[實用新型]一種寒區隧道洞口段保溫防凍系統

有效

• 申請號: 201720080778.7
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN206429255U
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 史寶童;張翔;胡曉勇;黃嫚;李震
• 申請（專利權）人: 中交第一公路勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: E21D11/38
• 分類號: E21D11/38;E21F16/02
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司61114
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

本實用新型涉及隧道防凍排水技術領域，具體涉及一種寒區隧道洞口段保溫防凍系統。

背景技術

截止到2015年底，我國公路隧道為14006處、12683.9km。其中，特長隧道744處、3299.8km，長隧道3138處、5376.8km，隧道建設技術不斷進步，各種隧道的記錄不斷被刷新。隨著我國公路隧道建設規模和數量的不斷擴大，特殊環境及特殊巖土隧道也越來越多，例如我國東北、青海及西藏地區高寒隧道，根據調查顯示高寒地區的隧道，由于保溫措施不當，洞口段排水設施極易凍結，防排水系統失效造成地下水滲漏結冰，這些凍害嚴重影響行車安全、威脅隧道結構穩定、降低隧道的使用年限以及增加隧道的維護費用。每年各地區部門和相關交通企業對這些并害隧道維修養護費用數量驚人，部分隧道內凍害嚴重而形成冰塞報廢。究其根本原因，襯砌背后排水系統凍結是主要影響因素。因此針對此類現象，研發一種針對寒冷地區隧道洞口段保溫防凍系統具有較大的經濟意義與社會意義。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種寒區隧道洞口段保溫防凍系統，通過增強襯砌背后排水系統的抗凍性，保證排水效果，進而降低運營期隧道養護成本，保證運營安全。

本實用新型所采用的技術方案為：

一種寒區隧道洞口段保溫防凍系統，包括環向排水管、縱向排水管、橫向排水管和中央排水管，縱向排水管位于隧道拱腳處，中央排水管位于仰拱隧道中心線處，環向排水管接入縱向排水管，縱向排水管通過橫向排水管接入中央排水管，其特征在于：

仰拱上方的隧道初期支護初噴和初期支護復噴之間設置環向的發熱電纜，發熱電纜兩端延伸到縱向排水管處并縱向延伸。

發熱電纜通過套筒、電纜扣件和螺栓固定于初期支護初噴。

初期支護復噴的表面鋪設有防水板。

縱向排水管底部設置有縱向排水管混凝土管座，上方覆蓋有碎石，縱向的發熱電纜位于碎石內。

本實用新型具有以下優點：

1、因該隧道處于寒冷地區，僅設置導管排水，無法解決冰凍問題，故引入電伴熱系統，僅冬季開啟或冬季限時開啟，保證混凝土溫度高于0℃，導水管中滲水不凍結。

2、電伴熱系統是一種輻射型供暖系統，以電熱絲為熱媒，通過使發熱電纜通電將電能轉化成熱能，傳遞給被加熱體，并通過外層隔熱材料的保護，以達到系統需要的供暖、保溫效果。

3、由于隧道防水板溫度有效使用范圍在＋70攝氏度～－70攝氏度，電伴熱系統發熱電纜低于70攝氏度即可滿足需求，即不會破壞隧道防水結構，又能高效的傳遞熱量。

附圖說明

圖1為本實用新型布置圖。

圖2為圖1中I-I斷面顯示電伴熱系統埋設的示意圖。

圖3為圖1中A部放大顯示電伴熱系統墻腳位置布設的示意圖。

圖4為發熱電纜示意圖。

圖中，1-初期支護，2-發熱電纜，3-防水板，4-二次襯砌，5-橫向排水管，6-縱向排水管，7-中央排水管，8-初期支護初噴，9-初期支護復噴，10-碎石，11-縱向排水管混凝土管座，12-防腐外套，13-鐵錫銅絲屏蔽，14-平行母線，15-絕緣層，16-自控導電塑料。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本實用新型進行詳細的說明。

本實用新型涉及的一種寒區隧道洞口段保溫防凍系統，環向排水管、縱向排水管6、橫向排水管5和中央排水管7，縱向排水管6位于隧道拱腳處，中央排水管7位于仰拱隧道中心線處，環向排水管接入縱向排水管6，縱向排水管6通過橫向排水管5接入中央排水管7。仰拱上方的隧道初期支護初噴8和初期支護復噴9之間設置環向的發熱電纜2，發熱電纜2兩端延伸到縱向排水管6處并縱向延伸。發熱電纜2通過套筒、電纜扣件和螺栓固定于初期支護初噴8。

初期支護復噴9的表面鋪設有防水板3。縱向排水管6底部設置有縱向排水管混凝土管座11，上方覆蓋有碎石10，縱向的發熱電纜2位于碎石10內。

發熱電纜2由防腐外套12、鐵錫銅絲屏蔽13、平行母線14、絕緣層15和自控導電塑料16組成。

本實用新型的施工步驟如下：

1）隧道洞室開挖，初噴混凝土10~15cm；

2）按縱向間距2m在初噴混凝土表面套管鋪設電伴熱系統，一般布設單元20~30m，布設于溫度低且容易可能發生凍害的隧道洞口；

3）復噴混凝土5~10cm，覆蓋電伴熱系統；

4）安裝襯砌背后排水系統（環、縱、橫向排水管）；

5）墻腳部位沿縱向排水管伴隨鋪設電伴熱系統；