寒区隧道冻害防治结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种寒区隧道冻害防治结构，涉及隧道技术领域，包括防水层、钢板层和保温层；所述防水层贴紧设置于寒区隧道的衬砌上，由涂抹于所述衬砌表面的乳化沥青层和与所述乳化沥青层粘结的APP改性沥青防水卷材组成，所述钢板层固定连接于所述衬砌上，所述保温层夹设于所述防水层和钢板层之间；本实用新型专利技术提供的寒区隧道冻害防治结构，保温层在防水层和钢板层的保护下使用寿命大大提高，能够有效缓解寒区隧道内的冻害现象，提高了隧道运营期间的结构完整性从而保证行车安全。

Prevention and control structure of tunnel frost damage in cold area

【技术实现步骤摘要】
寒区隧道冻害防治结构
本技术属于隧道
，更具体地说，是涉及一种寒区隧道冻害防治结构。
技术介绍
随着我国交通建设的不断发展，在严寒地区建设隧道的工程案例越来越多。寒区隧道受寒冷气候影响，极易发生冻害，如隧道衬砌冻胀开裂、剥落等。冻害一旦发生，不仅会使隧道发生结构性的破坏，还会使衬砌挂冰并侵入建筑限界，严重危害行车安全。目前，国内寒区隧道主要通过铺设保温层的方式来缓解冻害，但是保温层极易受到隧道内环境及衬砌渗水影响，导致保温层仅有5-6年的使用寿命，远远无法满足隧道运营百年的需求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种寒区隧道冻害防治结构，旨在缓解寒区隧道内的冻害现象，延长保温层的使用寿命，提高隧道运营期间的结构完整性从而保证行车安全。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种寒区隧道冻害防治结构，包括防水层、钢板层和保温层；所述防水层贴紧设置于寒区隧道的衬砌上，由涂抹于所述衬砌表面的乳化沥青层和与所述乳化沥青层粘结的APP改性沥青防水卷材组成；所述钢板层固定连接于所述衬砌上；所述保温层夹设于所述防水层和钢板层之间。进一步地，所述钢板层由多片钢板拼接而成。进一步地，所述钢板通过化学锚栓与所述衬砌固定连接。进一步地，所述钢板边缘设有法兰板，相邻的所述钢板之间借助于所述法兰板相互连接。进一步地，所述钢板为曲面钢板。进一步地，所述保温层由聚氨酯保温材料组成。进一步地，所述钢板层上设有用于填充所述聚氨酯保温材料的填充孔。进一步地，所述乳化沥青的针入度为50—300，延度大于40。进一步地，所述寒区隧道的底部两侧设有钢板层基础，所述钢板层基础材质为混凝土，所述钢板层基础用于固定支撑所述钢板层。本技术提供的寒区隧道冻害防治结构的有益效果在于：(1)防水层的乳化沥青和APP改性沥青防水卷材具有良好的吸附性和耐久性，能够与衬砌的混凝土牢固的粘结为一体，同时乳化沥青和APP改性沥青防水卷材具有极强的防水、防渗性能，能够有效防止隧道围岩、衬砌内水分渗出，保证保温层不受渗水侵害，延长其使用寿命；(2)保温层能够保温隔热，有效防治冻害发生；(3)钢板层的作用有二，一是支撑和保护保温层，使保温层免遭洞内环境侵蚀，延长保温层的使用寿命；二是防止隧道衬砌冻胀开裂、剥落等冻害现象危害行车安全，保证隧道的结构完整性。附图说明图1为本技术实施例提供的寒区隧道冻害防治结构施做于寒区隧道衬砌上的断面示意图；图2为图1中A处的放大视图；图3为钢板层局部的正视示意图；图4为曲面钢板的结构组成示意图。图中：1、衬砌，2、寒区隧道冻害防治结构，2a、防水层，2b、保温层，2c、钢板层，3、化学锚栓，4、填充孔，5、钢板，5a、法兰板，6、锚栓孔。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1和图2所示，现对本技术提供的寒区隧道冻害防治结构进行说明。所述寒区隧道冻害防治结构2，包括防水层2a、保温层2b和钢板层2c；防水层2a贴紧设置于寒区隧道的衬砌1上，由涂抹于衬砌1表面的乳化沥青层和与所述乳化沥青层粘结的APP改性沥青防水卷材组成；钢板层2c固定连接于衬砌1上；保温层2b夹设于防水层2a和钢板层2c之间。本结构既可以作为预防措施应用于新建隧道中，也可以作为治理手段应用在对现有隧道进行冻害治理的工程中。应用本结构时将本结构施做在隧道的目标区段即可。应用在新建隧道中时所述目标区段一般为隧道的抗冻设防段，应用在现有隧道的冻害治理工程时，所述目标区段为出现冻害的区段。