一种四季滑雪隧道保温支护结构制造技术

一种四季滑雪隧道保温支护结构，由防水系统，保温防冻胀系统及控制系统三部分组成；支护结构由外到内分别为注浆锚杆、钢拱架、喷射混凝土、防水卷材、预留变形层（空气层、聚氨酯保温层）、混凝土二次衬砌、防水保温层、龙骨、保温饰面板组成；钢拱架内设置有环向保温水管和保温风管各两个，空气层设置有径向和环向盲管；隧道内部采用制冷风管及冷水管进行人工造雪；隧道顶棚每隔10m安装有温度感应器，实时采集隧道内各处的温度，通过传输光缆将温度信息传输到控制处理器智能控制制冷风管和冷水管运行，使隧道始终保持

【技术实现步骤摘要】
一种四季滑雪隧道保温支护结构


[0001]本技术属于隧道支护领域，具体涉及一种四季滑雪隧道保温支护结构。

技术介绍

[0002]1997年建造了世界上第一条室内滑雪隧道-武奥卡蒂滑雪隧道，这条隧道长 1.2公里，宽8米，室温保持在零下5至零下9摄氏度。2018年2月5日我国第一条四季滑雪隧道吉林北山四季滑雪隧道主洞全线贯通，这也是亚洲第一条室内四季滑雪隧道，室内雪道长度1616m，有效宽度4m，室内保持零下8至零下10 摄氏度。
[0003]滑雪隧道多位于地表下十几米甚至几十米，一年四季隧道围岩温度不受外界温度变化影响，隧道围岩温度根据隧道埋深不同有所差别，但都保持在零上，但滑雪隧道由于其功能要求，隧道内部需要常年保持在零下8摄氏度至10摄氏度，这样便会导致隧道围岩在低温和地下水的作用下发生冻胀，造成岩体和支护结构的破坏，极易发生事故。
[0004]目前为止，全世界范围内室内滑雪隧道工程相对较少，但随着人们对冰雪运动的热情不断加深，在未来一段时间内将会出现越来越多的室内四季滑雪隧道。由于室内滑雪隧道与常规隧道内部温度相差极大，目前现存的隧道支护结构及方法不能直接应用到四季滑雪隧道的工程支护中。因此，如何找到一种适合与类似四季滑雪隧道保温支护结构是一个亟待解决的热点问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种能够适用于室内四季滑雪隧道的保温防冻胀的隧道保温支护结构。在保证隧道洞室内部温度常年保持在零下8摄氏度至零下10摄氏度的同时，避免隧道衬砌和围岩在地下水等作用下发生冻胀，有效的降低冻胀力对围岩和支护结构的破坏，且具有较好的防水、支护效果。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供的一种四季滑雪隧道保温支护结构采用以下技术方案：
[0007]一种四季滑雪隧道保温支护结构，包括钢拱架层、喷射混凝土、防水卷材、预留变形层、混凝土二次衬砌、防水保温层、龙骨、保温饰面板，其特征在于：
[0008]钢拱架层、喷射混凝土、防水卷材、预留变形层、混凝土二次衬砌、防水保温层、龙骨、保温饰面板由外向内依次设置，装设在隧道内壁上，并且截面为围绕成的封闭结构。
[0009]上述预留变形层，包括空气层、聚氨酯保温层。上述空气层位于聚氨酯保温层的外侧。
[0010]所述空气层设置有径向、环向排水盲管，用于防水和保温防冻胀。
[0011]所述保温饰面板采用聚氨酯硬泡复合保温板。
[0012]在隧道周边上垂直于隧道轮廓布置有多个注浆锚杆和多个长锚杆，用于防水。注浆锚杆采用胀壳式中空注浆锚杆。
[0013]钢拱架层由多组钢拱架组成。钢拱架为环形结构，多组钢拱架沿隧道方向按设定
距离装设。
[0014]钢拱架包括对称设置的左侧单元组件和右侧单元组件。左侧单元组件和右侧单元组件结构相同。上述左侧单元组件，包括仰拱A单元、边墙B单元、边墙C 单元、边墙D单元、拱部E单元。仰拱A单元、边墙B单元、边墙C单元、边墙 D单元、拱部E单元的结构相同并且依次固定连接形成半环形。仰拱A单元由多个依次排列的长方体框架焊接组成。在每个长方体框架的中心处设有一个连接块体。连接块体和长方体框架的八个顶点通过斜向网构架立筋焊接连接。在相邻两单元之间设有钢拱架连接件，用于连接两个单元。
[0015]在每个钢拱架内部的上、下端分别沿隧道环向设置有一保温风管。在每个钢拱架内部的左、右端分别隧道沿环向设置有一保温水管。
[0016]相邻的两个环向保温风管通过保温风管连接管连通，相邻的两个保温水管通过保温水管连接管连通。
[0017]在混凝土二次衬砌的左、右端各固定安装一固定架，在每个固定架上沿隧道方向在拱腰处设置中部冷水管和中部制冷风管。在龙骨的仰拱处设置排水沟、集水管和排水管。排水沟的出水口和集水管的进水口连接，集水管的出水口和排水管的进水口连接。在排水沟的出水口上安装滤水网。
[0018]在混凝土二次衬砌的顶棚上部空间固定安装管道箱。在管道箱内安装有顶部制冷风管、顶部冷水管。顶部制冷风管和顶部冷水管的出口处通过出雪管道连通。在出雪管道上开设有多个出雪口。
