本发明专利技术公布了一种用于旅游条件下确保游客安全和地下洞室长期保护的防风化双隔离安全通道方法，它是一伏于洞室底板上的单条地下通道或由互相连通的数条地下通道组成地下薄壳结构。它由铺在地下洞室底板上的保护垫层，通道中设置的透明观赏窗、全透明段和墙透明段结构，采用双层玻璃结构的封门技术和封窗技术，以及防洞口边坡滚石的伸出洞口通道的顶板屋檐挡板技术等组成。本发明专利技术充分考虑了游客的安全和对旅游的需求，同时有利于地下洞室的长期保护和减缓围岩的风化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于旅游条件下确保游客安全和地下洞室长期保护的防风化双隔离安全通道方法。上述地下洞室包括古代的地下墓室、石窟寺、古代地下岩石工程(如古地下采石场)、喀斯特溶洞等。
技术介绍
I.在旅游条件下地下洞室群防风化和长期保护的迫切性历史遗存下来大量的地下洞室群。这些洞室群是生活在不同朝代的人们根据不同目的(例如宗教活动、采矿、采石、居所和军事等)而建造的，由于它们往往能折射所建年代的社会条件、艺术特点和蕴藏着古工程科学思想和高超技术，所以其中相当一部分不仅成为国家不同级别的文物保护单位，而且还成为游客观赏的对象、科普旅游基地。显然，在旅游条件下，这些洞室群将面临着如何保证旅游安全和如何长期保护(特别是防风化)问题的双重挑战。对于前者，将因洞室围岩的劣化而变得困难。对于后者，问题也十分复杂，其复杂性往往与洞室围岩的破坏程度有关，而围岩的破坏则主要取决于地质条件(包括岩性、构造等)、工程条件(包括洞跨、洞高和多洞结构的复杂性)和围岩所处的环境条件。而问题的严重性还在于，目前防止围岩风化的方法不多。在我国很多地区(尤其是西南地区)，一些喀斯特溶洞也被开发为旅游景区。这些喀斯特溶洞的形成大都需要百万年甚至更长时间。喀斯特溶洞不仅是很好的旅游资源，它也具有很高的科研价值(比如可从钟乳石和石笋中提取信息来研究古环境)。但是随着游客的增加，游客因呼吸残留在洞内的CO2也会增多，而洞室内的钟乳石和石笋会受到CO2的侵蚀。更有甚者，某些游客会折断洞室中钟乳石和石笋而对洞室造成永久的损害。目前已开发为旅游的喀斯特溶洞中尚未有相关的防护措施。2.既有防风化和长期保护方法技术的调查经过对国内多种开发为旅游的地下洞室的调查，发现其中相当一部分未采用防风化和长期保护措施。通过对已采用防风化和长期保护措施的洞室进行分析，可归纳为以下几种方法(I)破坏区修复和洞内CO2监测的保护方法在所调查的洞室中，有一类属于顶板上无窗无洞口(水平洞口)、仅有垂直向洞口的洞室，比如石窟寺。通过调查，发现很多石窟寺(如世界文化遗产敦煌石窟中的某些洞室)就采用了上述防风化和长期保护措施。管理部门首先按照文物保护原则修复了破坏的洞口，还采取限制每批旅客入洞的人数、定期监测因游客呼吸残留在洞内CO2的含量、不准拍照、洞内不设灯(仅允许导游用手电照明讲解)等防风化措施。另外，还在洞内设栏杆以避免游客靠近石窟洞壁。(2)破坏区修复和洞口(水平洞口)封闭的保护方法举浙江省重点文物保护单位一龙游石窟为例。管理部门对于龙游石窟3号洞洞口的坍塌之处进行修复，同时根据龙游石窟这一地下工程的洞口在顶板上而成为水平洞口的特点，采取了对洞口加透明盖进行封闭的措施。3.现有防风化长期保护方法、技术的效果分析敦煌石窟和龙游石窟对于已发生的破坏区都采取修复的方法，不仅必要而且也很有效果。在防风化方面，敦煌石窟管理部门注意到游客呼出CO2可以造成围岩风化这一问题是正确的，因此他们所采取的限制入洞游客人数和CO2监测等措施也是适当的；另外，所采取的不准带电入洞、禁止照相也是适当的，因为在手电和照相的光线中含有加速围岩风化的紫外线。