一種用于寒區(qū)隧道防水、保溫和調(diào)壓的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于寒區(qū)隧道防水、保溫和調(diào)壓的系統(tǒng)，包括初期支護、壓力調(diào)節(jié)層和二次襯砌，壓力調(diào)節(jié)層設置在初期支護與二次襯砌之間；壓力調(diào)節(jié)層由橡膠氣囊單元相互拼接而成，任意兩個相鄰橡膠氣囊單元之間為凹凸密封配合。在初期支護和二次襯砌之間設置壓力調(diào)節(jié)層，可以有效傳遞圍巖壓力，對于冬季增加的凍脹力或其他意外力，可以通過自身變形和壓力條件對其進行抵消，避免二次襯砌損壞。該壓力調(diào)節(jié)層由橡膠氣囊單元拼湊而成，且在橡膠氣囊單元內(nèi)充有具有壓縮性和高熱阻的氣體，而橡膠氣囊單元和充入的不流動的空氣都是熱的不良導體，該橡膠氣囊能夠有效的阻止熱量的傳遞，在初期支護和二次襯砌之間形成隔熱層。
【專利說明】
一種用于寒區(qū)隧道防水、保溫和調(diào)壓的系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及隧道領域，具體涉及一種用于寒區(qū)隧道防水、保溫和調(diào)壓的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]我國寒區(qū)面積分布廣泛，交通運輸需求旺盛，隧道工程作為穿山越嶺的有效方式被廣泛采用。在冬季，隧道凍害時有發(fā)生，一方面表現(xiàn)為冰溜、冰柱、冰塞等結冰問題，另一方面表現(xiàn)為隧道結構受到凍脹力問題導致破損、掉塊甚至坍塌問題。導致寒區(qū)隧道出現(xiàn)凍害問題，主要是因為隧道的地下水處理和保溫措施不到位。如果有效解決地下水和隧道保溫問題，成為寒區(qū)隧道凍害防治的關鍵。
[0003]對于地下水的處理，寒區(qū)隧道除了強調(diào)混凝土自防水以外，普遍采用防水板+環(huán)向盲管、縱向盲溝和保溫邊溝(深埋中心水溝)的防排水對策。該措施雖然已經(jīng)強調(diào)防水板材的抗拉性能，但由于初期支護表面不平整，使防水板難以與初期支護表面全部密貼，導致灌注二次襯砌混凝土時存在局部拉伸和背后不密實等問題，再加上不可避免的接縫處理問題，導致防水板的防水性能大為降低。為了解決地下水處理這一問題，需要改進防水板的鋪設技術和工藝。對于寒區(qū)隧道的保溫問題，目前普遍在初期支護和二次襯砌之間或二次襯砌的內(nèi)表面鋪設保溫板來達到保溫的目的。不僅需要增大開挖斷面，給寒區(qū)隧道施工增加工作量，而且其連續(xù)性不強，保溫效果受到制約。針對目前寒區(qū)隧道防排水與保溫方面的問題，結合隧道結構的力學性能，需從隧道人工結構上想辦法，以獲得根本性突破。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型針對現(xiàn)有技術的不足，提出一種用于寒區(qū)隧道防水、保溫和調(diào)壓的系統(tǒng)，具體技術方案如下:
[0005]包括初期支護(I)、壓力調(diào)節(jié)層和二次襯砌(2)，所述壓力調(diào)節(jié)層設置在所述初期支護(I)與所述二次襯砌(2)之間，所述初期支護(I)和所述二次襯砌(2)緊密貼合；
[0006]所述壓力調(diào)節(jié)層由方塊狀橡膠氣囊單元(3)相互拼接而成；
[0007]在任意相鄰兩塊所述橡膠氣囊單元(3)中，其中一塊所述橡膠氣囊單元(3)的連接側(cè)面上開設有凹槽，另一塊所述橡膠氣囊單元(3)對應的連接側(cè)面上設置有凸臺，所述凸臺和所述凹槽為凹凸密封配合，且該密封部分具有遇水膨脹性；
[0008]在所述橡膠氣囊單元(3)上設置有自閉式氣門開關和壓力傳感器；
[0009]在所述橡膠氣囊單元(3)內(nèi)充有具有壓縮性和高熱阻的氣體。
[0010]為更好的實現(xiàn)本實用新型，可進一步為:
[0011]所述自閉式氣門開關與導氣管一端口相連通，該導氣管另一端口與空氣栗系統(tǒng)出口相連通。
[0012]本實用新型的有益效果為:在初期支護和二次襯砌之間設置壓力調(diào)節(jié)層，可以有效傳遞圍巖壓力，對于冬季增加的凍脹力或其他意外力，可以通過自身變形和壓力條件對其進行抵消，避免二次襯砌損壞。