[0019]控制系统包括多个温度传感器、多个冷水管开关、多个制冷风管开关、保温水管开关、保温风管开关。在两侧拱墙内部空气层和顶棚保温饰面板上沿隧道方向每隔10m处、在管道箱上，分别装设有温度传感器。保温风管开关装设在保温风管上。保温水管开关装设在保温水管上。在中部冷水管和顶部冷水管上安装冷水管开关，在中部制冷风管和顶部制冷风管上安装制冷风管开关。多个温度传感器、多个冷水管开关、多个制冷风管开关、保温水管开关、保温风管开关的信号传输端子通过传输光缆和外设的控制处理器对应的信号传输端子连接。
[0020]一种四季滑雪隧道保温支护结构的施工方法，包括如下步骤：
[0021]步骤一：按照设计要求进行隧道开挖，开挖至设计轮廓线后，使用钻机将多个注浆锚杆间隔打入至围岩中，同时进行压力注浆，注浆完毕后在侧壁根据地下水情况合理布置增设长锚杆，进行压力注浆。
[0022]注浆锚杆的间距按下式确定：
[0023][0024]式中D—锚杆间距(m)；
[0025]d—锚杆直径(m)；
[0026]R
a
—锚杆钢管的设计强度(Pa)；
[0027]K—安全系数，取K＝1.5～2.0；
[0028]P—危石或不稳定块体的重力(N)，当侧墙存在不稳定块体时，P值为下滑力减去抗滑力；
[0029]A—危石或不稳定块体出露面积(m2)；
[0030]锚杆打入深度按下式确定：
[0031][0032]式中L
m
—锚杆打入深度(不小于杆体直径的30～40倍)(m)；
[0033]τ—砂浆的黏结强度(N/m2)；
[0034]d—锚杆直径(m)；
[0035]R
a
—锚杆钢管的设计强度(Pa)；
[0036]步骤二：设置钢拱架，将钢拱架各单元拼接完毕后在钢拱架内设置环向保温风管和保温水管，相邻钢拱架的保温风管、保温水管之间设置连接管。
[0037]步骤三：挂钢筋网片、喷射细石混凝土层，完成初衬作业，水灰比不超过 0.45～0.5，喷射混凝土的设计厚度按照下式计算：
[0038][0039]式中，d—设计的喷射混凝土厚度，当d>10cm时，仍按10cm计；
[0040]fct—喷射混凝土设计抗拉强度；
[0041]μ
r
—不稳定块体露出的周边长度；
[0042]G—不稳定岩块重量；
[0043]Ks—安全系数，取2.5。
[0044]步骤四：铺设SBS改性沥青防水卷材，施工温度宜在5℃以上，施工时要保证施工环境空气流通顺畅，涂布过程中，若发现气泡，应在半小时内用针滚将其刺穿。
[0045]步骤五：铺设预留变形层，预留10mm空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四季滑雪隧道保温支护结构，包括钢拱架层(28)、喷射混凝土(3)、防水卷材(4)、预留变形层、混凝土二次衬砌(7)、防水保温层(8)、龙骨(9)、保温饰面板(10)，其特征在于：钢拱架层(28)、喷射混凝土(3)、防水卷材(4)、预留变形层、混凝土二次衬砌(7)、防水保温层(8)、龙骨(9)、保温饰面板(10)由外向内依次设置，装设在隧道内壁上，并且截面为围绕成的封闭结构；在隧道周边上垂直于隧道轮廓布置有多个注浆锚杆(1)和多个长锚杆；钢拱架层(28)由多组钢拱架(2)组成；钢拱架(2)为环形结构，多组钢拱架(2)沿隧道方向按设定距离装设；钢拱架(2)包括对称设置的左侧单元组件和右侧单元组件；左侧单元组件和右侧单元组件结构相同；上述左侧单元组件，包括仰拱A单元(2-A)、边墙B单元(2-B)、边墙C单元(2-C)、边墙D单元(2-D)、拱部E单元(2-E)；仰拱A单元(2-A)、边墙B单元(2-B)、边墙C单元(2-C)、边墙D单元(2-D)、拱部E单元(2-E)的结构相同并且依次固定连接形成半环形；仰拱A单元由多个依次排列的长方体框架焊接组成；在每个长方体框架的中心处设有一个连接块体(2-4)；连接块体(2-4)和长方体框架的八个顶点通过斜向网构架立筋(2-3)焊接连接；在相邻两单元之间固设有钢拱架连接件(13)；在每个钢拱架(2)内部的上、下端分别沿隧道环向设置有一保温风管(11)；在每个钢拱架(2)内部的左、右端分别隧道沿环向设置有一保温水管(12)；相邻的两个环向保温风管(11)通过保温风管连接管(25)连通，相邻的两个保温水管(12)通过保温水管连接管(26)连通；在混凝土二次衬砌(7)的左、右端各固定安装一固定架(18)，在每个固定架(18)上沿隧道方向在拱腰处设置中部冷水管(19)和中部制冷风管(20)；在龙骨(9)的仰拱处设置排水沟(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪智慧，王述红，董福瑞，辛全明，佘小康，曹洋，李视熹，
申请(专利权)人：中国建筑东北设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：