CN218030222U - 一种高耐腐蚀性隧道结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高耐腐蚀性隧道结构，包括隧道主体，隧道主体由外至内依次包括耐磨蚀钢层、抗冲击外层、玄武岩纤维层A、硅胶发泡层、玄武岩纤维层B以及隧道衬砌，抗冲击外层包括通过连接条连接的弧形缓冲片，缓冲片上均匀设置有若干个凸起，抗冲击外层与玄武岩纤维层A之间设置有缓冲结构。本实用新型提供的高耐腐蚀性隧道结构，将玄武岩纤维与盾构隧道结构进行结合，能大幅度提高盾构隧道的耐腐蚀性能，具有高抗冲击性，可经受水流的冲击，延长隧道的使用寿命，同时玄武岩纤维复合材料具有较好的力学性能，进一步提高结构的安全性。

Description

一种高耐腐蚀性隧道结构

技术领域

本实用新型属于复合隧道技术领域，具体涉及到一种高耐腐蚀性隧道结构。

背景技术

隧道在穿越地质板块活跃地带时，常遭遇烈度不等的地震作用，在高烈度地震区的强震作用下，容易造成抗震隧道结构震害，危及抗震隧道结构安全。当隧道位于交通干道或生命线通道时，其自身的结构安全性显得尤为重要。目前隧道多采用复合式衬砌，由初支、防排水层、二次衬砌组成，各层结构之间并无缓冲减震构造，当遇到高烈度强震作用时，隧道结构容易因较大的变形而发生破坏。

同时隧道在施工期间会受到地下土壤和地下水的腐蚀，尤其是在沿海地区，底下土壤及地下水对隧道结构的腐蚀更为严重，现有技术中常用传统钢片，但是传统钢片防腐蚀能力差，易损。

因此，如何提高地震区隧道结构的抗震性能以及防腐蚀性能是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高耐腐蚀性隧道结构，具有独特耐腐蚀性、耐化学性、高比强度以及减震性能，受到外界或者内部冲击时不易破损，提高了隧道的抗冲击能力以及使用寿命。

为达上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：提供一种玄武岩纤维减震复合隧道，包括隧道主体，隧道主体由外至内依次包括耐腐蚀钢层、抗冲击外层、玄武岩纤维层A、硅胶发泡层、玄武岩纤维层B以及隧道衬砌，抗冲击外层包括通过连接条连接的弧形缓冲片，缓冲片上均匀设置有若干个凸起，抗冲击外层与玄武岩纤维层A之间设置有缓冲结构。

进一步地，耐腐蚀钢层为锌镍合金钢层，耐腐蚀钢层外表面涂覆有陶瓷涂层，陶瓷涂层包括添加有氧化铝、氧化硅以及氧化铬的复合涂层。

进一步地，缓冲结构包括第一垫片、第二垫片和弹簧，第一垫片一侧与玄武岩纤维层A固定连接，第一垫片远离玄武岩纤维层A的一侧与弹簧一端固定连接，弹簧另一端与第二垫片一侧固定连接，第二垫片远离弹簧的一侧与抗冲击外层固定连接。

进一步地，隧道衬砌设置有丙烯酸面漆层。

进一步地，弧形缓冲片的材质为橡胶。

进一步地，玄武岩纤维层B与隧道衬砌之间填充有粘合材料，粘合材料为环氧树脂。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型采用双层玄武岩纤维结构，玄武岩纤维的抗拉强度较高，耐腐蚀性较强，同时质量较轻，使用玄武岩纤维网包裹在内管层的外侧，可以有效提高管道的抗拉性和防腐蚀性，替换传统钢片可以节约大量的防腐蚀金属的使用，在保证技术要求的同时，大幅降低成本，具有很高的经济价值；

2、本实用新型提供的复合隧道，致密度、抗冲击强度和耐酸碱性等均比传统的涂覆有机油漆类强很多，提高了沿海地区隧道的使用寿命和开发能力；

3、本实用新型的缓冲结构通过弹簧的弹力可以消除作用力，提高隧道的抗震能力；

4、橡胶具有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性和化学稳定性，并且橡胶取材方便，价格低廉，降低了隧道的制造成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为抗冲击外层的结构示意图；

图3为缓冲结构的结构示意图；

其中，1、耐腐蚀钢层；2、抗冲击外层；201、连接条；202、凸起；203、弧形缓冲片；3、玄武岩纤维层A；301、第一垫片；302、第二垫片；303、弹簧；4、硅胶发泡层；5、玄武岩纤维层B；6、隧道衬砌。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

