專利名稱:一種低碳環(huán)保型隧道結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種低碳環(huán)保型隧道結構，包括支撐系統(tǒng)和低碳凈化系統(tǒng)，其中支撐系統(tǒng)包括仰拱、拱頂和路面，低碳凈化系統(tǒng)包括照明燈、光催化涂層、光催化燈和燈罩。支撐系統(tǒng)從上到下依次為：拱頂、路面和仰拱，其中路面邊緣和仰拱結合部位表面增加光催化涂層。低碳凈化系統(tǒng)中，光催化涂層設置在拱頂?shù)膫?cè)壁上，光催化燈安置在光催化涂層的上部，光催化燈由燈罩覆蓋。該隧道結構簡單，施工及改造方便，能夠有效的降解隧道內(nèi)部的汽車尾氣，對于凈化隧道環(huán)境，提高汽車行駛性能具有重要的意義。
【專利說明】
一種低碳環(huán)保型隧道結構
技術領域
[0001]本實用新型屬于隧道工程技術領域，涉及一種隧道結構，尤其涉及一種低碳環(huán)保型隧道結構。
【背景技術】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，道路交通基礎設施建設也逐步完善，公路建設逐漸向深山、地形復雜地區(qū)延伸，特長隧道在公路中的比例逐漸增加。為協(xié)調(diào)公路地形變化，特長隧道往往伴有一定的坡度、彎曲角，重載車輛在這種地形的隧道中行駛，往往車速緩慢，因此隧道中汽車尾氣密度較大，致使汽車發(fā)動機功效下降，尾氣排放更加嚴重，這樣的惡性循環(huán)進一步惡化了隧道環(huán)境。針對于此，隧道通風研究逐漸開展，隧道尾氣擴散需風量研究、隧道環(huán)境鼓風機合理配置等課題已經(jīng)開展多年了，也取得了一些成果，在理論上解決了隧道尾氣排放問題。然而，在實際工程中，隧道內(nèi)部排風扇經(jīng)常工作速率偏低、甚至停止工作。同時，隧道排出汽車尾氣的對周圍的環(huán)境將造成較大的影響。
[0003]針對上述問題，學者們開始致力于半封閉環(huán)境下的汽車尾氣處治研究，在縱多治理和降解汽車尾氣的方法和措施中，光催化降解技術以安全、長效、可再生等優(yōu)點逐漸引起人們的重視，其獨一無二的特點與優(yōu)點也使其在汽車尾氣凈化處理方面越來越發(fā)揮重要的作用。近年來，許多專家都把光催化技術作為處理汽車尾氣的新方法進行使用。隨著材料科學的飛速發(fā)展，光催化技術逐漸普及，光催化汽車尾氣處理技術是一種采用光觸媒進行催化降解汽車尾氣的方法。如何將這種新材料引進到道路工程，將環(huán)境尾氣進行降解，對于國民社會環(huán)境和經(jīng)濟效益都具有重要的意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為解決【背景技術】中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種能夠有效的降解隧道內(nèi)汽車尾氣、能減少汽車尾氣對周圍環(huán)境的污染以及結構簡單的低碳環(huán)保型隧道結構。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種低碳環(huán)保型隧道結構，包括支撐系統(tǒng)，其特征在于:所述低碳環(huán)保型隧道結構還包括設置在支撐系統(tǒng)上的低碳凈化系統(tǒng)。
[0007]作為優(yōu)選，本實用新型所提供的支撐系統(tǒng)包括拱頂、設置在拱頂腳部的仰拱以及鋪設在仰拱上的路面;所述低碳凈化系統(tǒng)包括光催化燈以及設置在光催化燈出射光路上的光催化涂層。