龙游石窟在防风化方面所采用的措施也是必要且有效的。为水平洞口所加的透明盖是有机玻璃制作的。它可防止雨水和沙尘进入洞室，有助于减小洞内温湿度变化的幅度，有助于减缓洞室围岩的风化。显然，上述这些措施是必要的、有科学根据和有效的，但不充分。理由如下第一，在旅游条件下，游客不可能不进入洞内，也不得不把呼出的CO2留在洞中，而CO2有助于围岩的风化。因0)2重于空气，加之洞室洞口较小所以不能靠自然排出。限制入洞人数可以减少·CO2，通过监测可了解洞内沉积CO2的数量，但两者都无法减少洞内CO2含量；第二，风和砂尘也可以进入，促进洞室围岩的风化；第三，洞口的存在也不利于洞室保持恒温恒湿，过大的温湿度变化，将不利于洞室的防风化；第四，洞底未加保护，岩土体可在众多游客的长期踩踏下磨损；第五，未能采取有效措施防治顶板因风化而产生的可能伤及游客的掉块。
技术实现思路
鉴于在旅游条件下洞室防风化和长期保护的需要，且目前所用的现有方法又存在着某些不足而阻碍了实际应用，本专利技术专利请求书提出了旅游条件下洞室的防风化双隔离安全旅游通道方法。它是一种基本上与洞室顶板、边墙等不接触但伏于底板上的单条地下通道或由互相连通的数条地下通道组成的除入口和出口外都为封闭的地下薄壳结构。该方法由铺在洞室底板上的保护垫层，通道中设置的透明观赏窗、全透明段和墙透明段技术，采用双层玻璃结构封门技术和封窗技术，以及防洞口边坡滚石的伸出洞口通道的顶板屋檐挡板技术等组成。具体而言，通过对地下洞室的工程地质研究，并充分考虑旅游要求，在地下洞室中选择既满足游客旅游需求又较为安全的游路，并确定施工条件；沿着所选游路设计并构筑与洞室顶板、边墙不接触，但伏于洞室底板上的单条地下通道或由互相连通的数条地下通道组成旅游安全通道；在旅游安全通道所经过的地下洞室底板岩石及雕刻部位，铺设可逆的保护垫层，旅游安全通道内还布置LED照明系统，供游客行走；在地下洞室内的合适位置布置LED照明系统，针对旅游景点的安排，在旅游安全通道的适当部位设置透明观赏窗，使通道内的游客可以通过透明观赏窗观赏到通道外的洞室，必要时也可设置墙透明段和全透明段，另外，在旅游安全通道内部的合适部位设置透明的门供管理人员进出地下洞室内部；旅游安全通道进口处设计为封门结构，实现通道与洞室外之间隔离，同时洞室内外之间还设计为封窗结构，实现洞室内外之间的完全隔离；在旅游安全通道靠近洞口的上方设置伸出洞室外的钢结构或钢筋混凝土屋檐挡板，屋檐挡板向洞内翘起，可抗击洞口边坡上潜在不稳定块石的冲击力。本专利技术是针对旅游条件下提出的洞室群防风化双隔离安全旅游通道方法技术，与本说明书中所述的2种现有方法相比，本专利技术对游客安全保护所采取的措施较为全面，同时对洞室长期保护和对围岩防风化所采取的措施较全面，并且充分考虑了游客的旅游需求。具体通过以下3部分加以说明I.在保证游客和管理者入洞的安全及洞室防风化和长期保护方面，本专利技术提出了较全面的方法。其优点如下(I)能有效地解决洞室顶板上因压裂和风化而产生掉块伤人的问题当洞室顶板较高(例如龙游石窟和云R石窟的顶板高度近20m)时，顶板往往因压裂和风化而产生掉块，并可能在一定条件下不幸伤及入洞观光游客和管理者。但本专利技术所采用的包括位于边墙上和后端墙上的垂直观赏窗和位于通道顶板上的带防护网的水平观赏窗用钢筋混凝土薄壳结构加以支撑足可以防止掉块伤人；将依据地质条件的研究结果决定设置透明段地段的具体位置在不可能发生顶板掉块的部位采用全透明段，在有可能发 生顶板掉块的部位则采用墙透明段即透明墙加开水平窗(带防护网)的钢筋混凝土顶板，以保护行走在通道中的游客和管理者。