本实用新型的一个实施例中，如图1所示，提供了一种高耐腐蚀性隧道结构，包括隧道主体，隧道主体在隧道中可以为圆柱形也可以为半圆柱形，其余结构相应改进，由外至内依次共包括六层结构，依次为耐腐蚀钢层1、抗冲击外层2、玄武岩纤维层A 3、硅胶发泡层4、玄武岩纤维层B 5以及隧道衬砌6，隧道衬砌6设置有丙烯酸面漆层，丙烯酸面漆层附着力佳，起到耐水防侵蚀的作用，延长本装置的使用寿命。玄武岩纤维层B 5与隧道衬砌6之间填充有粘合材料，粘合材料为环氧树脂。玄武岩纤维复合材料作为新型材料，具有高耐温、高耐腐蚀性能，和盾构隧道结构进行结合，能大幅度提高盾构隧道的耐腐蚀性能。将环氧树脂作为粘合材料，可以提高盾构隧道隧道衬砌6与玄武岩纤维的整体性能，尤其是防水性能，进一步提高结构的安全性。

其中，耐腐蚀钢层1为锌镍合金钢层，防腐效果好；在耐腐蚀钢层1的外表面同时涂覆有陶瓷涂层，将氧化铝、氧化硅以及氧化铬的混合物在球磨机上球磨，然后将球磨后的粉末过2000目的筛子，将过筛后的粉末加入粘结剂中并充分搅拌均匀形成混合涂料，将涂料涂抹在耐腐蚀钢层1外表面即可形成陶瓷涂层，可以防止外界冲击。

其中，如图2所示，抗冲击外层2包括通过连接条201连接的弧形缓冲片 203，弧形缓冲片203上均匀设置有若干个凸起202，抗冲击外层2与玄武岩纤维层A 3之间设置有缓冲结构。凸起202可以为圆柱状，也可以为半球状、半椭球状，当弧形缓冲片203受到外界的冲击力时，凸起202发生弹性形变的同时，凸起202空腔内的空气压缩消耗一部分冲击力的能力，从而提高了凸起202的缓冲能力。弧形缓冲片203的材质为橡胶，可以提高弹性形变的能力。

其中，如图3所示，缓冲结构包括第一垫片301、第二垫片302和弹簧303，第一垫片301一侧与玄武岩纤维层A 3固定连接，第一垫片301远离玄武岩纤维层A 3的一侧与弹簧303一端固定连接，弹簧303另一端与第二垫片302一侧固定连接，第二垫片302远离弹簧303的一侧与抗冲击外层2固定连接。当地震发生时，会给玄武岩纤维层A 3内壁施加作用力，将作用力传递给上垫片301，上垫片301将作用力传递给弹簧303，通过弹簧303的弹力来消除作用力，防止流动和震动产生的冲击而破坏。

虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种高耐腐蚀性隧道结构，其特征在于：包括隧道主体，所述隧道主体由外至内依次包括耐腐蚀钢层(1)、抗冲击外层(2)、玄武岩纤维层A(3)、硅胶发泡层(4)、玄武岩纤维层B(5)以及隧道衬砌(6)，所述抗冲击外层(2)包括通过连接条(201)连接的弧形缓冲片(203)，所述弧形缓冲片(203)上均匀设置有若干个凸起(202)，所述抗冲击外层(2)与所述玄武岩纤维层A(3)之间设置有缓冲结构。

2.如权利要求1所述的高耐腐蚀性隧道结构，其特征在于：所述耐腐蚀钢层(1)为锌镍合金钢层，所述耐腐蚀钢层(1)外表面涂覆有陶瓷涂层。

3.如权利要求1所述的高耐腐蚀性隧道结构，其特征在于：所述缓冲结构包括第一垫片(301)、第二垫片(302)和弹簧(303)，所述第一垫片(301)一侧与所述玄武岩纤维层A(3)固定连接，所述第一垫片(301)远离所述玄武岩纤维层A(3)的一侧与弹簧(303)一端固定连接，所述弹簧(303)另一端与第二垫片(302)一侧固定连接，所述第二垫片(302)远离所述弹簧(303)的一侧与所述抗冲击外层(2)固定连接。

4.如权利要求1所述的高耐腐蚀性隧道结构，其特征在于：所述隧道衬砌(6)设置有丙烯酸面漆层。

5.如权利要求1所述的高耐腐蚀性隧道结构，其特征在于：所述弧形缓冲片(203)的材质为橡胶。

6.如权利要求1所述的高耐腐蚀性隧道结构，其特征在于：所述玄武岩纤维层B(5)与隧道衬砌(6)之间填充有粘合材料。

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