一种低碳环保型隧道结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种低碳环保型隧道结构，包括支撑系统和低碳净化系统，其中支撑系统包括仰拱、拱顶和路面，低碳净化系统包括照明灯、光催化涂层、光催化灯和灯罩。支撑系统从上到下依次为：拱顶、路面和仰拱，其中路面边缘和仰拱结合部位表面增加光催化涂层。低碳净化系统中，光催化涂层设置在拱顶的侧壁上，光催化灯安置在光催化涂层的上部，光催化灯由灯罩覆盖。该隧道结构简单，施工及改造方便，能够有效的降解隧道内部的汽车尾气，对于净化隧道环境，提高汽车行驶性能具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于隧道工程
，涉及一种隧道结构，尤其涉及一种低碳环保型隧道结构。
技术介绍
随着我国经济的发展，道路交通基础设施建设也逐步完善，公路建设逐渐向深山、地形复杂地区延伸，特长隧道在公路中的比例逐渐增加。为协调公路地形变化，特长隧道往往伴有一定的坡度、弯曲角，重载车辆在这种地形的隧道中行驶，往往车速缓慢，因此隧道中汽车尾气密度较大，致使汽车发动机功效下降，尾气排放更加严重，这样的恶性循环进一步恶化了隧道环境。针对于此，隧道通风研究逐渐开展，隧道尾气扩散需风量研究、隧道环境鼓风机合理配置等课题已经开展多年了，也取得了一些成果，在理论上解决了隧道尾气排放问题。然而，在实际工程中，隧道内部排风扇经常工作速率偏低、甚至停止工作。同时，隧道排出汽车尾气的对周围的环境将造成较大的影响。针对上述问题，学者们开始致力于半封闭环境下的汽车尾气处治研究，在纵多治理和降解汽车尾气的方法和措施中，光催化降解技术以安全、长效、可再生等优点逐渐引起人们的重视，其独一无二的特点与优点也使其在汽车尾气净化处理方面越来越发挥重要的作用。近年来，许多专家都把光催化技术作为处理汽车尾气的新方法进行使用。随着材料科学的飞速发展，光催化技术逐渐普及，光催化汽车尾气处理技术是一种采用光触媒进行催化降解汽车尾气的方法。如何将这种新材料引进到道路工程，将环境尾气进行降解，对于国民社会环境和经济效益都具有重要的意义。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本技术提供了一种能够有效的降解隧道内汽车尾气、能减少汽车尾气对周围环境的污染以及结构简单的低碳环保型隧道结构。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种低碳环保型隧道结构，包括支撑系统，其特征在于：所述低碳环保型隧道结构还包括设置在支撑系统上的低碳净化系统。作为优选，本技术所提供的支撑系统包括拱顶、设置在拱顶脚部的仰拱以及铺设在仰拱上的路面；所述低碳净化系统包括光催化灯以及设置在光催化灯出射光路上的
光催化涂层。作为优选，本技术所提供的低碳净化系统还包括罩接于光催化灯外部的灯罩。作为优选，本技术所提供的光催化涂层设置在拱顶侧壁上。作为优选，本技术所提供的光催化涂层还设置在拱顶与仰拱的连接处。作为优选，本技术所提供的光催化涂层还设置在路面与仰拱的连接处。作为优选，本技术所提供的光催化灯是金卤灯，所述光催化灯的功率为50～200W。作为优选，本技术所提供的拱顶侧壁上还设置有照明灯。本技术的优点是：本技术提供了一种低碳环保型隧道结构，与传统的隧道结构相同，均包括支撑系统，与传统隧道结构不同的是，本技术所提供的低碳环保型隧道结构还包括设置在支撑系统上的低碳净化系统，该低碳净化系统包括光催化灯以及设置在光催化灯出射光路上的光催化涂层。特长隧道中在隧道拱侧壁中部和路面边缘和仰拱结合部位表面设置光催化涂层，其中隧道拱侧壁中部的光催化涂层上部设置光催化灯，光催化灯为光催化涂层提供激发能。在光催化灯的照射下，光催化剂可将汽车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物分解为碳酸盐和硝酸盐，最终沉降在隧道结构的路面表层。随着隧道运营周期的增加，对道路两侧的浮沉进行定期的清除，即可达到对汽车尾气的彻底清除。本技术不需要进行大规模的改造，只需要在原有隧道中涂抹光催化涂层，增设光催化灯和灯罩，且施工方便；其增加的光催化涂层和光催化灯，材料来源广泛，技术成熟；本技术可以有效的降解隧道内部的汽车尾气，实现公路工程环保低碳功效。