(2)通道经过的游路的安全可以通过采取综合措施得到保证通道所经游路系经详细工程地质力学研究并充分考虑旅游计划后所选定的可以观赏到各景点的安全度较高的路段；对于所经路段及附近上方的顶板所出现的破坏，如开裂等，可采用立柱进行支顶；对于所经路段及附近顶板、边墙、岩柱的开裂则可利用经特殊处理的锚杆或锚索进行加固；必要时还建立监测系统，以确保安全。(3)可以避免洞口边坡的崩塌和滚石给旅游安本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于旅游条件下确保游客安全和地下洞室长期保护的防风化双隔离安全通道方法，该方法包括：(a)通过对地下洞室的工程地质研究，并充分考虑旅游要求，在地下洞室中选择既满足游客旅游需求又较为安全的游路，并确定施工条件；(b)沿着所选游路设计并构筑与洞室顶板、边墙不接触，但伏于洞室底板上的单条地下通道或由互相连通的数条地下通道组成旅游安全通道；(c)在旅游安全通道所经过的地下洞室底板岩石及雕刻部位，铺设可逆的保护垫层，旅游安全通道内还布置LED照明系统，供游客行走；(d)在地下洞室内的合适位置布置LED照明系统，针对旅游景点的安排，在旅游安全通道的适当部位设置透明观赏窗，使通道内的游客可以通过透明观赏窗观赏到通道外的洞室，必要时也可设置墙透明段和全透明段，另外，在旅游安全通道内部的合适部位设置透明的门供管理人员进出地下洞室内部；(e)旅游安全通道进口处设计为封门结构，实现通道与洞室外之间隔离，同时洞室内外之间还设计为封窗结构，实现洞室内外之间的完全隔离；(f)在旅游安全通道靠近洞口的上方设置伸出洞室外的钢结构或钢筋混凝土屋檐挡板，屋檐挡板向洞内翘起，可抗击洞口边坡上潜在不稳定块石的冲击力。
【技术特征摘要】
1.一种用于旅游条件下确保游客安全和地下洞室长期保护的防风化双隔离安全通道方法，该方法包括 (a)通过对地下洞室的工程地质研究，并充分考虑旅游要求，在地下洞室中选择既满足游客旅游需求又较为安全的游路，并确定施工条件； (b)沿着所选游路设计并构筑与洞室顶板、边墙不接触，但伏于洞室底板上的单条地下通道或由互相连通的数条地下通道组成旅游安全通道； (C)在旅游安全通道所经过的地下洞室底板岩石及雕刻部位，铺设可逆的保护垫层，旅游安全通道内还布置LED照明系统，供游客行走； (d)在地下洞室内的合适位置布置LED照明系统，针对旅游景点的安排，在旅游安全通道的适当部位设置透明观赏窗，使通道内的游客可以通过透明观赏窗观赏到通道外的洞室，必要时也可设置墙透明段和全透明段，另外，在旅游安全通道内部的合适部位设置透明的门供管理人员进出地下洞室内部； (e)旅游安全通道进口处设计为封门结构，实现通道与洞室外之间隔离，同时洞室内外之间还设计为封窗结构，实现洞室内外之间的完全隔离； (f)在旅游安全通道靠近洞口的上方设置伸出洞室外的钢结构或钢筋混凝土屋檐挡板，屋檐挡板向洞内翘起，可抗击洞口边坡上潜在不稳定块石的冲击力。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于所述的旅游安全通道...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志法，张中俭，李丽慧，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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