[發(fā)明專利]用于隧道洞口功能性結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010109925.5
• 申請(qǐng)日: 2020-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN111219196B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐祖陽;陳林;李永興;崔栓栓;唐健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交第二航務(wù)工程局有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/14
• 分類號(hào): E21D9/14;E21D11/38;F21S9/03;F21V23/02;F21V33/00;F21W131/103;F21Y115/10
• 代理公司: 武漢維盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42244
• 代理人: 彭永念

本發(fā)明提供一種用于隧道洞口功能性結(jié)構(gòu)，在隧道的洞口段設(shè)有面板結(jié)構(gòu)，所述的面板結(jié)構(gòu)的面板層將洞口段的外壁包覆，并且面板層與洞口段的混凝土襯砌表面之間形成空腔結(jié)構(gòu)，所述的空腔結(jié)構(gòu)與內(nèi)洞段連通。在混凝土襯砌表面固設(shè)有多個(gè)沿隧道縱向的縱向管，在縱向管之間設(shè)有環(huán)向管；所述的環(huán)向管與混凝土襯砌表面之間設(shè)有過流空隙；在縱向管和環(huán)向管上固設(shè)有面板層。通過采用縱向管、環(huán)向管和面板層的結(jié)構(gòu)，能夠在混凝土襯砌表面形成一層空腔結(jié)構(gòu)，該空腔結(jié)構(gòu)能夠避免混凝土襯砌表面被風(fēng)直吹，并能夠利用空腔結(jié)構(gòu)形成溫度緩沖，從而減少混凝土襯砌結(jié)構(gòu)的溫度梯度變化，保護(hù)混凝土襯砌表面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路、公路隧道施工領(lǐng)域，特別是一種具有保溫、提示、調(diào)節(jié)視覺和裝飾功能的用于隧道洞口功能性結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著高速公路的發(fā)展，開始向北部高寒地區(qū)延伸，高寒地區(qū)隧道工程開始逐年增多，隧道保溫是北方高寒地區(qū)隧道施工的重中之重。晝夜溫差變化較大，使隧道口的混凝土襯砌表面容易出現(xiàn)裂縫，從而造成安全隱患，而且外形也不美觀。在高寒地區(qū)隧道工程中電力供應(yīng)較為困難，在從隧道內(nèi)出來的過程中，駕駛員容易因?yàn)樗淼纼?nèi)外光線的急劇變化而發(fā)生“閃盲”現(xiàn)象，容易發(fā)生安全事故。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN206429255U記載了一種寒區(qū)隧道洞口段保溫防凍系統(tǒng)，通過設(shè)置發(fā)熱電纜來提高隧道的溫度，僅冬季開啟或冬季限時(shí)開啟，保證洞周圍巖滲水不凍結(jié)，進(jìn)而降低運(yùn)營(yíng)期隧道養(yǎng)護(hù)成本，保證運(yùn)營(yíng)安全。但是該方案在供電較為困難的地區(qū)不適用，而且施工和運(yùn)營(yíng)成本也較高。CN205013018U記載了一種高寒地區(qū)隧道洞口段防水保溫層施工結(jié)構(gòu)，采用了土工布、防水板、保溫板和支架的機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)混凝土的保溫，但是該方案施工工序較為繁瑣，施工效率低，成本高。CN209799991U記載了一種新型寒區(qū)隧道洞口前端防寒門保溫系統(tǒng)，通過光伏方陣發(fā)電組提供的能量調(diào)節(jié)水溫，從而調(diào)節(jié)隧道內(nèi)氣溫，達(dá)到保溫效果。但是在實(shí)際應(yīng)用中，光伏發(fā)電的效率較低，通常僅有8%~11%，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)目前已知的資料也僅有17%，發(fā)電效率較低，要實(shí)現(xiàn)能夠調(diào)節(jié)隧道內(nèi)氣溫的程度，需要非常多的光伏方陣發(fā)電組，造成施工成本過高，并不實(shí)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于隧道洞口功能性結(jié)構(gòu)，能夠在實(shí)現(xiàn)保溫抗裂功能的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化隧道洞口的保溫結(jié)構(gòu)，便于施工和安裝。進(jìn)一步優(yōu)選的，能夠進(jìn)一步提高保溫和溫度平衡的效果，在不耗能甚至低耗能的基礎(chǔ)上，能夠提示駕駛員即將到達(dá)隧道出口，并且能夠輔助刺激駕駛員的眼睛瞳孔收縮，以使駕駛員能夠適應(yīng)出口外的亮度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種用于隧道洞口功能性結(jié)構(gòu)，在隧道的洞口段設(shè)有面板結(jié)構(gòu)，所述的面板結(jié)構(gòu)的面板層將洞口段的外壁包覆，并且面板層與洞口段的混凝土襯砌表面之間形成空腔結(jié)構(gòu)，所述的空腔結(jié)構(gòu)與內(nèi)洞段連通。

優(yōu)選的方案中，在混凝土襯砌表面固設(shè)有多個(gè)沿隧道縱向的縱向管，在縱向管之間設(shè)有環(huán)向管；

所述的環(huán)向管與混凝土襯砌表面之間設(shè)有過流空隙；

在縱向管和環(huán)向管上固設(shè)有面板層。

優(yōu)選的方案中，所述的縱向管與固定角鋼固定連接，固定角鋼通過膨脹螺栓與混凝土襯砌表面連接；

環(huán)向管與固定角鋼固定連接，固定角鋼通過膨脹螺栓與混凝土襯砌表面連接；環(huán)向管的厚度小于縱向管的厚度，且環(huán)向管與面板層連接的一面與縱向管平齊，以使環(huán)向管與混凝土襯砌表面之間留有過流空隙；

在面板結(jié)構(gòu)靠近內(nèi)洞段的端頭還設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)，通過鼓風(fēng)機(jī)向空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)鼓風(fēng)實(shí)現(xiàn)加速空氣對(duì)流；

環(huán)向管與縱向管焊接連接。

優(yōu)選的方案中，所述的面板層為鋁塑板、裝飾塑料板或金屬板。

優(yōu)選的方案中，在洞口段外側(cè)頂部的面板結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有太陽能熱管，太陽能熱管通過循環(huán)管路與位于內(nèi)洞段的換熱儲(chǔ)水箱連通；

換熱儲(chǔ)水箱與面板結(jié)構(gòu)的縱向管和環(huán)向管中的一組或多組管路連通。