[發明專利]凍融凍脹地區特長公路隧道抗防凍保溫隔熱層的敷設方法

無效

• 申請號: 200810045354.2
• 申請日: 2008-02-03
• 公開（公告）號: CN101225744A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 何川;晏啟祥;曾艷華;張志強;耿萍;方勇;謝紅強
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: E21D11/38
• 分類號: E21D11/38
• 代理公司: 成都博通專利事務所
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本發明涉及一種凍融凍脹地區特長公路隧道防凍保溫隔熱層的敷設方法。

背景技術

季節性凍融凍脹地區特長公路隧道一般是越嶺隧道，由于其長度很長，其出水點多，涌水量大，常年性出流，且地下水為開放的垂直與水平混合補給，導致隧道的襯砌開裂滲水嚴重。在秋、冬寒季時，襯砌層中的滲水受冷結冰，更容易脹腫變形甚至坍塌，給隧道帶來安全問題；同樣，當春、夏暖季到來時，由于襯砌層中的結冰溶化，也易使襯砌層變形。這些會導致襯砌層的嚴重凍融凍脹病害嚴重，嚴重妨礙了隧道交通的安全。

為保證隧道的襯砌不結冰受凍，目前隧道的抗防凍措施主要有供熱法、防寒門法和敷設隔熱材料法，前兩種由于存在能量消耗或干擾行車等缺點，使用較少。敷設隔熱材料法是近年來興起并獲得隧道界高度重視的一項先進保溫技術。敷設隔熱材料的方式有兩種：一種是在初期支護與二次襯砌之間敷設隔熱材料，稱為雙層襯砌隔熱處理法；另一種是在二次襯砌混凝土表面上直接敷設保溫隔熱層。從結構安全耐久、保溫層便于管理維修等角度，在襯砌混凝土表面直接敷設保溫隔熱層的表面隔熱處理法更為合理、可靠。

隨著我國經濟建設的發展，公路建設突飛猛進，在建的特長公路隧道增多，對于這種特長隧道，如果也采用現有的敷設方式在整個隧道內部全程敷設防凍保溫層，其材料消耗大，成本高，且日常維護不方便。

發明內容

本發明的目的，就是提供一種凍融凍脹地區特長公路隧道抗防凍保溫隔熱層的敷設方法，采用該方法進行保溫隔熱層的敷設，其材料消耗小，敷設成本大幅度降低，日常維護方便。

本發明實現其發明目的，所采用的技術方案是：一種凍融凍脹地區特長公路隧道抗防凍保溫隔熱層的敷設方法，其做法為：

A、隧道內各處溫度的確定：根據隧道所處環境溫度計算出隧道內各點的氣溫值。

B、保溫隔熱層長度的確定：根據A步得到的隧道內各點的氣溫值，對于隧道進、出口襯砌年最低溫度小于0℃的部位，則敷設保溫隔熱層，保溫隔熱層的長度達到隧道縱向深部襯砌的年最低溫度大于0℃處；而對于隧道縱向深部襯砌年最低溫度大于0℃處，則不敷設保溫隔熱層。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

根據計算確定隧道內氣溫的分布，特長公路隧道的氣溫分布與中短隧道相比，有以下特點：在寒季，沿隧道進洞深度的增加，特長隧道內的溫度增加，在隧道縱向最深處其氣溫達到最高，通常高于0℃，隧道縱向深部的襯砌是不會在寒季受凍結冰的。因此對于特長隧道而言，隧道受凍而發生的凍融凍脹病害集中體現在隧道進、出口段。本發明方法根據計算找出在一年中隧道內襯砌年最低溫度小于0℃的部位及其深度(長度)，只在這些部位敷設保溫隔熱層；而對隧道中間那些襯砌年最低溫度高于0℃的部位，則不再進行敷設。從而節約了保溫材料的用量和成本，同時也減少了日常保溫隔熱層的維護工作量。

上述的保溫隔熱層的長度在達到隧道縱向深部襯砌的年最低溫度大于0℃處，再向隧道縱向深處延長15％-30％。

由于敷設保溫隔熱層后減少了隧道內空氣與隧道內壁的熱交換，相比沒有敷設保溫隔熱層，冷氣侵入隧道內的深度要略大一些。為了保證邊緣處的防凍保溫也達到年最低溫度大于0℃的要求，在上述保溫隔熱層長度的基礎上，再向隧道深處延長15％-30％的保溫隔熱層長度，對保溫隔熱層的長度進行修正，從而確保保溫隔熱層的隧道內邊緣外的防凍保溫的效果。

上述隧道內各點的氣溫值按以下公式進行計算：