一种隧道中心排水管及其铺设方法技术领域
本发明涉及排水管件领域，尤其涉及一种隧道中心排水管及其铺设方法。
背景技术
随着国家基础设施建设力度的不断加强，各种隧道建设工程数量也逐渐增多，相
应的，关于隧道结构病害的数量、规模以及种类也呈上升趋势。其中，铁路隧道结构的主要
病害包括：衬砌渗漏水、衬砌开裂及底部结构损坏，其比例约占所有病害的97％，其中，隧道
底部结构病害类型又可分为多种，如铺底破坏、翻浆冒泥、侧沟破损等，此类病害的产生与
结构底部排水方案的优劣存在直接联系。
目前，隧道排水采用主要方案为侧沟加中心排水管排水，中心排水管的位置可位
于仰拱结构上部(仰拱填充混凝土内)或仰拱结构下部。虽然中心排水管位于仰拱结构上部
的方案能够将隧道上部结构外侧的水排出，中心排水管位于仰拱结构下部的方案除了能将
隧道上部结构外侧的水排出，还能进一步将隧道底部结构外侧的水排出，对减少隧道底部
渗漏水及次生病害的发生具有显著作用。然而上述方案在施做过程中存在工序繁杂、中心
排水管不易定位、泄水孔堵塞导致排水不畅等问题，对隧道排水的效果产生不利影响。
具体的，现有隧道排水方案中，中心排水管为预制钢筋混凝土圆管，为了使圆形中
心排水管在仰拱结构面上或中心排水沟中保持稳定，需要在放置中心排水管前施做带有圆
弧的中心排水管的管座，这种措施不但增加了工程量和混凝土凝结时间，其起到的效果也
经常达不到预期，其主要原因在于：
1、工序繁杂。施工工程中，由于施工人员对方案排水机理的认识不足，经常省略中
心排水管管座的施做步骤，将中心排水管直接放置在仰拱结构面上或中心排水沟内，造成
中心排水管的滚动，在后续施工过程中难以定位，无法保持中心排水管的平直或梯度，影响
了排水效果；
2、易引起中心排水管泄水孔的堵塞。对于中心排水管在仰拱结构下部的方案，即
便施做了管座，在后续施工过程中，圆形中心排水管在管座上易发生转动，如管上的泄水孔
转到与管座接触的位置，将造成泄水孔的封堵，使中心排水管的透水能力降低。
因此，有必要提供一种新的隧道中心排水管以及铺设方法，使其在保证正常排水
的同时能够简化施工步骤。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的技术问题，提供了一种隧道中心排水管及其铺
设方法，通过排水管截面形状的变化使隧道底部中心排水沟的施做步骤得以简化，并且可
以省略中心排水管管座的施做，将中心排水管放置在仰拱结构平面或沟槽底部平面上即可
进行下一步工序。同时避免了中心排水管的转动，使其能够在后续施工过程中保持稳定、平
直及高程要求，防止泄水孔的堵塞，由此保证了中心排水管的透水能力。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
一方面，提供了一种隧道中心排水管，包括钢筋混凝土管体，所述管体横截面为拱
形，且所述管体底部为平面；所述管体设置在仰拱结构上部；所述管体顶部呈弧形，所述弧
形的弧度与所述仰拱结构顶面弧度相同，且所述弧形的管体顶部与所述仰拱结构顶面抵
接；所述管体底部沿垂直于所述管体长度方向，分别向所述管体两侧延伸有第一翼板和第
二翼板，且所述第一翼板以及第二翼板上分别设置有至少一个供固定件穿过的预制孔，所
述固定件用于将所述管体固定在所述仰拱结构的下表面上。
优选的，所述固定件为膨胀螺栓，所述管体底部与所述仰拱结构的下表面抵接；所
述第一翼板以及第二翼板均沿所述管体的长度方向延伸，且所述预制孔沿所述管体长度方
向均匀间隔设置，其间距为2-3m。
优选的，所述管体上开设有至少一个与导水管连通的预留孔，所述导水管用于将
所述隧道中的积水输送到所述管体内排出；以及至少一个泄水孔，用于供所述仰拱结构中
的积水进入到所述排水管中排出。
优选的，所述管体、第一翼板以及第二翼板一体成型，且所述管体和/或第一翼板
和/或第二翼板中沿所述管体长度方向嵌设有若干纵向钢筋；所述管体中沿所述管体长度
方向嵌设有若干与所述管体横截面形状相适配的箍筋，且每一所述箍筋所在的平面均与所
述管体长度方向垂直。
另一方面，还提供了另外一种隧道中心排水管，包括钢筋混凝土管体，所述管体横
截面为拱形，所述管体底部为平面；且所述管体设置在位于仰拱结构底部中心下方的沟槽
