一种寒区隧道洞口段保温防冻系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种寒区隧道洞口段保温防冻系统。由于寒冷地区隧道进出口温度较低，洞口段排水设施极易冻结，严重影响行车安全，威胁隧道结构稳定，降低隧道的使用年限，增加隧道的维护费用。本实用新型专利技术在仰拱上方的隧道初期支护初喷和初期支护复喷之间设置环向的发热电缆，发热电缆两端延伸到纵向排水管处并纵向延伸，仅冬季开启或冬季限时开启，保证洞周围岩渗水不冻结，进而降低运营期隧道养护成本，保证运营安全。

【技术实现步骤摘要】
一种寒区隧道洞口段保温防冻系统
本技术涉及隧道防冻排水
，具体涉及一种寒区隧道洞口段保温防冻系统。
技术介绍
截止到2015年底，我国公路隧道为14006处、12683.9km。其中，特长隧道744处、3299.8km，长隧道3138处、5376.8km，隧道建设技术不断进步，各种隧道的记录不断被刷新。随着我国公路隧道建设规模和数量的不断扩大，特殊环境及特殊岩土隧道也越来越多，例如我国东北、青海及西藏地区高寒隧道，根据调查显示高寒地区的隧道，由于保温措施不当，洞口段排水设施极易冻结，防排水系统失效造成地下水渗漏结冰，这些冻害严重影响行车安全、威胁隧道结构稳定、降低隧道的使用年限以及增加隧道的维护费用。每年各地区部门和相关交通企业对这些并害隧道维修养护费用数量惊人，部分隧道内冻害严重而形成冰塞报废。究其根本原因，衬砌背后排水系统冻结是主要影响因素。因此针对此类现象，研发一种针对寒冷地区隧道洞口段保温防冻系统具有较大的经济意义与社会意义。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种寒区隧道洞口段保温防冻系统，通过增强衬砌背后排水系统的抗冻性，保证排水效果，进而降低运营期隧道养护成本，保证运营安全。本技术所采用的技术方案为：一种寒区隧道洞口段保温防冻系统，包括环向排水管、纵向排水管、横向排水管和中央排水管，纵向排水管位于隧道拱脚处，中央排水管位于仰拱隧道中心线处，环向排水管接入纵向排水管，纵向排水管通过横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护初喷和初期支护复喷之间设置环向的发热电缆，发热电缆两端延伸到纵向排水管处并纵向延伸。发热电缆通过套筒、电缆扣件和螺栓固定于初期支护初喷。初期支护复喷的表面铺设有防水板。纵向排水管底部设置有纵向排水管混凝土管座，上方覆盖有碎石，纵向的发热电缆位于碎石内。本技术具有以下优点：1、因该隧道处于寒冷地区，仅设置导管排水，无法解决冰冻问题，故引入电伴热系统，仅冬季开启或冬季限时开启，保证混凝土温度高于0℃，导水管中渗水不冻结。2、电伴热系统是一种辐射型供暖系统，以电热丝为热媒，通过使发热电缆通电将电能转化成热能，传递给被加热体，并通过外层隔热材料的保护，以达到系统需要的供暖、保温效果。3、由于隧道防水板温度有效使用范围在＋70摄氏度～－70摄氏度，电伴热系统发热电缆低于70摄氏度即可满足需求，即不会破坏隧道防水结构，又能高效的传递热量。附图说明图1为本技术布置图。图2为图1中I-I断面显示电伴热系统埋设的示意图。图3为图1中A部放大显示电伴热系统墙脚位置布设的示意图。图4为发热电缆示意图。图中，1-初期支护，2-发热电缆，3-防水板，4-二次衬砌，5-横向排水管，6-纵向排水管，7-中央排水管，8-初期支护初喷，9-初期支护复喷，10-碎石，11-纵向排水管混凝土管座，12-防腐外套，13-铁锡铜丝屏蔽，14-平行母线，15-绝缘层，16-自控导电塑料。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术进行详细的说明。本技术涉及的一种寒区隧道洞口段保温防冻系统，环向排水管、纵向排水管6、横向排水管5和中央排水管7，纵向排水管6位于隧道拱脚处，中央排水管7位于仰拱隧道中心线处，环向排水管接入纵向排水管6，纵向排水管6通过横向排水管5接入中央排水管7。仰拱上方的隧道初期支护初喷8和初期支护复喷9之间设置环向的发热电缆2，发热电缆2两端延伸到纵向排水管6处并纵向延伸。发热电缆2通过套筒、电缆扣件和螺栓固定于初期支护初喷8。初期支护复喷9的表面铺设有防水板3。纵向排水管6底部设置有纵向排水管混凝土管座11，上方覆盖有碎石10，纵向的发热电缆2位于碎石10内。发热电缆2由防腐外套12、铁锡铜丝屏蔽13、平行母线14、绝缘层15和自控导电塑料16组成。本技术的施工步骤如下：1）隧道洞室开挖，初喷混凝土10~15cm；2）按纵向间距2m在初喷混凝土表面套管铺设电伴热系统，一般布设单元20~30m，布设于温度低且容易可能发生冻害的隧道洞口；3）复喷混凝土5~10cm，覆盖电伴热系统；4）安装衬砌背后排水系统（环、纵、横向排水管）；5）墙脚部位沿纵向排水管伴随铺设电伴热系统；6）电伴热系统纵向封闭，核查；7）通电加热检查、复查；8）铺设防水板；9）浇筑二次衬砌，施工结束。本技术施工简单，施工周期短，施工难度小，费用低，后期运营养护方便，自动控温加热防冻，效果较好，但电伴热系统安装相对复杂。本技术的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本技术说明书而对本技术技术方案采取的任何等效的变换，均为本技术的权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种寒区隧道洞口段保温防冻系统，包括环向排水管、纵向排水管（6）、横向排水管（5）和中央排水管（7），纵向排水管（6）位于隧道拱脚处，中央排水管（7）位于仰拱隧道中心线处，环向排水管接入纵向排水管（6），纵向排水管（6）通过横向排水管（5）接入中央排水管（7），其特征在于：仰拱上方的隧道初期支护初喷（8）和初期支护复喷（9）之间设置环向的发热电缆（2），发热电缆（2）两端延伸到纵向排水管（6）处并纵向延伸。

【技术特征摘要】
1.一种寒区隧道洞口段保温防冻系统，包括环向排水管、纵向排水管（6）、横向排水管（5）和中央排水管（7），纵向排水管（6）位于隧道拱脚处，中央排水管（7）位于仰拱隧道中心线处，环向排水管接入纵向排水管（6），纵向排水管（6）通过横向排水管（5）接入中央排水管（7），其特征在于：仰拱上方的隧道初期支护初喷（8）和初期支护复喷（9）之间设置环向的发热电缆（2），发热电缆（2）两端延伸到纵向排水管（6）处并纵向延伸。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：史宝童，张翔，胡晓勇，黄嫚，李震，
申请(专利权)人：中交第一公路勘察设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61