CN114046162A - 高地温隧道底板隔热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高地温隧道底板隔热结构，包括仰拱的初期支护和二次衬砌，还包括设置在仰拱初期支护和二次衬砌中间的隔热层，所述隔热层包括用于支撑二次衬砌结构并具有隔热效果的格栅和填充在格栅内的隔热体。本发明高地温隧道底板隔热结构，其利用格栅支撑隧道仰拱的二次衬砌结构，对隔热体进行保护，提高了隔热体的寿命；同时利用隔热体的隔热作用，降低了高地温隧道底板的温度，相对于现有隧道底板结构，本发明更好的解决了高地温隧道热害问题。
Description
技术领域
本发明涉及隧道技术领域，特别涉及高地温隧道底板隔热结构。
背景技术
随着我国交通网络的快速发展，公路和铁路交通开始向建设难度较高、地质条件复杂的高山峡谷地段拓展，隧道工程成为交通建设的重要一环，涌现了一大批高埋深、高地温的隧道工程。高地温隧道施工过程中出现高温热害问题，将会影响施工人员的工作环境，降低劳动效率，严重威胁到作业人员的生命安全，还将会影响施工机械的性能，导致设备使用寿命缩短、可靠性降低。因此，高地温隧道热害问题已成为地下工程研究热点问题。
目前采用的隔热层降温技术是解决高地温隧道热害问题的主要关键技术。高地温隧道隔热体系包括初期支护、防水层、隔热层及二次衬砌等，其中隔热层一般位于初期支护和二次衬砌之间，我国隧道工程中主要应用的隔热材料主要包括硬质聚氨酯泡沫塑料、聚酚醛泡沫材料、硅酸盐质复合绝热卷毡和干法硅酸铝纤维板。在隧道施工过程中，上述隔热材料大部分应用于高地温隧道上半段围岩部分，而高地温隧道底板却不适于直接铺设隔热材料，这是由于隧道底板要承受二次衬砌结构压力及车辆荷载，底板的隔热材料在二次衬砌结构压力及车辆荷载作用下容易产生变形而导致破坏，不能起到长期隔热的作用。若隧道底板不铺设隔热材料，则不能实现隧道全断面闭环隔热，不利于降低隧道温度，提高隧道的结构稳定性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种高地温隧道底板隔热结构，以解决隧道底板隔热及隧道高温热害的技术问题。
本发明高地温隧道底板隔热模块，包括仰拱初期支护和二次衬砌，还包括设置在仰拱初期支护和二次衬砌中间的隔热层，所述隔热层包括用于支撑二次衬砌并具有隔热效果的格栅和填充在格栅内的隔热体。
进一步，所述格栅由若干个矩形框组成，单个矩形框的隔热系数λ通过如下公式确定：
单个矩形框的支撑强度σ通过如下公式确定：
上述公式(1)和公式(2)中：a为单个矩形框的腔体宽度，b为单个矩形框的腔体长度，c为单个矩形框的框体厚度，F为二次衬砌结构的设计强度。
进一步，所述仰拱初期支护、隔热层和二次衬砌的左右两侧边部分别与隧道上半段围岩的隔热层连接形成闭环隔热结构。
进一步，所述隔热体由硬质聚氨酯泡沫塑料、聚酚醛泡沫材料、硅酸盐质复合绝热卷毡或干法硅酸铝纤维板制成。
本发明的有益效果：
1、本发明高地温隧道底板隔热结构，其利用格栅支撑仰拱的二次衬砌结构，对隔热体进行保护，提高了隔热体的寿命；同时利用隔热体的隔热作用，降低了高地温隧道底板的温度，相对于现有隧道底板结构，本发明更好的解决了高地温隧道热害问题。
2、本发明高地温隧道底板隔热结构，其与隧道上半段围岩隔热层形成闭环隔热，能更好的解决高地温隧道热害问题。
3、本发明高地温隧道底板隔热结构，其格栅的隔热系数和支撑强度根据隧道设计要求确定，能更好的保证其支撑强度和隔热效果。该隔热层结构适用范围广，可以适用于不同断面及不同开挖工法的高地温隧道。
附图说明
图1为高地温隧道隔热结构示意图；
图2为高地温隧道底板的隔热层的结构示意图；
图3为高地温隧道底板隔热层的格栅立体示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如图所示，本实施例中高地温隧道底板隔热模块包括仰拱初期支护1和二次衬砌2，还包括设置在仰拱初期支护和二次衬砌中间的隔热层3，所述隔热层包括用于支撑二次衬砌结构并具有隔热效果的格栅31和填充在格栅内的隔热体32。在具体实施中隔热体可以由硬质聚氨酯泡沫塑料、聚酚醛泡沫材料、硅酸盐质复合绝热卷毡或干法硅酸铝纤维板等保温隔热材料制成。
本实施例中高地温隧道底板隔热结构，其利用格栅支撑仰拱的二次衬砌结构，对隔热体进行保护，提高了隔热体的寿命；同时利用隔热体的隔热作用，降低了高地温隧道底板的温度，相对于现有隧道底板结构，本实施例更好的解决了高地温隧道热害问题。
作为对上述实施例的改进，所述格栅由若干个矩形框组成，单个矩形框的隔热系数λ通过如下公式确定：
单个矩形框的支撑强度σ通过如下公式确定：
上述公式(1)和公式(2)中：a为单个矩形框的腔体宽度，b为单个矩形框的腔体长度，c为单个矩形框的框体厚度，F为二次衬砌结构的设计强度。
本改进中高地温隧道底板隔热结构，其格栅的隔热系数和支撑强度根据隧道设计要求确定，能更好的保证其支撑强度和隔热效果。该隔热层结构适用范围广，可以适用于不同断面及不同开挖工法的高地温隧道。