内。
优选的，所述沟槽内部两侧壁以及底部内表面上均喷射有混凝土，形成第一侧壁
混凝土层、第二侧壁混凝土层以及底部混凝土层；所述管体设置在所述沟槽的底部混凝土
层上。
优选的，所述管体与所述底部混凝土层之间还设有C20混凝土找平层，所述管体的
底部与所述C20混凝土找平层抵接。
优选的，所述第一侧壁混凝土层和/或第二侧壁混凝土层上开设有供透水盲管穿
过的导孔；所述管体上开设有与所述导孔位置匹配的预留孔；所述透水盲管穿过所述导孔
和预留孔，用于将所述隧道中的积水输送到所述管体内排出；所述管体上还开设有至少一
个泄水孔，用于供所述仰拱结构以及隧道底部结构中的积水进入到所述排水管中排出。
优选的，所述管体中沿所述管体长度方向嵌设有若干纵向钢筋；所述管体中沿所
述管体长度方向嵌设有若干与所述管体横截面形状相适配的箍筋，且每一所述箍筋所在的
平面均与所述管体长度方向垂直。
优选的，所述管体外部包裹有土工布，所述土工布表面涂抹有水泥砂浆；所述沟槽
顶部从上而下铺设有聚氨酯保温板以及C20保温混凝土，且所述C20保温混凝土将所述管体
封闭在所述沟槽内；且所述管体与所述沟槽之间的空隙填充有级配碎石。
另一方面，还提供一种上述隧道中心排水管的铺设方法，其包括如下步骤：
S1、采用钢筋混凝土施做所述仰拱结构以及管体，并等待所述钢筋混凝土凝结达
到规定强度；
S2、在所述仰拱结构的下表面上开设固定孔；
S3、将所述管体底部与所述仰拱结构的下表面抵接，将所述管体顶部与所述仰拱
结构顶面抵接，且使所述预制孔与所述固定孔对齐；
S4、将所述固定件依次穿过所述固定孔以及预制孔，将所述管体固定在所述仰拱
的下表面上；
S5、将所述导水管与所述预留孔连通，并在完成所述导水管的固定后浇筑仰拱填
充混凝土。
另一方面，还提供一种上述隧道中心排水管的铺设方法，其包括如下步骤：
S1、采用钢筋混凝土施做所述混凝土管体，并挖出所述沟槽；
S2、在所述沟槽内部两侧壁以及底部内表面上均喷射混凝土，分别形成第一侧壁
混凝土层、第二侧壁混凝土层以及底部混凝土层；并待各所述混凝土层凝结并达到规定强
度；
S3、在所述沟槽底部采用C20混凝土找平，形成所述C20混凝土找平层，并待所述
C20混凝土找平层凝结并达到规定强度；
S4、将外部包裹有所述土工布的管体放置在所述C20混凝土找平层上，且使所述管
体的底部与所述C20混凝土找平层抵接；
S5、将所述透水盲管穿过所述导孔和预留孔，使其连通所述管体内部，并在所述土
工布外表面上涂抹水泥砂浆；
S6、在所述管体与沟槽之间的空隙内内填充级配碎石，并在沟槽顶部由上而下依
次铺设所述聚氨酯保温板以及C20保温混凝土，并使所述C20保温混凝土将所述管体封闭在
所述沟槽内；
S7、在所述沟槽上方施做所述仰拱结构，使所述沟槽位于所述仰拱结构的底部中
心下方，且所述沟槽的开口端朝向所述仰拱结构的底部。
本发明的技术方案所取得的技术效果如下：
1、简化工序。本发明的隧道中心排水管截面形状不同于现有的隧道中心排水管，
可使隧道底部中心排水沟的施做步骤得以简化，并省略中心排水管管座的施做，将中心排
水管放置在仰拱结构平面或沟槽底部平面上即可进行下一步工序。
2、保证了中心排水管的稳定与排水效果。由于本发明的隧道中心排水管截面形状
的变化，避免了中心排水管的转动，使其能够在后续施工过程中保持稳定、平直及高程要
求，防止泄水孔的堵塞，由此保证了中心排水管的透水能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
图1为本发明实施例一中设置在仰拱结构上部的隧道中心排水管的横截面示意
图；
图2为本发明实施例一中隧道中心排水管设置在仰拱结构上部的配套示意图；
图3为本发明实施例一中设置在仰拱结构上部的隧道中心排水管的铺设方法流程
图；
图4为本发明实施例二中设置在仰拱结构下部沟槽中的隧道中心排水管的横截面
示意图；
图5为本发明实施例二中隧道中心排水管设置在仰拱结构下部沟槽的配套示意
图；
图6为本发明实施例二设置在仰拱结构下部沟槽的隧道中心排水管的铺设方法流
程图。
具体实施方式
本发明针对现有技术中隧道中心排水管在施做过程中存在工序繁杂、中心排水管
