一种用于寒区隧道防水、保温和调压的系统技术方案

技术编号:14281212 阅读:147 留言:0更新日期:2016-12-25 02:37
一种用于寒区隧道防水、保温和调压的系统,包括初期支护、压力调节层和二次衬砌,压力调节层设置在初期支护与二次衬砌之间;压力调节层由橡胶气囊单元相互拼接而成,任意两个相邻橡胶气囊单元之间为凹凸密封配合。在初期支护和二次衬砌之间设置压力调节层,可以有效传递围岩压力,对于冬季增加的冻胀力或其他意外力,可以通过自身变形和压力条件对其进行抵消,避免二次衬砌损坏。该压力调节层由橡胶气囊单元拼凑而成,且在橡胶气囊单元内充有具有压缩性和高热阻的气体,而橡胶气囊单元和充入的不流动的空气都是热的不良导体,该橡胶气囊能够有效的阻止热量的传递,在初期支护和二次衬砌之间形成隔热层。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及隧道领域,具体涉及一种用于寒区隧道防水、保温和调压的系统
技术介绍
我国寒区面积分布广泛,交通运输需求旺盛,隧道工程作为穿山越岭的有效方式被广泛采用。在冬季,隧道冻害时有发生,一方面表现为冰溜、冰柱、冰塞等结冰问题,另一方面表现为隧道结构受到冻胀力问题导致破损、掉块甚至坍塌问题。导致寒区隧道出现冻害问题,主要是因为隧道的地下水处理和保温措施不到位。如果有效解决地下水和隧道保温问题,成为寒区隧道冻害防治的关键。对于地下水的处理,寒区隧道除了强调混凝土自防水以外,普遍采用防水板+环向盲管、纵向盲沟和保温边沟(深埋中心水沟)的防排水对策。该措施虽然已经强调防水板材的抗拉性能,但由于初期支护表面不平整,使防水板难以与初期支护表面全部密贴,导致灌注二次衬砌混凝土时存在局部拉伸和背后不密实等问题,再加上不可避免的接缝处理问题,导致防水板的防水性能大为降低。为了解决地下水处理这一问题,需要改进防水板的铺设技术和工艺。对于寒区隧道的保温问题,目前普遍在初期支护和二次衬砌之间或二次衬砌的内表面铺设保温板来达到保温的目的。不仅需要增大开挖断面,给寒区隧道施工增加工作量,而且其连续性不强,保温效果受到制约。针对目前寒区隧道防排 水与保温方面的问题,结合隧道结构的力学性能,需从隧道人工结构上想办法,以获得根本性突破。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足,提出一种用于寒区隧道防水、保温和调压的系统,具体技术方案如下:包括初期支护(1)、压力调节层和二次衬砌(2),所述压力调节层设置在所述初期支护(1)与所述二次衬砌(2)之间,所述初期支护(1)和所述二次衬砌(2)紧密贴合;所述压力调节层由方块状橡胶气囊单元(3)相互拼接而成;在任意相邻两块所述橡胶气囊单元(3)中,其中一块所述橡胶气囊单元(3)的连接侧面上开设有凹槽,另一块所述橡胶气囊单元(3)对应的连接侧面上设置有凸台,所述凸台和所述凹槽为凹凸密封配合,且该密封部分具有遇水膨胀性;在所述橡胶气囊单元(3)上设置有自闭式气门开关和压力传感器;在所述橡胶气囊单元(3)内充有具有压缩性和高热阻的气体。为更好的实现本技术,可进一步为:所述自闭式气门开关与导气管一端口相连通,该导气管另一端口与空气泵系统出口相连通。本技术的有益效果为:在初期支护和二次衬砌之间设置压力调节层,可以有效传递围岩压力,对于冬季增加的冻胀力或其他意外力,可以通过自身变形和压力条件对其进行抵消,避免二次衬砌损坏。该压力调节层由橡胶气囊单元拼凑而成,且在橡胶气囊单元内充有具有压缩性和高热阻的气体,而橡胶气囊单元和充入的不流动的空气都是热的不良导体,该橡胶囊能够有效的阻止热量的传递,在初期支护和二次衬砌之间形成隔 热层。在橡胶气囊单元之间采用凹凸式密封结构,该凹凸式密封结构具有遇水膨胀的特征,再辅以充气压力调节,保证各橡胶气囊单元之间的密贴接触,能够防水。在该橡胶气囊单元设有的自闭式气门开关和压力传感器,可以通过压力传感器对橡胶气囊单元所受到的实际压力进行准确监测。通过橡胶气囊单元的自闭式气门开关,可以完成压力调节工作,当监测压力低时,对橡胶气囊单元进行充气增压;而压力过高时,进行一定程度的放气让压。充气后的橡胶气囊单元不仅可以对初期支护进行有效找平,而且可以作为二次衬砌模注混凝土的外模,以保证模注混凝的质量。附图说明图1为本技术结构示意图;图2为图1去掉二次衬砌结构示意图;图3为图1中橡胶气囊单元3的正视图;图4为图3的左视图;图5为图3的A向视图;图6为图3的B向视图。具体实施方式下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述,以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1至图6所示:一种用于寒区隧道防水和调压的系统,包括初期支护1、压力调节层和二次衬砌2,压力调节层设置在初期支护1与二次衬砌2之间;压力调节层由方块状橡胶气囊单元3相互拼接而成,该方块状橡胶气囊单元3为长方块结构,橡胶气囊单元3的上表面和下表面分别与初期支护1和二次衬砌2紧密贴合,该橡胶气囊单元3的上表面和下表面之间距离为橡胶气囊单元3的高;在橡胶气囊单元3剩下的四个侧面中,该橡胶气囊单元3的左侧面沿长度方向设置有第一凸台4,右侧面沿长度方向设置有第一凹槽5,且该第一凸台4和该第一凹槽5结构相对应;该橡胶气囊单元3的上侧面沿宽度方向设置有第二凸台6,下侧面沿宽度方向设置有第二凹槽7,且该第二凸台6和该第二凹槽7结构相对应;任意两个相邻橡胶气囊单元3之间为凹凸密封配合,且该密封部分具有遇水膨胀性,橡胶气囊单元3上设置有自闭式气门开关和压力传感器;自闭式气门开关与导气管一端口相连通,该导气管另一端口与空气泵系统出口相连通,且该空气泵系统在橡胶气囊3内充有具有压缩性和高热阻的气体,通过橡胶气囊单元3上的压力传感器实时监测橡胶气囊单元3上压力变化,对橡胶气囊单元3进行充放气调节。本文档来自技高网...
一种用于寒区隧道防水、保温和调压的系统

