术问题，具有很大的应用价值，值得推广应用。
7.本发明通过下述技术方案实现：
8.一种施工缝渗漏水整治用的电伴热导水槽，其特征在于，包括导水槽槽体，所述导水槽槽体通过安装支架安装于有渗漏水的施工缝上，大于等于两个所述导水槽槽体顺次连接且沿衬砌的施工缝铺设，所述导水槽槽体通过膨胀螺栓与衬砌连接；
9.所述导水槽槽体内设有防护管，所述防护管内设有用于对所述导水槽槽体内防流水结冰的恒温加热器。
10.可选地，所述恒温加热器为恒温电伴热带。
11.可选地，所述恒温电伴热带铺设在所述防护管的内表面。
12.可选地，所述导水槽槽体的纵剖面为u字型结构且所述导水槽槽体的开口端与所述衬砌接触，所述防护管安装在所述导水槽槽体的内部两侧，所述导水槽槽体的内部区域为排水区域。
13.可选地，所述导水槽槽体和所述防护管之间通过搭接止口连接，所述导水槽槽体与所述防护管之间的搭接方向为顺水流方向。
14.可选地，所述导水槽槽体通过大于等于三个所述安装支架固定在所述衬砌上，所述安装支架覆盖所述施工缝，所述安装支架通过膨胀螺栓与所述衬砌连接，所述膨胀螺栓位于所述导水槽槽体的内部。
15.可选地，所述膨胀螺栓位于所述导水槽槽体的排水区域内。
16.可选地，所述安装支架的纵剖面为长方形，所述导水槽槽体固定在所述安装支架的内部，安装在所述导水槽槽体外周的所述安装支架的个数有多个，且相邻所述安装支架的间距为300—600mm。
17.可选地，所述导水槽槽体的两侧边上设有弯弧压力释放槽，所述弯弧压力释放槽的个数大于等于两个，相邻所述弯弧压力释放槽的间距为30mm—100mm，所述导水槽槽体的下端面通过弯弧压力释放槽的压力缓冲弯曲成弧形。
18.可选地，所述电伴热导水槽应用于铁路隧道和公路隧道。
19.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
20.1)本技术方案通过设置导水槽槽体，导水槽槽体固定在施工缝上，并且所述导水槽槽体通过膨胀螺栓与混凝土衬砌连接，安装稳定后的导水槽槽体起到导向作用，利于从施工缝流出的水顺利流出至两侧排水沟。同时在导水槽槽体内设置防护管，并在防护内设置恒温加热器，能确保在冬季时，对导水槽槽体内的水进行加热，防止流水结冰，同时能够进一步避免形成冰溜影响行车。
21.2)本技术方案中通过设置膨胀螺栓对安装支架与混凝土衬砌进行固定，且膨胀螺栓位于导水槽槽体的内部，避免位于外部，受到列车风的影响或者出现松动或其他容易脱落的情况，掉落到轨道上，引起行车事故。
附图说明
22.图1为本发明实施例提供的铁路隧道施工缝渗漏水病害整治用的电伴热导水槽的正面结构示意图
23.图2为本发明实施例提供的导水槽槽体的纵剖面结构示意图；
24.图3为本发明实施例提供的带搭接止口的导水槽槽体结构示意图；
25.图4为本发明实施例提供的带搭接止口的搭接安装剖视图；
26.图5为本发明实施例提供的单线隧道安装导水槽等轴侧视图；
27.图6为本发明试试里提供的隧道安装不同半径搭接止口时导水槽的分解示意图。
28.其中：1-导水槽槽体，2-膨胀螺栓，3-安装支架，4-恒温电伴热带，5-防护管，6-搭接止口，7-前级导水槽体，8-后级导水槽体，9-前级恒温电伴热带，10-后级恒温电伴热带，11-弯弧压力释放槽，12-施工缝，13-衬砌。
具体实施方式
29.为使本发明的目的-技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
30.实施例1：
31.如图1-图6所示，一种施工缝渗漏水整治用的电伴热导水槽，包括导水槽槽体1，所述导水槽槽体1通过安装支架3安装于有渗漏水的施工缝12上，大于等于两个所述导水槽槽体1顺次连接且沿衬砌13的施工缝12铺设，所述导水槽槽体1通过膨胀螺栓2与衬砌13连接；
32.所述导水槽槽体1内设有防护管5，所述防护管5内设有用于对所述导水槽槽体1内防流水结冰的恒温加热器。
33.其中，所述恒温加热器具体可为恒温电伴热带4。