不易定位、泄水孔堵塞导致排水不畅等问题，对隧道排水的效果产生不利影响的缺陷，提供
了一种隧道中心排水管及其铺设方法。其核心思想是：将现有的横截面为圆形的中心排水
管进行改进，使其横截面变为拱形，且还可从排水管管体底部向两侧延伸出翼板，由此使得
隧道底部中心排水沟的施做步骤得以简化，并省略中心排水管管座的施做，将中心排水管
放置在仰拱结构平面或沟槽底部平面上即可进行下一步工序。同时，由于本发明的隧道中
心排水管截面形状的变化，避免了中心排水管的转动，使其能够在后续施工过程中保持稳
定、平直及高程要求，防止泄水孔的堵塞，由此保证了中心排水管的透水能力。
实施例一：
如图1所示，本发明的隧道中心排水管包括钢筋混凝土管体100，所述管体100横截
面为拱形，且所述管体100底部为平面，所述管体顶部1呈弧形。同时，所述管体底部2沿垂直
于所述管体长度方向，分别向所述管体100两侧延伸有第一翼板3和第二翼板4。由此，所述
管体100与所述第一翼板3和第二翼板4构成的整体横截面大致为“Ω”，因此其不易发生晃
动和转动，可省略管座的设置，简化工序。
本实施例中，如图2所示，所述管体100设置在仰拱结构200上部；所述顶部1的弧度
与所述仰拱结构顶面弧度相同，且所述弧形的管体顶部1与所述仰拱结构顶面抵接，以此来
防止所述管体100的晃动或转动；进一步的，所述第一翼板3上设置有至少一个供固定件6穿
过的预制孔5，同样的，所述第二翼板4上分别设置有至少一个供固定件6’穿过的预制孔5’，
所述固定件6用于将所述管体100的底部2固定在所述仰拱结构200的下表面7上。所述预制
孔5,5’可沿所述管体长度方向均匀间隔设置，其间距可根据管体100的尺寸进行调整，本实
施例中，所述预制孔5,5’的间距优选为2-3m。
本实施例中，所述固定件6优选为膨胀螺栓，且为进一步防止所述管体100相对所
述仰拱结构200发生晃动或转动，所述管体底部2与所述仰拱结构200的下表面7抵接，由此
使得所述管体100的顶部1与底部2分别于所述仰拱结构200的顶面以及下表面7紧贴，防止
其发生晃动或转动。
同时，所述管体100上开设有至少一个与导水管400连通的预留孔8，所述导水管
400用于将所述隧道中的积水输送到所述管体100内排出；以及至少一个泄水孔9(如图1所
示)，用于供所述仰拱结构200中的积水进入到所述管体100中排出。需要说明的是，所述导
水管400、预留孔8以及泄水孔9的数量为两个以上时，可沿所述管体100的中心轴线X对称设
置，以保证对隧道左右两侧的均匀排水。优选的，所述导水管400为轻便耐用的PVC管。
进一步的，所述管体100、第一翼板3以及第二翼板4可一体成型，以减少连接、安装
的工序。同时，如图1所示，为加固管体，所述管体100和/或第一翼板3和/或第二翼板4中沿
所述管体长度方向嵌设有若干纵向钢筋10；所述管体100中沿所述管体长度方向嵌设有若
干与所述管体横截面形状相适配的箍筋11，且每一所述箍筋11所在的平面均与所述管体长
度方向垂直。
进一步的，本实施例还提供了一种上述隧道中心排水管的铺设方法，如图3所示，
其包括如下步骤：
S1、采用钢筋混凝土施做所述仰拱结构200以及管体100，并等待所述钢筋混凝土
凝结达到规定强度；
S2、在所述仰拱结构200的下表面7上开设固定孔；
S3、将所述管体底部2与所述仰拱结构200的下表面7抵接，将所述管体顶部1与所
述仰拱结构顶面抵接，且使所述预制孔5,5’与所述固定孔对齐；
S4、将所述固定件6,6’依次穿过所述固定孔以及预制孔5,5’，将所述管体100固定
在所述仰拱结构200的下表面7上；
S5、将所述导水管400与所述预留孔8连通，并在完成所述导水管400的固定后浇筑
仰拱填充混凝土。
实施例二：
如图4所示，本发明的隧道中心排水管只包括钢筋混凝土管体100’，所述管体100’
横截面为拱形，且所述管体底部2’为平面。同样，所述管体100’的横截面非传统的圆形，因
此其不易发生晃动和转动，可省略管座的设置，简化工序。
如图5所示，所述管体100’设置在位于仰拱结构200底部中心下方的沟槽500内。
所述沟槽500内部两侧壁以及底部内表面上均喷射有混凝土，形成第一侧壁混凝
土层12、第二侧壁混凝土层13以及底部混凝土层14；所述管体100’设置在所述沟槽500的底
