隧道壁元件和组装包括隧道壁元件的隧道壁的方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道壁元件，包括涂覆有抗火涂层的轻质本体元件，所述涂层提供隧道壁元件的增强的机械完整性。本发明专利技术还涉及一种利用轻质带涂层的隧道元件建造道路和铁路隧道的方法。

Tunnel Wall Components and Methods for Assembling Tunnel Wall Components Including Tunnel Wall Components

The invention discloses a tunnel wall element, comprising a lightweight body element coated with a fire resistant coating, which provides enhanced mechanical integrity of the tunnel wall element. The invention also relates to a method for constructing road and railway tunnels by using lightweight tunnel elements with coatings.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】隧道壁元件和组装包括隧道壁元件的隧道壁的方法
本专利技术涉及隧道壁元件和组装包括壁元件的隧道壁的方法，并且尤其涉及由带涂层的泡沫玻璃制造的隧道壁元件，以及将带涂层的泡沫玻璃元件组装入到隧道壁中的方法。
技术介绍
道路和铁路隧道经常制造昂贵，并且与隧道内侧可能的火灾和事故相关的安全问题是现有技术中众所周知的挑战。建造隧道的传统方法经常包括钻孔和爆破方法，用于以正确的尺寸提供必要的且预期的隧道轮廓。适配和组装对应于隧道轮廓的混凝土壁元件、隔热、防火、电线、通信线路、交通灯、电照明、排水等也是常见的。近年来，通常通过用移动的激光仪扫描钻孔和爆破的隧道的岩石面来提供原始岩石隧道壁的图像，从而识别壁上适合于钻孔螺栓的位置，所述螺栓保持随后组装的混凝土壁元件。来自经由激光扫描捕获的计算机化的图像的信息可用于在钻孔期间引导和定位在隧道内侧移动的钻孔设备。然后，在将螺栓已经附接到岩石壁之后，混凝土元件的安装更容易且更快。现有技术隧道设计包括许多部件，为各技术问题提供解决方案。例如，混凝土壁对可能从隧道岩石面松动并落下到交通车道或铁路轨道上的岩石碎片提供防护。如现有技术中已知的那样，由于水冻结成冰体积增加，对结冰的防护和冻霜控制是必要的。由冻结水引起的周围的力，例如留在隧道的岩石面中的裂缝中的水，可在量级上很大，并且可导致石头从隧道的岩石壁掉落。此外，冻霜可能使例如隧道中的道路非常滑。当组装混凝土壁元件时，可在面向隧道的岩石表面的混凝土元件表面之间留下空隙。水可在这些空隙中聚集，并且如果结冰防护不足，则空隙中的水可能对隧道的混凝土壁造成结构损坏。火灾当然是一个挑战，混凝土壁可以防护隧道免受由于热引起的隧道的岩石壁中的结构变化(例如由于热膨胀)而坍塌。因此，防火是道路和铁路隧道重要的安全问题。US200700138857A1公开了一种在机器的顶侧上具有铣削设备的车辆。铣削设备包括铣削装置，用于磨削上隧道壁表面，像交通隧道的隧道天花板。具有根据本专利技术的铣削设备的这种车辆适合于处理隧道壁，使得产生所需的表面粗糙度和炭黑的去除。这确保了施加到隧道天花板和壁表面的衬里充分附接到表面。US8662796B2公开了一种用防护网或类似物衬砌隧道壁或天花板的方法，网状防护网材料从卷轴展开并由系紧螺栓固定到隧道壁或天花板。卷轴可旋转地布置。卷轴围绕轴的旋转受到控制，以便展开防护网材料，所述轴沿着隧道壁或天花板与卷轴一起机械地同步移动。