[0013]該壓力調(diào)節(jié)層由橡膠氣囊單元拼湊而成，且在橡膠氣囊單元內(nèi)充有具有壓縮性和高熱阻的氣體，而橡膠氣囊單元和充入的不流動的空氣都是熱的不良導體，該橡膠囊能夠有效的阻止熱量的傳遞，在初期支護和二次襯砌之間形成隔熱層。
[0014]在橡膠氣囊單元之間采用凹凸式密封結構，該凹凸式密封結構具有遇水膨脹的特征，再輔以充氣壓力調(diào)節(jié)，保證各橡膠氣囊單元之間的密貼接觸，能夠防水。
[0015]在該橡膠氣囊單元設有的自閉式氣門開關和壓力傳感器，可以通過壓力傳感器對橡膠氣囊單元所受到的實際壓力進行準確監(jiān)測。通過橡膠氣囊單元的自閉式氣門開關，可以完成壓力調(diào)節(jié)工作，當監(jiān)測壓力低時，對橡膠氣囊單元進行充氣增壓;而壓力過高時，進行一定程度的放氣讓壓。充氣后的橡膠氣囊單元不僅可以對初期支護進行有效找平，而且可以作為二次襯砌模注混凝土的外模，以保證模注混凝的質(zhì)量。
【附圖說明】

[0016]圖1為本實用新型結構不意圖；
[0017]圖2為圖1去掉二次襯砌結構示意圖；
[0018]圖3為圖1中橡膠氣囊單元3的正視圖；
[0019]圖4為圖3的左視圖；
[0020]圖5為圖3的A向視圖；
[0021]圖6為圖3的B向視圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0023]如圖1至圖6所示:一種用于寒區(qū)隧道防水和調(diào)壓的系統(tǒng)，包括初期支護1、壓力調(diào)節(jié)層和二次襯砌2，壓力調(diào)節(jié)層設置在初期支護I與二次襯砌2之間；
[0024]壓力調(diào)節(jié)層由方塊狀橡膠氣囊單元3相互拼接而成，該方塊狀橡膠氣囊單元3為長方塊結構，橡膠氣囊單元3的上表面和下表面分別與初期支護I和二次襯砌2緊密貼合，該橡膠氣囊單元3的上表面和下表面之間距離為橡膠氣囊單元3的高；
[0025]在橡膠氣囊單元3剩下的四個側(cè)面中，該橡膠氣囊單元3的左側(cè)面沿長度方向設置有第一凸臺4，右側(cè)面沿長度方向設置有第一凹槽5，且該第一凸臺4和該第一凹槽5結構相對應；
[0026]該橡膠氣囊單元3的上側(cè)面沿寬度方向設置有第二凸臺6，下側(cè)面沿寬度方向設置有第二凹槽7，且該第二凸臺6和該第二凹槽7結構相對應；
[0027]任意兩個相鄰橡膠氣囊單元3之間為凹凸密封配合，且該密封部分具有遇水膨脹性，橡膠氣囊單元3上設置有自閉式氣門開關和壓力傳感器；
[0028]自閉式氣門開關與導氣管一端口相連通，該導氣管另一端口與空氣栗系統(tǒng)出口相連通，且該空氣栗系統(tǒng)在橡膠氣囊3內(nèi)充有具有壓縮性和高熱阻的氣體，通過橡膠氣囊單元3上的壓力傳感器實時監(jiān)測橡膠氣囊單元3上壓力變化，對橡膠氣囊單元3進行充放氣調(diào)節(jié)。
【主權項】
1.一種用于寒區(qū)隧道防水、保溫和調(diào)壓的系統(tǒng)，其特征在于:包括初期支護(I)、壓力調(diào)節(jié)層和二次襯砌(2)，所述壓力調(diào)節(jié)層設置在所述初期支護(I)與所述二次襯砌(2)之間，所述初期支護(I)和所述二次襯砌(2)緊密貼合； 所述壓力調(diào)節(jié)層由方塊狀橡膠氣囊單元(3)相互拼接而成； 在任意相鄰兩塊所述橡膠氣囊單元(3)中，其中一塊所述橡膠氣囊單元(3)的連接側(cè)面上開設有凹槽，另一塊所述橡膠氣囊單元(3)對應的連接側(cè)面上設置有凸臺，所述凸臺和所述凹槽為凹凸密封配合，且該密封部分具有遇水膨脹性； 在所述橡膠氣囊單元(3)上設置有自閉式氣門開關和壓力傳感器； 在所述橡膠氣囊單元(3)內(nèi)充有具有壓縮性和高熱阻的氣體。2.根據(jù)權利要求1所述一種用于寒區(qū)隧道防水、保溫和調(diào)壓的系統(tǒng)，其特征在于:所述自閉式氣門開關與導氣管一端口相連通，該導氣管另一端口與空氣栗系統(tǒng)出口相連通。
【文檔編號】E21D11/00GK205714210SQ201620602201
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】仇文革, 孫克國, 鄭強
【申請人】西南交通大學