利用围岩地下水热能的高寒长大铁路隧道防冻结构及方法技术

本发明专利技术提供了一种利用围岩地下水热能的高寒长大铁路隧道防冻结构，包括具有冬季不冻段的隧道，所述隧道从中间位置向两端洞口倾斜朝下，隧道的内壁设置有初衬和二衬，隧道的冬季不冻段处的围岩内设置有储水池，隧道两端的冬季受冻段设置有导热管路，所述导热管路位于初衬和二衬之间，且导热管路通过总输水管与储水池相连。还提供了一种防冻方法。长大隧道中部存在冬季不冻段，冬季不冻段围岩内的地下水具有较高的温度，本发明专利技术利用冬季不冻段处的地下水作为热源，并且将隧道倾斜设置，使得隧道中部的温水能够自动地流向两端的洞口，不需要任何动力设备，实施成本和运行成本低，后期维护方便。

【技术实现步骤摘要】
利用围岩地下水热能的高寒长大铁路隧道防冻结构及方法
本专利技术涉及隧道防冻保温
，尤其是一种利用围岩地下水热能的高寒长大铁路隧道防冻结构及方法。
技术介绍
随着基建的发展，公路、铁路等基础建设正向高海拔寒冷地区延伸，在高寒地区规划、修建及投入运营的隧道越来越多，出现的隧道冻害问题也随之增加。从统计资料来看，高寒地区超过一半的隧道发生了冻害，约四分之一隧道发生了严重的冻害。大量寒区公路和铁路隧道建设和运营情况表明，低温环境引起的冻害普遍存在，这些冻害既对隧道结构造成严重破坏，同时也给运营安全造成重大安全隐患。为防止寒区隧道冻害发生，主要可从抗冻和防冻两方面考虑：抗冻措施主要以提高隧道结构自身的抗冻害能力，如采用抗冻混凝土衬砌、增大衬砌厚度等；防冻措施主要以预防为主，如采用洞内加热法、防寒门法、保温隔热层法等。从目前国内外寒区隧道防冻措施采用情况看，隔热层法采用最为普遍。隔热层法的敷设方式主要有三种方式：一种是在二衬内表面直接敷设隔热层，即贴壁式；另一种是在初支与二衬之间敷设隔热层，即夹心式；还有一种是在衬砌和隔热层之间设置空气层来增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用围岩地下水热能的高寒长大铁路隧道防冻结构，其特征在于：包括具有冬季不冻段的人字坡隧道(1)，隧道(1)的内壁设置有初衬(2)和二衬(3)，隧道(1)的冬季不冻段处的围岩内设置有储水池(4)，隧道(1)两端的冬季受冻段设置有导热管路(5)，所述导热管路(5)位于初衬(2)和二衬(3)之间，且导热管路(5)通过总输水管(6)与储水池(4)相连。/n

【技术特征摘要】
1.利用围岩地下水热能的高寒长大铁路隧道防冻结构，其特征在于：包括具有冬季不冻段的人字坡隧道(1)，隧道(1)的内壁设置有初衬(2)和二衬(3)，隧道(1)的冬季不冻段处的围岩内设置有储水池(4)，隧道(1)两端的冬季受冻段设置有导热管路(5)，所述导热管路(5)位于初衬(2)和二衬(3)之间，且导热管路(5)通过总输水管(6)与储水池(4)相连。


2.如权利要求1所述的利用围岩地下水热能的高寒长大铁路隧道防冻结构，其特征在于：所述冬季受冻段分为多个单元，每个单元均设置导热管路(5)，每个导热管路(5)的上游端与总输水管(6)，下游端连接有总排水管(7)，总排水管(7)通向隧道(1)之外。


3.如权利要求2所述的利用围岩地下水热能的高寒长大铁路隧道防冻结构，其特征在于：所述隧道(1)的拱脚处设置有保温沟(8)，所述总排水管(7)和总输水管(6)均位于保温沟(8)内部，所述导热管路(5)包括多个弯曲管，所述弯曲管沿隧道(1)的环向布置，且多个弯曲管依次首位相连形成波形的导热管路(5)。


4.如权利要求3所述的利用围岩地下水热能的高寒长大铁路隧道防冻结构，其特征在于：所述隧道(1)的冬季不冻段两侧的围岩内分别设置有左储水池(41)和右储水池(42)，左储水池(41)通过左总输水管连接有多个左导热管路，右储水池(42)通过右总输水管连接有多个右导热管路，所述左导热管路和右导热管路相对于隧道(1)拱顶对称分布。


5.如权利要求1所述的利用围岩地下水热能的高寒长大铁路隧道防冻结构，其特征在于：所述总输水管(6)通过过滤设备与储水池(4)相连。


6.采...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡亮，郑波，吴剑，陶伟明，粟威，曹彧，郭瑞，黎旭，范雲鹤，余刚，齐春，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51