本实施例提供的寒区隧道冻害防治结构的有益效果在于：(1)防水层的乳化沥青和APP改性沥青防水卷材具有良好的吸附性和耐久性，能够与衬砌的混凝土牢固的粘结为一体，同时乳化沥青和APP改性沥青防水卷材具有极强的防水、防渗性能，能够有效防止隧道围岩、衬砌内水分渗出，保证保温层不受渗水侵害，延长其使用寿命；(2)保温层能够保温隔热，有效防治冻害现象；(3)钢板层的作用有二，一是支撑和保护保温层，使保温层免遭洞内环境侵蚀，延长保温层的使用寿命；二是防止隧道衬砌冻胀开裂、剥落等冻害现象危害行车安全，保证隧道的结构完整性。进一步地，如图3所示，作为本技术提供的寒区隧道冻害防治结构的一种具体实施方式，所述钢板层由多片钢板5拼接而成。具体的，进行钢板5的拼接时首先在所述寒区隧道的断面周向拼接成环，多个在所述寒区隧道长度方向上的钢板环组成所述钢板层2c；进行单环拼接时，从所述寒区隧道两侧底部同时向中间拱顶进行拼接，具有较高的拼接效率；每环所述钢板之间错缝连接，即相邻两环中，钢板5的端面接缝不都是位于同一直线上，有的接缝是错开的，保证整个钢板层2c结构稳定。钢板层2c由多片钢板5拼接而成能够使钢板层2c施做便捷，易于实施。进一步地，如图3所示，作为本技术提供的寒区隧道冻害防治结构的一种具体实施方式，钢板5通过化学锚栓3与衬砌1固定连接。具体的，钢板5上留有供化学锚栓穿过的锚栓孔6。将钢板5固定好后通过钢板5上的锚栓孔6在衬砌1上配钻打孔，最后利用化学锚栓3将钢板5固定连接于衬砌1上。在衬砌1上打孔时，钻头需穿过防水层2a。不需要所有钢板5都进行化学锚固，可一部分化学锚固，另一部分通过钢板5之间的连接进行固定。进一步地，如图4所示，作为本技术提供的寒区隧道冻害防治结构的一种具体实施方式，钢板5边缘设有法兰板5a，相邻的钢板5之间借助于法兰板5a相互连接。法兰板5a上设有供高强螺栓穿过的通孔，相邻两钢板5上贴紧的法兰板5a通过高强螺栓紧固连接。进一步地，如图4所示，作为本技术提供的寒区隧道冻害防治结构的一种具体实施方式，钢板5为曲面钢板。具体的，钢板5为Q345冷轧镀锌钢板。进一步地，作为本技术提供的寒区隧道冻害防治结构的一种具体实施方式，保温层2b由聚氨酯保温材料组成。聚氨酯保温材料具有碳化防火、阻燃、耐高温、导热系数小且不易吸水等优点。聚氨酯保温材料的保温效果良好，但是容易受到围岩渗水的影响，通过防水层2a对聚氨酯保温材料进行保护后可大大延长其使用寿命，更好的发挥其保温功能。进一步地，如图3所示，作为本技术提供的寒区隧道冻害防治结构的一种具体实施方式，钢板层2c上设有用于填充所述聚氨酯保温材料的填充孔4。具体的，所述保温材料借助高压聚氨酯浇注机注入钢板层2c与防水层2a预留的填充间隙中。如图4所示，一般情况下，相比锚栓孔6，填充孔4尺寸大一些，以保证保温材料的注入效率。进一步地，作为本技术提供的寒区隧道冻害防治结构的一种具体实施方式，所述乳化沥青的针入度为50—300，延度大于40，保证乳化沥青具有合适的稠度和延展度。进一步地，作为本技术提供的寒区隧道冻害防治结构的一种具体实施方式，所述寒区隧道的底部两侧设有钢板层基础，所述钢板层基础材质为混凝土，所述钢板层基础用于固定支撑钢板层2c。所述寒区隧道的底部两侧的钢板5与钢板层基础固定连接，钢板层基础为钢板层2c提供固定和支撑力。下面以一个具体实施例来说明寒区隧道冻害防治结构的具体应用，此实施例以对现有隧道冻害进行治理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.寒区隧道冻害防治结构，其特征在于：包括防水层，贴紧设置于寒区隧道的衬砌上，由涂抹于所述衬砌表面的乳化沥青层和与所述乳化沥青层粘结的APP改性沥青防水卷材组成；钢板层，固定连接于所述衬砌上；保温层，夹设于所述防水层和钢板层之间。

【技术特征摘要】
1.寒区隧道冻害防治结构，其特征在于：包括防水层，贴紧设置于寒区隧道的衬砌上，由涂抹于所述衬砌表面的乳化沥青层和与所述乳化沥青层粘结的APP改性沥青防水卷材组成；钢板层，固定连接于所述衬砌上；保温层，夹设于所述防水层和钢板层之间。2.如权利要求1所述的寒区隧道冻害防治结构，其特征在于：所述钢板层由多片钢板拼接而成。3.如权利要求2所述的寒区隧道冻害防治结构，其特征在于：所述钢板通过化学锚栓与所述衬砌固定连接。4.如权利要求2所述的寒区隧道冻害防治结构，其特征在于：所述钢板边缘设有法兰板，相邻的所述钢板之间借助于所述法兰板相互连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道远，崔光耀，崔海龙，孙永杰，袁金秀，王悦，杨杰，李晓华，吴昊，刘剑南，徐丽英，扈光明，杨君华，李广盼，
申请(专利权)人：河北交通职业技术学院，河北建设集团股份有限公司，北方工业大学，
类型：新型
国别省市：河北,13