CN106150529A - 一种多年冻土区隧道的隔热初期支护结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多年冻土区隧道的隔热初期支护结构，属于建筑领域，该多年冻土区隧道的隔热初期支护结构包括紧密固定于已挖掘出的隧道通道围岩表面的隔热层和覆盖于隔热层的初期支护。通过在初期支护和隧道围岩之间添加了一层用于阻止热量传递、吸收隧道围岩压力的隔热层，阻止初期支护中的混凝土水化热的热量向围岩传递，同时缓解围岩变形的压力，减少围岩对初期支护的作用力，有效解决了现有技术中存在的初衬混凝土水化热向隧道围岩传递而引起的隧道围岩冻土融化的问题，避免了因建设隧道影响隧道围岩动土融化引起隧道整体结构不稳定的风险，减少了隧道围岩对二次衬砌结构的冻胀力和围岩压力，节省二次衬砌的材料成本。

Description

一种多年冻土区隧道的隔热初期支护结构

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种多年冻土区隧道的隔热初期支护结构。

背景技术

随着我国经济的蓬勃发展以及西部大开发战略的实施，在西北、西南等多年冻土区修建的公路隧道越来越多。多年冻土区隧道开挖后，造成围岩冻土融化的主要原因是隧道内气温的变化和初期支护喷混凝土的水化热。其中，混凝土水化热是导致围岩融化的主要热量来源之一。在寒区隧道围岩施工过程中，施作喷射混凝土及模筑混凝土后，水泥水化热释放，热量向围岩和空气中传递，浅层围岩温度升高，继而向深层围岩传递，从而引起多年冻土区隧道围岩冻土融化。

目前防止多年冻土区隧道围岩冻土融化的方法主要是在衬砌中加设隔热保温层，比较常见的寒区隧道隔热层结构形式主要有四种：①表面铺设，即隔热层铺设在二衬内表面；②夹层铺设，即隔热层铺设在初衬与二衬之间；③离壁铺设，即隔热层和二衬内表面之间留有一层空气层；④双层铺设，即初衬与二衬之间铺设一层隔热层，二衬内表面再铺设一层隔热层。虽然上述方法能够起到保温隔热效果，但是它们具有一个共同的缺陷，没能解决初衬混凝土水化热向隧道围岩传递而引起的隧道围岩冻土融化的问题。

因此，发明一种可以阻止初衬混凝土的水化热向围岩传递，避免多年冻土区隧道围岩冻土融化的初期支护结构，具有重要的现实意义。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种多年冻土区隧道的隔热初期支护结构，以克服现有技术中初衬混凝土水化热向隧道围岩传递而引起的隧道围岩冻土融化的问题，从而达到阻止热量传递、吸收隧道围岩压力的效果。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

本发明提供了一种多年冻土区隧道的隔热初期支护结构，包括：紧密固定于隧道通道围岩表面的隔热层和覆盖于隔热层的初期支护；所述隔热层阻止所述初期支护中的混凝土水化热的热量向围岩传递，同时缓解围岩变形的压力，减少围岩对所述初期支护的作用力。

上述的多年冻土区隧道的隔热初期支护结构，其中，所述隔热层包括多条具有吸收隧道围岩压力、隔热功能的柔性木屑板，多条所述木屑板沿隧道拱圈拼接成所述隔热层。

上述的多年冻土区隧道的隔热初期支护结构，其中，所述木屑板的固定采用膨胀螺栓固定。

上述的多年冻土区隧道的隔热初期支护结构，其中，所述隔热层厚度为2-3cm。

本发明对比现有技术，具有如下有益效果：

本发明提供的多年冻土区隧道的隔热初期支护结构，包括紧密固定于隧道通道围岩表面的隔热层和覆盖于隔热层的初期支护。通过在初期支护和隧道围岩之间添加一层用于阻止热量传递、吸收隧道围岩压力的隔热层，从而阻止初期支护中的混凝土水化热的热量向围岩传递，同时缓解围岩变形的压力，减少围岩对初期支护的作用力，能够有效解决现有技术中存在的初衬混凝土水化热向隧道围岩传递而引起的隧道围岩冻土融化的问题，避免了因隧道围岩冻土融化导致隧道整体结构不稳定的风险，减小了隧道围岩对二次衬砌结构的冻胀力和围岩压力，节省二次衬砌的材料成本。

附图说明

结合以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明实施例1提供的多年冻土区隧道的隔热初期支护结构的示意图；

图2是本发明实施例1提供的多年冻土区隧道的隔热初期支护结构的隔热层的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

实施例1：

图1是本发明实施例1提供的多年冻土区隧道的隔热初期支护结构的示意图；如图1所示，本发明实施例1提供的多年冻土区隧道的隔热初期支护结构包括：紧密固定于已挖掘出的隧道通道围岩1表面的隔热层2和覆盖于隔热层2的初期支护3；隔热层2阻止初期支护3中的混凝土水化热的热量向隧道通道围岩1传递，同时缓解隧道通道围岩1变形的压力，减少隧道通道围岩1对初期支护3的作用力。

图2是本发明实施例1提供的多年冻土区隧道的隔热初期支护结构的隔热层的结构示意图；如图2所示，隔热层2包括多条具有吸收隧道围岩压力、隔热功能的厚度为2～3cm的柔性木屑板201，多条木屑板201沿隧道拱圈拼接成隔热层2，木屑板201的固定采用膨胀螺栓固定。

本发明实施例1提供的多年冻土区隧道的隔热初期支护结构在隧道围岩和初期支护层之间设置了一层用于阻止热量传递、吸收隧道围岩压力的隔热层，当施工过程中，作为隔热层的木屑板的固定完成后，浇灌初期支护层，初期支护层中的混凝土释放的水化热被隔热层吸收，防止热量传递至隧道围岩引起隧道围岩冻土融化，避免了隧道围岩冻土融化导致隧道整体结构不稳定的风险，同时当隧道围岩发生变形产生压力时，隔热层能够吸收隧道围岩压力从而提高支护结构的稳定性。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述元件、结构、方法应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的普通技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (4)

1.一种多年冻土区隧道的隔热初期支护结构，其特征在于，包括：紧密固定于隧道通道围岩表面的隔热层和覆盖于所述隔热层的初期支护；所述隔热层阻止所述初期支护中的混凝土水化热的热量向围岩传递，同时缓解围岩变形的压力，减少围岩对所述初期支护的作用力。

2.如权利要求1所述的多年冻土区隧道的隔热初期支护结构，其特征在于，所述隔热层包括多条具有吸收隧道围岩压力、隔热功能的柔性木屑板，多条所述木屑板沿隧道拱圈拼接成所述隔热层。

3.如权利要求2所述的多年冻土区隧道的隔热初期支护结构，其特征在于，所述木屑板的固定采用膨胀螺栓固定。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的多年冻土区隧道的隔热初期支护结构，其特征在于，所述隔热层厚度为2-3cm。