[0008]作為優(yōu)選，本實用新型所提供的低碳凈化系統(tǒng)還包括罩接于光催化燈外部的燈罩。
[0009]作為優(yōu)選，本實用新型所提供的光催化涂層設置在拱頂側(cè)壁上。
[0010]作為優(yōu)選，本實用新型所提供的光催化涂層還設置在拱頂與仰拱的連接處。
[0011]作為優(yōu)選，本實用新型所提供的光催化涂層還設置在路面與仰拱的連接處。
[0012]作為優(yōu)選，本實用新型所提供的光催化燈是金鹵燈，所述光催化燈的功率為50?2001
[0013]作為優(yōu)選，本實用新型所提供的拱頂側(cè)壁上還設置有照明燈。
[0014]本實用新型的優(yōu)點是:
[0015]本實用新型提供了一種低碳環(huán)保型隧道結構，與傳統(tǒng)的隧道結構相同，均包括支撐系統(tǒng)，與傳統(tǒng)隧道結構不同的是，本實用新型所提供的低碳環(huán)保型隧道結構還包括設置在支撐系統(tǒng)上的低碳凈化系統(tǒng)，該低碳凈化系統(tǒng)包括光催化燈以及設置在光催化燈出射光路上的光催化涂層。特長隧道中在隧道拱側(cè)壁中部和路面邊緣和仰拱結合部位表面設置光催化涂層，其中隧道拱側(cè)壁中部的光催化涂層上部設置光催化燈，光催化燈為光催化涂層提供激發(fā)能。在光催化燈的照射下，光催化劑可將汽車尾氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物分解為碳酸鹽和硝酸鹽，最終沉降在隧道結構的路面表層。隨著隧道運營周期的增加，對道路兩側(cè)的浮沉進行定期的清除，即可達到對汽車尾氣的徹底清除。本實用新型不需要進行大規(guī)模的改造，只需要在原有隧道中涂抹光催化涂層，增設光催化燈和燈罩，且施工方便;其增加的光催化涂層和光催化燈，材料來源廣泛，技術成熟;本實用新型可以有效的降解隧道內(nèi)部的汽車尾氣，實現(xiàn)公路工程環(huán)保低碳功效。本實用新型能夠?qū)λ淼纼?nèi)部的汽車尾氣進行降解處理，可以緩減特長隧道內(nèi)汽車為尾氣對行車及進出口范圍內(nèi)環(huán)境的影響，對實現(xiàn)低碳綠色的環(huán)保型道路工程具有重要意義。
【附圖說明】

[0016]圖1為本實用新型所提供的低碳環(huán)保型隧道結構的結構示意圖；
[0017]其中:
[0018]1-仰拱;2-拱頂;3-路面;4-光催化涂層;5-光催化燈;6_照明燈;7_燈罩。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明。
[0020]本實用新型提供了一種低碳環(huán)保型隧道結構，與傳統(tǒng)的隧道結構相同的是，均包括支撐系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的隧道結構所不同的是本實用新型所提供的低碳環(huán)保型隧道結構還包括設置在支撐系統(tǒng)上的低碳凈化系統(tǒng)。
[0021]支撐系統(tǒng)包括拱頂、設置在拱頂腳部的仰拱以及鋪設在仰拱上的路面;低碳凈化系統(tǒng)包括光催化燈、設置在光催化燈出射光路上的光催化涂層以及罩接于光催化燈外部的燈罩。
[0022]光催化涂層可以涂覆設置在拱頂側(cè)壁上、在拱頂與仰拱的連接處以及路面與仰拱的連接處。
[0023]其中，光催化燈是金鹵燈，光催化燈的功率為50?200W;光催化涂層可以采用文獻《任坤，黃晶，賀小燕等.熱噴涂制備T12光催化涂層研究進展[J].表面技術，2015，(4):P68》中的涂層技術進行設置。
[0024]同時，拱頂側(cè)壁上還設置有照明燈。