本技术能够对隧道内部的汽车尾气进行降解处理，可以缓减特长隧道内汽车为尾气对行车及进出口范围内环境的影响，对实现低碳绿色的环保型道路工程具有重要意义。附图说明图1为本技术所提供的低碳环保型隧道结构的结构示意图；其中：1-仰拱；2-拱顶；3-路面；4-光催化涂层；5-光催化灯；6-照明灯；7-灯罩。具体实施方式下面结合附图对本技术进行详细说明。本技术提供了一种低碳环保型隧道结构，与传统的隧道结构相同的是，均包括支撑系统，与传统的隧道结构所不同的是本技术所提供的低碳环保型隧道结构还包括设置在支撑系统上的低碳净化系统。支撑系统包括拱顶、设置在拱顶脚部的仰拱以及铺设在仰拱上的路面；低碳净化系统包括光催化灯、设置在光催化灯出射光路上的光催化涂层以及罩接于光催化灯外部的灯罩。光催化涂层可以涂覆设置在拱顶侧壁上、在拱顶与仰拱的连接处以及路面与仰拱的连接处。其中，光催化灯是金卤灯，光催化灯的功率为50～200W；光催化涂层可以采用文献《任坤，黄晶，贺小燕等.热喷涂制备TiO2光催化涂层研究进展[J].表面技术，2015，(4)：p68》中的涂层技术进行设置。同时，拱顶侧壁上还设置有照明灯。下面将结合附图，对本技术所提供的低碳环保型隧道结构进行详细说明：如图1所示，本技术所提供的低碳环保型隧道结构包括支撑系统和低碳净化系统。其中支撑系统由下至上依次为仰拱1、拱顶2和路面3；低碳净化系统包括涂覆在拱顶侧壁上的光催化涂层4和涂覆在路面边缘和仰拱结合部位表面的光催化涂层4。在低碳净化系统中，光催化涂层4设置在拱顶2的侧壁上，光催化灯5安置在光催化涂层4的上部，光催化灯3由灯罩7覆盖，灯罩7外侧设置有照明灯6。光催化灯5安装在隧道拱侧壁上部，光催化灯5由灯罩7覆盖。照明灯6安装在灯罩7上部。光催化涂层4附着在隧道拱侧壁中部，以及路面3边缘和仰拱1结合部位表面。光催化涂层4、光催化灯5、灯罩7、照明灯6在隧道结构内以隧道中轴线对称出现。隧道拱侧壁中部的光催化涂层4在光催化灯5的下部。本技术所依据的技术原理为：特长隧道中在隧道拱侧壁中部和路面边缘和仰拱结合部位表面设置光催化涂层，其中隧道拱侧壁中部的光催化涂层上部设置光催化灯，光催化灯为光催化涂层提供激发能。在光催化灯的照射下，光催化剂可将汽车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物分解为碳酸盐和硝酸盐，最终沉降在隧道结构的路面表层。随着隧道运营周期的增加，对道路两侧的浮沉进行定期的清除，即可达到对汽车尾气的彻底清除。而灯罩保证光催化灯的灯光不直接照射到行车，灯罩上面的照明灯起到为行驶车辆照明的作用。本技术提供的路面用水泥混凝土温湿度测试模具的使用方法如下：开挖隧道填土，同时浇筑仰拱1和拱顶2，随后填筑路基并铺筑路面3。成型后，安置光催化灯5以及灯罩7，再安置照明灯6。涂抹光催化涂层4，完成低碳环保隧道结构施工。调试光催化灯和照明灯后，开放交通，运行低碳环保隧道。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低碳环保型隧道结构，包括支撑系统，其特征在于：所述低碳环保型隧道结构还包括设置在支撑系统上的低碳净化系统；所述支撑系统包括拱顶、设置在拱顶脚部的仰拱以及铺设在仰拱上的路面；所述低碳净化系统包括光催化灯以及设置在光催化灯出射光路上的光催化涂层；所述光催化灯是金卤灯，所述光催化灯的功率为50~200W。

【技术特征摘要】
1.一种低碳环保型隧道结构，包括支撑系统，其特征在于：所述低碳环保型隧道结构还包括设置在支撑系统上的低碳净化系统；所述支撑系统包括拱顶、设置在拱顶脚部的仰拱以及铺设在仰拱上的路面；所述低碳净化系统包括光催化灯以及设置在光催化灯出射光路上的光催化涂层；所述光催化灯是金卤灯，所述光催化灯的功率为50~200W。2.根据权利要求1所述的低碳环保型隧道结构，其特征在于：所述低碳净化系统还包括罩接于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志胜，刘俊华，宋飞，王维平，
申请(专利权)人：山西省交通科学研究院，山西交科公路勘察设计院，
类型：新型
国别省市：山西;14