作为对上述实施例的改进，所述仰拱的初期支护、隔热层和二次衬砌的左右两侧边部分别与隧道上半段围岩隔热层4连接形成闭环隔热结构，能更好的解决高地温隧道热害问题。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.高地温隧道底板隔热结构，包括仰拱的初期支护和二次衬砌，其特征在于：还包括设置在仰拱初期支护和二次衬砌中间的隔热层，所述隔热层包括用于支撑二次衬砌及具有隔热效果的格栅和填充在格栅内的隔热体。
2.根据权利要求1所述的高地温隧道底板隔热结构，其特征在于：所述格栅由若干个矩形框组成，单个矩形框的隔热系数λ通过如下公式确定：
单个矩形框的支撑强度σ通过如下公式确定：
上述公式(1)和公式(2)中：a为单个矩形框的腔体宽度，b为单个矩形框的腔体长度，c为单个矩形框的框体厚度，F为二次衬砌结构的设计强度。
3.根据权利要求1所述的高地温隧道底板隔热结构，其特征在于：所述仰拱的初期支护、隔热层和二次衬砌的左右两侧边部分别与隧道上半段围岩隔热层连接形成闭环隔热结构。
4.根据权利要求1、2或3中所述的高地温隧道底板隔热结构，其特征在于：所述隔热体由硬质聚氨酯泡沫塑料、聚酚醛泡沫材料、硅酸盐质复合绝热卷毡或干法硅酸铝纤维板制成。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117868888A (zh) * | 2024-01-15 | 2024-04-12 | 西藏大学 | 一种新型复合隧道隔热层及施工工艺 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004324139A (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Ando Corp | トンネル支保の構築方法 |
| CN102230385A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-11-02 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 高地温隧道抗防热衬砌结构 |
| WO2016095630A1 (zh) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 超大变断面隧道施工方法 |
| CN106988769A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-07-28 | 安徽理工大学 | 一种深部高地温巷道隔热衬砌结构及其施工方法 |
| CN206477460U (zh) * | 2016-12-30 | 2017-09-08 | 天津百代欣贸机电设备有限公司 | 一种新型橡胶保温板 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004324139A (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Ando Corp | トンネル支保の構築方法 |
| CN102230385A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-11-02 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 高地温隧道抗防热衬砌结构 |
| WO2016095630A1 (zh) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 超大变断面隧道施工方法 |
| CN206477460U (zh) * | 2016-12-30 | 2017-09-08 | 天津百代欣贸机电设备有限公司 | 一种新型橡胶保温板 |
| CN106988769A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-07-28 | 安徽理工大学 | 一种深部高地温巷道隔热衬砌结构及其施工方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郝书魁等: "建筑工程施工技术与预算", 31 October 1999, 同济大学出版社, pages: 429 - 431 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117868888A (zh) * | 2024-01-15 | 2024-04-12 | 西藏大学 | 一种新型复合隧道隔热层及施工工艺 |
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