优选当在每个步骤中展开时执行防护网的拉伸和机械固定。US3561223A公开了一种隧道制造机器，其不仅适于穿过土地形成隧道，而且还适于同时在隧道中形成混凝土壁。对于混凝土壁的模板(form)，由机器在其头端建立，并由机器在其尾端移除。这些模板仅保留就位足够长时间以使混凝土硬化并且不断地被重复使用，那些模板从尾端被转移到头端在模板重复使用的连续过程中。移除机器尾端处的模板使隧道完全在机器后方，具有光滑的混凝土壁或孔。CN101638990B公开了一种隧道的防火隔热层及其施工方法。防火隔热层包括聚氨酯隔热层，其与隧道的两个衬里和外部防火层连接，其中，防火层是通过压制一种或两种中碱玻璃纤维织物和无纺织物制成的，作为基础材料，以及防水和防火部件。US2004050100A1公开了一种用于建筑工业的复合板，避免使用在SIP(结构隔离面板)和EIFS(外部隔离精加工系统)面板中已知的塑料泡沫材料。基于塑料和烃泡沫的材料可能是现有技术中已知的环境威胁。所提出的改进的替代方案包括将玻璃和0.1至20.0％重量的至少一种非硫基发泡剂混合在一起并加热所述混合物足以使混合物发泡的方法。在冷却步骤期间或之后，面板的至少一侧与材料粘合，从而形成复合面板。GB989639A公开了一种用于连续涂覆面板的方法和设备。面板涂覆有表面覆盖物，以便使面板的至少一个表面电隔离和/或装饰。两个刚性相对的面板，例如由石棉水泥、胶合板、硬纤维、泡沫塑料等制成，在其表面上设置有填料浸渍的合成树脂层，并与由泡沫面板、玻璃泡沫面板、蜂窝面板或类似物构成的芯层组装。基板在例如循环带式输送机之间输送，并且面板例如通过加热结合。然后，完成的带涂层的面板是包括各不同材料层的层压面板。制造安全的道路和铁路隧道的成本高，因此需要改进的隧道设计，以提供更便宜的隧道，优选地更简单地建造、更快地建造并且其需要更少的维护和更长的寿命。特别地，使用轻质隧道壁元件将是有利的，所述轻质隧道壁元件在简单的壁元件设计中提供必要的热、冷和水防护性能，是轻质的便于组装完整的隧道壁。如果壁元件可以适配于特定的隧道壁轮廓，其中，各个壁元件表面区域尽可能大，当组装时覆盖隧道的原始岩石壁的尽可能大的区域，这是更有利的。专利技术目的本专利技术的进一步目的是提供现有技术的替代方案。特别地，可以将本专利技术的目的看作是提供一种轻质隧道壁元件，便于组装包括轻质隧道壁元件的抗水、抗热和抗火的隧道壁。
技术实现思路
因此，旨在本专利技术的第一方面中通过提供由轻质元件构成的隧道壁元件获得上述目的和若干其它目的，所述隧道壁元件具有隔热性能、涂覆有防火涂层、增加轻质元件的机械完整性。本专利技术的一个方面是提供一种隧道壁元件，其由轻质带涂层的元件构成，其中，轻质元件的内核由泡沫玻璃制成，并且其中，涂层是聚脲以提供泡沫玻璃内核的机械完整性，其中，各隧道壁元件的大小，在高度和/或宽度和厚度方面，以及特定隧道壁元件的外廓形状，适配于将施加有相应的隧道壁元件的道路或铁路隧道的特定局部岩石壁几何特征和岩石壁上特定位置的局部条件，其中，通过在预制与特定隧道壁位置相关的特定隧道壁元件之前，测量岩石壁几何特征和条件，来完成相应隧道壁元件对局部条件的适配，其中，相应的隧道壁元件用识别标签标记，以识别当组装隧道壁元件时相应的隧道壁元件将在隧道中施加的特定位置。此外，隧道壁元件可具有相对于第一隧道壁元件的前或后侧表面的第一隧道壁元件的端表面的角度，其适配于第二隧道壁元件的端表面的对应角度，当隧道壁的一部分与彼此相邻的第一和第二隧道壁元件组装时，所述第二隧道壁元件的端表面位于第一隧道壁元件的端表面相邻。此外，隧道壁元件可具有第一隧道壁元件的外廓形状，其适配于第二隧道壁元件的外廓形状，当隧道壁的一部分与第一和第二隧道壁元件组装时，所述第二隧道壁元件位于与第一隧道壁元件相邻。此外，特定隧道壁元件的适配根据对于特定隧道的标准化预定的规范集。