【技术保护点】
一种用于寒区隧道防水、保温和调压的系统,其特征在于:包括初期支护(1)、压力调节层和二次衬砌(2),所述压力调节层设置在所述初期支护(1)与所述二次衬砌(2)之间,所述初期支护(1)和所述二次衬砌(2)紧密贴合;所述压力调节层由方块状橡胶气囊单元(3)相互拼接而成;在任意相邻两块所述橡胶气囊单元(3)中,其中一块所述橡胶气囊单元(3)的连接侧面上开设有凹槽,另一块所述橡胶气囊单元(3)对应的连接侧面上设置有凸台,所述凸台和所述凹槽为凹凸密封配合,且该密封部分具有遇水膨胀性;在所述橡胶气囊单元(3)上设置有自闭式气门开关和压力传感器;在所述橡胶气囊单元(3)内充有具有压缩性和高热阻的气体。

【技术特征摘要】
1.一种用于寒区隧道防水、保温和调压的系统,其特征在于:包括初期支护(1)、压力调节层和二次衬砌(2),所述压力调节层设置在所述初期支护(1)与所述二次衬砌(2)之间,所述初期支护(1)和所述二次衬砌(2)紧密贴合;所述压力调节层由方块状橡胶气囊单元(3)相互拼接而成;在任意相邻两块所述橡胶气囊单元(3)中,其中一块所述橡胶气囊单元(3)的连接侧面上开设有凹槽,另一块所述橡...

【专利技术属性】
技术研发人员:仇文革孙克国郑强
申请(专利权)人:西南交通大学
类型:新型
国别省市:四川;51

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