[0025]下面將結合附圖，對本實用新型所提供的低碳環(huán)保型隧道結構進行詳細說明:
[0026]如圖1所示，本實用新型所提供的低碳環(huán)保型隧道結構包括支撐系統(tǒng)和低碳凈化系統(tǒng)。其中支撐系統(tǒng)由下至上依次為仰拱1、拱頂2和路面3;低碳凈化系統(tǒng)包括涂覆在拱頂側(cè)壁上的光催化涂層4和涂覆在路面邊緣和仰拱結合部位表面的光催化涂層4。在低碳凈化系統(tǒng)中，光催化涂層4設置在拱頂2的側(cè)壁上，光催化燈5安置在光催化涂層4的上部，光催化燈3由燈罩7覆蓋，燈罩7外側(cè)設置有照明燈6。
[0027]光催化燈5安裝在隧道拱側(cè)壁上部，光催化燈5由燈罩7覆蓋。照明燈6安裝在燈罩7上部。光催化涂層4附著在隧道拱側(cè)壁中部，以及路面3邊緣和仰拱I結合部位表面。光催化涂層4、光催化燈5、燈罩7、照明燈6在隧道結構內(nèi)以隧道中軸線對稱出現(xiàn)。隧道拱側(cè)壁中部的光催化涂層4在光催化燈5的下部。
[0028]本實用新型所依據(jù)的技術原理為:
[0029]特長隧道中在隧道拱側(cè)壁中部和路面邊緣和仰拱結合部位表面設置光催化涂層，其中隧道拱側(cè)壁中部的光催化涂層上部設置光催化燈，光催化燈為光催化涂層提供激發(fā)能。在光催化燈的照射下，光催化劑可將汽車尾氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物分解為碳酸鹽和硝酸鹽，最終沉降在隧道結構的路面表層。隨著隧道運營周期的增加，對道路兩側(cè)的浮沉進行定期的清除，即可達到對汽車尾氣的徹底清除。而燈罩保證光催化燈的燈光不直接照射到行車，燈罩上面的照明燈起到為行駛車輛照明的作用。
[0030]本實用新型提供的路面用水泥混凝土溫濕度測試模具的使用方法如下:
[0031]開挖隧道填土，同時澆筑仰拱I和拱頂2，隨后填筑路基并鋪筑路面3。成型后，安置光催化燈5以及燈罩7，再安置照明燈6。涂抹光催化涂層4，完成低碳環(huán)保隧道結構施工。調(diào)試光催化燈和照明燈后，開放交通，運行低碳環(huán)保隧道。
【主權項】
1.一種低碳環(huán)保型隧道結構，包括支撐系統(tǒng)，其特征在于:所述低碳環(huán)保型隧道結構還包括設置在支撐系統(tǒng)上的低碳凈化系統(tǒng)； 所述支撐系統(tǒng)包括拱頂、設置在拱頂腳部的仰拱以及鋪設在仰拱上的路面;所述低碳凈化系統(tǒng)包括光催化燈以及設置在光催化燈出射光路上的光催化涂層； 所述光催化燈是金齒燈，所述光催化燈的功率為50?200W。2.根據(jù)權利要求1所述的低碳環(huán)保型隧道結構，其特征在于:所述低碳凈化系統(tǒng)還包括罩接于光催化燈外部的燈罩。3.根據(jù)權利要求1或2所述的低碳環(huán)保型隧道結構，其特征在于:所述光催化涂層設置在拱頂側(cè)壁上。4.根據(jù)權利要求3所述的低碳環(huán)保型隧道結構，其特征在于:所述光催化涂層還設置在拱頂與仰拱的連接處。5.根據(jù)權利要求4所述的低碳環(huán)保型隧道結構，其特征在于:所述光催化涂層還設置在路面與仰拱的連接處。6.根據(jù)權利要求5所述的低碳環(huán)保型隧道結構，其特征在于:所述拱頂側(cè)壁上還設置有照明燈。
【文檔編號】E21F17/00GK205714283SQ201620291011
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】劉志勝, 劉俊華, 宋飛, 王維平
【申請人】山西省交通科學研究院, 山西交科公路勘察設計院