部混凝土层14上。
优选的，为使所述管体100’平稳放置，所述管体100’与所述底部混凝土层14之间
还设有C20混凝土找平层15，且所述管体100’的底部2’与所述C20混凝土找平层15抵接。
为便于排水，所述第一侧壁混凝土层13和第二侧壁混凝土层14上分别开设有至少
一个供透水盲管16穿过的导孔17，17’；对应的，所述管体100’上开设有与所述导孔17，17’
位置匹配的预留孔18，18’；所述透水盲管16穿过所述导孔17，17’和预留孔18，18’，用于将
所述隧道中的积水输送到所述管体内排出；所述管体100’上还开设有至少一个泄水孔9’，
用于供所述仰拱结构以及隧道底部结构中的积水进入到所述管体100’中排出。需要说明的
是，所述透水盲管16、导孔17，17’、预留孔18，18’以及泄水孔9’的数量为两个以上时，可沿
所述管体100’的中心轴线X’对称设置，以保证对隧道左右两侧的均匀排水。优选的，所述透
水盲管16为轻便耐用的PVC管。
同样的，为加固管体，如图4所示，所述管体100’中沿所述管体长度方向嵌设有若
干纵向钢筋10’；所述管体100’中沿所述管体长度方向嵌设有若干与所述管体横截面形状
相适配的箍筋11’，且每一所述箍筋11’所在的平面均与所述管体长度方向垂直。
同时，所述管体100’外部包裹有土工布19，且所述土工布19表面涂抹有水泥砂浆，
以对所述管体100’起到进一步的加固和保护作用。
为对所述管体100’进行保温，避免其冻裂，所述沟槽500顶部从上而下铺设有聚氨
酯保温板20以及C20保温混凝土21，且所述C20保温混凝土20将所述管体100’封闭在所述沟
槽500内；进一步的，还在所述管体100’与所述沟槽500之间的空隙填充有级配碎石22，以对
所述管体100’进行定位，防止其晃动或转动。
同样，本实施例还提供了一种上述隧道中心排水管的铺设方法，如图6所示，其包
括如下步骤：
S1、采用钢筋混凝土施做所述管体100’；并挖出所述沟槽500；
S2、在所述沟槽500内部两侧壁以及底部内表面上均喷射混凝土，形成第一侧壁混
凝土层12、第二侧壁混凝土层13以及底部混凝土层14；并待各所述混凝土层凝结并达到规
定强度；
S3、在所述沟槽500底部采用C20混凝土找平，形成所述C20混凝土找平层15，并待
所述C20混凝土找平层15凝结并达到规定强度；
S4、将外部包裹有所述土工布19的管体100放置在所述C20混凝土找平层15上，且
使所述管体100’的底部与所述C20混凝土找平层15抵接；
S5、将所述透水盲管16穿过所述导孔17,17’和预留孔18，18’，使其连通所述管体
100’内部，并在所述土工布19外表面上涂抹水泥砂浆；
S6、在所述管体100’与沟槽500之间的空隙内内填充级配碎石22，并在沟槽顶部由
上而下依次铺设所述聚氨酯保温板20以及C20保温混凝土21，并使所述C20保温混凝土21将
所述管体100’封闭在所述沟槽500内；
S7、在所述沟槽500上方施做所述仰拱结构300，使所述沟槽500位于所述仰拱结构
300的底部中心下方，且所述沟槽500的开口端朝向所述仰拱结构300的底部。
综上所述，本发明的隧道中心排水管截面形状不同于现有的横截面为圆形的隧道
中心排水管，可使隧道底部中心排水沟的施做步骤得以简化，并省略中心排水管管座的施
做，将中心排水管放置在仰拱结构平面或沟槽底部平面上即可进行下一步工序，由此简化
了工序。同时，由于本发明的隧道中心排水管截面形状的变化，避免了中心排水管的转动，
使其能够在后续施工过程中保持稳定、平直及高程要求，防止泄水孔的堵塞，由此保证了中
心排水管的透水能力。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件
来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读
存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和
原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。