34.具体地，本技术方案所述的一种施工缝渗漏水整治用的电伴热导水槽，主要针对寒冷地区铁路隧道施工缝小范围加热排水提供一种解决方案。其中，导水槽槽体1安装的具体作用是对从铁路施工缝渗漏出来的流水进行导向引流，确保其流出至隧道两侧的排水沟。导水槽槽体1具体安装时，是通过安装支架3固定在施工缝12上，施工缝12位于两板模筑混凝土衬砌之间，而导水槽槽体1与衬砌13之间通过膨胀螺栓2进行固定，如此，可有效确保导水槽槽体1安装的稳定性。所述导水槽槽体1在具体安装在不同隧道时，可有不同半径和弧长，因此，多个不同规格，不同半径和弧长的导水槽槽体顺次连接，拼装出不同的隧道断面，可应用于不同隧道断面的施工缝12，从而解决了施工缝12中流出水，在寒冷季节时，流出水容易形成冰溜，冰溜掉落影响正常行车的技术问题。
35.为了防止从施工缝12流出水形成冰溜，在导水槽槽体1内设置防护管5，防护管5内设有用于对防流水结冰的恒温加热器，恒温加热器的具体作用是对流经导水槽槽体1中流水区域的水进行加热，确保水处于流动状态，能顺利导出，避免因为外界因素的影响，流水形成冰溜。所述恒温加热器的具体结构可为恒温电伴热带4，还可为其他具有加热作用的结构件。所述恒温电伴热带4的具体结构为由导电聚合物和两根平行金属导线及绝缘护层构成，导电聚合物能够自动限制加热的温度，被广泛应用于液态物体在管道中输送和罐体的防冻保温、维持工艺温度、加热公路、人行横道、屋檐、地板等。
36.恒温电伴热带4的设置，能有效确保流入导水槽槽体1内的流水不会结冰，而将恒温加热器设置在防护管5中，可有效对恒温电加热器进行保护，提高其使用安全性，避免其直接置于导水槽槽体1中，因流水导致恒温电加热器的损坏或者使用周期缩短。而防护管5设置在所述导水槽槽体1中，安装的具体位置可为导水槽槽体1的内部两侧，能够均匀对所述导水槽槽体1中的流水进行加热，防结冰。防护管5的具体结构为管状结构，延伸长度与导水槽槽体1中水流向延伸长度相同。
37.可选地，为了进一步防止导水槽槽体1中的流水结冰，因此，需要对导水槽槽体1中的流水进行均匀加热，因此，对所述恒温电伴热带4进行均匀加热，优选设置所述恒温电伴热带铺设在所述防护管的内表面，可确保所述恒温电伴热带产生的热量能够均匀传导给流水。
38.可选地，所述导水槽槽体1的纵剖面为u字型结构且所述导水槽槽体1的开口端与所述衬砌13接触，所述防护管5安装在所述导水槽槽体1的内部两侧，所述导水槽槽体1的内
部区域为排水区域。
39.在本技术方案中，为了能有效确保所述导水槽槽体1内正常流动，设置所述导水槽槽体1的纵剖面为u字型结构，所述导水槽槽体1的内部区域为排水区域，如此能够从施工缝部位流出的，渗漏到衬砌表面的漏水进行有效的引流。其中，所述导水槽槽体1的开口端与所述衬砌13接触，具体为所述导水槽槽体1沿着隧道二次衬砌拱墙的施工缝12进行铺设。
40.其中，防护管5安装在所述导水槽槽体1的内部两侧，可在严寒地区或寒冷地区对所述导水槽槽体1内的流水持续加热，便于迅速排水，且所述导水槽槽体1内的电加热无需采用温控仪表和接触器等电气元器件监控与控制，仅需将加热电源接通至恒温电伴热带4处，整个过程操作简单，且后续维护方便。
41.可选地，所述导水槽槽体1和所述防护管5之间通过搭接止口6连接，所述导水槽槽体1与所述防护管5之间的搭接方向为顺水流方向。
42.所述导水槽槽体1与所述防护管5之间通过搭接止口6连接，且多个相邻的所述导水槽槽体1之间也是采用搭接止口6进行连接，搭接方式为互相咬合，咬合方向为顺水流方向，可使水流在流过搭接止口6时，不会通过该部位产生外溢，更不会流入防护管5内，影响恒温电伴热带4的正常工作，保持所述恒温电热带4使用的耐久性和安全性，同时有效组织引导所述导水槽槽体1内的流水进入防护管5内。
43.所述导水槽槽体1通过膨胀螺栓2固定在所述施工缝两侧的衬砌上，连接强度可满足所述导水槽槽体1长期承受列车高速行驶产生的压力作用，导水槽槽体1根据应用位置的不同，可分为单搭接止口和双搭接止口，双搭接止口用于隧道拱顶，是导水槽槽体1铺设时的第一安装槽道，其左右两侧分别安装单搭接止口的导水槽。此方式可保持导水槽搭接的方向始终沿水流方向。