此外，隧道壁元件的厚度的适配根据将施加有隧道壁元件的局部位置上的所识别的局部温度条件。此外，其中，隧道壁元件的周边可以用复合材料的附加型材强化，型材可以部分地或完全地围绕隧道壁元件周边。此外，在施加聚脲之前，可以将所添加的强化型材附接到隧道壁元件的泡沫玻璃内核，其中，在施加聚脲之前，所添加的强化型材的端表面的形状和角度适配于隧道壁元件。此外，在施加聚脲之后，可以将所添加的强化型材附接到隧道壁元件的泡沫玻璃内核，其中，在施加聚脲之后，所添加的强化型材的端表面的形状和角度适配于隧道壁元件。根据本专利技术的包括多个轻质隧道壁元件的道路或铁路隧道可以提供相应的隧道壁元件衬砌隧道的岩石壁，其中，混凝土层施加在岩石壁和相应的隧道壁元件之间。道路或铁路隧道还可包括H形复合材料梁，其布置在隧道壁的底部区段中，并且其中，隧道壁元件定位并紧固在H形梁的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由轻质带涂层的元件构成的隧道壁元件，其中，轻质元件的内核由泡沫玻璃制成，并且其中，涂层是聚脲以提供泡沫玻璃内核的机械完整性，其中，各隧道壁元件的大小，在高度和/或宽度和厚度方面，以及特定隧道壁元件的外廓形状，适配于将施加有相应的隧道壁元件的道路或铁路隧道的局部特定岩石壁几何特征和岩石壁上特定位置的局部条件，其中，通过在预制与特定局部隧道壁位置相关的特定隧道壁元件之前，测量岩石壁几何特征和条件，来完成相应的隧道壁元件对局部条件的适配，其中，相应的隧道壁元件用识别标签标记，以识别当组装隧道壁元件时相应的隧道壁元件将在隧道中施加的特定位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.30 NO 20160515;2016.04.13 NO 201606111.一种由轻质带涂层的元件构成的隧道壁元件，其中，轻质元件的内核由泡沫玻璃制成，并且其中，涂层是聚脲以提供泡沫玻璃内核的机械完整性，其中，各隧道壁元件的大小，在高度和/或宽度和厚度方面，以及特定隧道壁元件的外廓形状，适配于将施加有相应的隧道壁元件的道路或铁路隧道的局部特定岩石壁几何特征和岩石壁上特定位置的局部条件，其中，通过在预制与特定局部隧道壁位置相关的特定隧道壁元件之前，测量岩石壁几何特征和条件，来完成相应的隧道壁元件对局部条件的适配，其中，相应的隧道壁元件用识别标签标记，以识别当组装隧道壁元件时相应的隧道壁元件将在隧道中施加的特定位置。2.根据权利要求1所述的隧道壁元件，其中，相对于第一隧道壁元件的前或背侧表面，第一隧道壁元件的端表面的角度被：适配于位于当隧道壁的一部分与彼此相邻的第一和第二隧道壁元件组装时与所述第一隧道壁元件的端表面相邻的第二隧道壁元件的端表面的对应角度。3.根据权利要求1所述的隧道壁元件，其中，第一隧道壁元件的外廓形状适配于位于当隧道壁的一部分与第一和第二隧道壁元件组装时与所述第一壁元件相邻的第二隧道壁元件的外廓形状。4.根据权利要求1所述的隧道壁元件，其中，特定隧道壁元件的适配根据对于特定隧道的标准化预定的规范集。5.根据权利要求1所述的隧道壁元件，其中，隧道壁元件的厚度的适配根据将施加有隧道壁元件的局部位置上的所识别的局部温度条件。6.根据权利要求1所述的隧道壁元件，其中，隧道壁元件的周边由复合材料的附加型材强化，型材适于部分地或完全地围绕所述隧道壁元件周边。7.根据权利要求6所述的隧道壁元件，其中，在施加聚脲之前，将所添加的所述强化型材附接到所述隧道壁元件的泡沫玻璃内核，其中，在施加聚脲之前，所添加的强化型材的端表面的形状和角度适配于隧道壁元件。8.根据权利要求6所述的隧道壁元件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·雅各布森，
申请(专利权)人：福姆洛克斯公司，
类型：发明
国别省市：挪威,NO