44.在两个相邻的所述导水槽槽体1进行安装时，具体为在隧道拱顶位置向两侧沿衬砌铺设导水槽槽体1时，两个相邻的导水槽槽体1搭接时，靠近拱顶位置的导水槽槽体为前级导水槽体7，在前级导水槽体7内设置的恒温电伴热带为前级恒温电伴热带8，远离拱顶位置的导水槽槽体为后级倒水槽体9，在后级导水槽体9内设置的恒温电伴热带为后级恒温电伴热带10，其中，所述前级导水槽体7和后级导水槽体9均为导水槽槽体，所述前级恒温电伴热带8和后级恒温电伴热带10均为恒温电伴热带，结构相同。
45.导水槽槽体1为拼装式，不同规格的导水槽槽体1具有不同圆弧半径和圆弧弧长特征，可通过不同数量和规格的导水槽槽体1拼接出适用于不同隧道断面结构形式。铁路隧道可分为时速120普货单、双线隧道，时速160普货单、双线隧道，时速160双箱单、双线隧道，时速200普货单、双线隧道，时速200单、双箱单线隧道，时速250客专单、双线隧道，时速350客专单、双线隧道等多种隧道断面形式，为使导水槽槽体适用不同的隧道断面，导水槽槽体具有不同的圆弧半径和圆弧弧长，不同数量和规格的导水槽拼装，可适用于不同的隧道断面形式，如图4所示，m表示圆弧弧长，r表示圆弧半径。
46.可选地，所述导水槽槽体1通过大于等于三个所述安装支架3固定在所述衬砌13上，所述安装支架3覆盖施工缝12，所述安装支架3通过膨胀螺栓2与所述衬砌13连接，所述膨胀螺栓2位于所述导水槽槽体1的内部。
47.具体地，所述导水槽槽体1的上端中间区域通过所述安装支架3安装在所述施工缝12上，所述导水槽槽体1的上端两端末区域通过所述安装支架3固定在所述衬砌13上，所述
安装支架3通过膨胀螺栓2与所述衬砌13连接。导水槽槽体1与施工缝12接触的区域通过安装支架3固定在施工缝12上，而所述导水槽槽体1与衬砌13接触的区域在通过安装支架13固定在衬砌13基础之上，安装支架3通过膨胀螺栓2与所述衬砌13连接，其中，所述膨胀螺栓2位于所述导水槽槽体1的内部。
48.即所述膨胀螺栓2位于所述导水槽槽体1的排水区域内。导水槽槽体1通过膨胀螺栓2固定在所述施工缝12两侧的衬砌13上，连接强度可满足导水槽槽体1长期承受高速列车的活塞风作用。且所述膨胀螺栓2位于所述导水槽槽体1的排水区域内，在膨胀螺栓2松动或脱落的极端情况下，不会掉落至轨道上，影响铁路正常行车。
49.可选地，所述安装支架3的纵剖面为长方形，所述导水槽槽体1固定在所述安装支架3的内部，安装在所述导水槽槽体1外周的所述安装支架3的个数有多个，且相邻所述安装支架3的间距为300—600mm。
50.具体地，对所述安装支架3的形状进行优选，能确保对所述导水槽槽体1与衬砌13进行有效固定，由于拼接的导水槽槽体1长度较长，因此需要多个安装支架3对其进行固定，而相邻安装支架3进行有效间距的设置，能有效保证导水槽槽体1安装的稳定性，同时也确保相邻安装支架3支架有一个安全距离。
51.可选地，所述导水槽槽体1的两侧边上设有弯弧压力释放槽11，所述弯弧压力释放槽11的个数大于等于两个，相邻所述弯弧压力释放槽11的间距为30mm—100mm，所述导水槽槽体1的下端面通过弯弧压力释放槽11的压力缓冲弯曲成弧形。
52.在所述导水槽槽体1的两侧边或两侧翻边上设有弯弧压力释放槽11，弯弧压力释放槽11的设置，能确保导水槽槽体1弯曲成弧形，满足隧洞弧形拱顶的安装使用需要。
53.实施例2：
54.将实施例1所述的一种电伴热导水槽应用于铁路隧道和公路隧道技术领域内，本实施例中所述的一种电伴热导水槽，在铁路隧道、公路隧道施工缝出现漏水时，尤其是寒冷地区，在漏水的同时还结冰形成冰碴，严重影响行车安全时，铺设该装置能够确保隧道施工缝漏水可以通过导水槽槽体1顺利流出至隧道两侧排水沟，同时对导水槽槽体1进行加热，防止流水结冰。
55.该导水槽槽体1采用u字型结构，并通过膨胀螺栓2与衬砌牢固连接，可抵御列车风的疲劳性荷载作用。该技术方案设计理念新颖、措施合理、效果显著，很好地解决了铁路隧道、公路隧道施工缝或其他结构漏水结冰问题，应用前景广阔，有相当好的应用推广价值。
56.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的-技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改-等同替换-改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。