本實用新型涉及寒區(qū)隧道技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種寒區(qū)隧道防凍保溫及防火一體化設(shè)施。

背景技術(shù)：

我國高寒氣候分布面積占國土總面積的26.7％，多年凍土區(qū)面積占國土總面積的22.4％。在寒冷地區(qū)修建隧道工程面臨著嚴(yán)重的凍害問題，許多隧道在建成后不久便發(fā)生大規(guī)模凍害，嚴(yán)重影響隧道交通安全和結(jié)構(gòu)安全。為預(yù)防寒區(qū)隧道凍害，現(xiàn)通常采用在隧道二襯內(nèi)表面敷設(shè)一定厚度的固體保溫板，或者采用離壁式襯砌防凍保溫結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有技術(shù)工程造價高、施工繁瑣；保溫層外部需要專門敷設(shè)防火板；隨著隧道襯砌結(jié)構(gòu)的變形，密封空腔會出現(xiàn)漏氣問題，致使保溫性能下降甚至失效；密封空腔的體積大，腔內(nèi)氣體對流換熱顯著，保溫性能較差。同時，現(xiàn)有隧道的保溫層與防火層單獨施工，工序繁多，造價高昂，后期管養(yǎng)維修也非常困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種寒區(qū)隧道防凍保溫及防火一體化設(shè)施，該設(shè)施實現(xiàn)了隧道保溫層與防火層一體化，具有保溫、防火、防水和防潮性能佳，耐久性及適應(yīng)圍巖變形能力強(qiáng)，可工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，施工及養(yǎng)護(hù)方便快捷，效率高，工程造價及養(yǎng)護(hù)成本低等優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種寒區(qū)隧道防凍保溫及防火一體化設(shè)施，包括隧道初襯、隧道防水層和隧道二襯，還包括防火保溫一體層，所述防火保溫一體層由工廠加工的預(yù)制區(qū)格固定拼裝而成，預(yù)制區(qū)格由防火板圍設(shè)的密封空氣腔體制作而成，所述密封空氣腔體內(nèi)設(shè)有防火板制作的分隔板。

進(jìn)一步地，所述密封空氣腔體上設(shè)有凸榫結(jié)構(gòu)，所述防火保溫一體層由區(qū)格通過凸榫結(jié)構(gòu)拼接而成；所述隧道二襯上設(shè)有安裝掛鉤，所述區(qū)格上設(shè)有卡槽，所述防火保溫一體層通過掛卡的方式鋪設(shè)于隧道二襯。

具體地說，所述凸榫結(jié)構(gòu)包括凸榫和與凸榫相匹配的榫眼。

進(jìn)一步地，所述預(yù)制區(qū)格由防火板材加工制作而成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：

(1)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計科學(xué)合理、適于廣泛推廣應(yīng)用。

(2)本實用新型實現(xiàn)了寒區(qū)隧道保溫層與防火層的一體化，解決了隧道保溫層施工與防火板單獨施工的問題，簡化了施工工序，降低了工程造價以及管養(yǎng)成本；防火保溫板的內(nèi)部框架將密封氣體分腔室隔斷，形成防火板與密封氣體交替的多層體系，使得防火保溫板的保溫性能、防水防潮性能、耐久性、適應(yīng)圍巖變形能力大幅提高；防火保溫板自身具有優(yōu)異的防火性能，不需要再進(jìn)行敷設(shè)防火板施工，同時，防火保溫板的多層防火板，可以大幅提高隧道的防火性能；防火保溫板可由工廠標(biāo)準(zhǔn)化加工制作，運至施工現(xiàn)場進(jìn)行拼裝，可大幅提高寒區(qū)隧道保溫層與防火層的施工效率，同時，有效地避免了傳統(tǒng)寒區(qū)隧道分層鋪設(shè)保溫層和防火層和安裝龍骨的步驟，簡化了施工工序，極大地降低了施工成本，并且，在后期隧道管養(yǎng)工作中也可方便快速的進(jìn)行防火保溫板的更換，提高寒區(qū)隧道的管養(yǎng)效率，降低管養(yǎng)成本。

附圖說明

圖1為本實用新型隧道斷面圖。

圖2為本實用新型區(qū)格示意圖。

圖3為本實用新型隧道環(huán)向剖面局部放大圖。

圖4為本實用新型隧道縱向剖面局部放大圖。

其中，附圖標(biāo)記對應(yīng)的名稱為：

1-隧道初襯、2-隧道防水層、3-隧道二襯、4-防火保溫一體層、5-預(yù)制區(qū)格、6-分隔板、7-密封空氣腔體、8-凸榫、9-榫眼、10-安裝掛鉤、11-卡槽、12-溫度傳感器、13-加熱裝置、14-控制器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖說明和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，本實用新型的方式包括但不僅限于以下實施例。

實施例

如圖1-4所示，一種寒區(qū)隧道防凍保溫及防火一體化設(shè)施，包括由外到內(nèi)依次為隧道初襯1、隧道防水層2、以及隧道二襯3和防火保溫一體層4。所述防火保溫一體層4由工廠加工的預(yù)制區(qū)格5固定拼裝而成，預(yù)制區(qū)格5由防火板圍設(shè)的密封空氣腔體7錯位制作而成，如此形成防火板和密閉空氣腔交替體，在實現(xiàn)寒區(qū)隧道保溫層與防火層一體化的同時還可大幅提高隧道的防火性能和保溫性能；所述密封空氣腔體7內(nèi)設(shè)有一個以上采用防火板制作的分隔板6，所述分隔板6用于增加預(yù)制區(qū)格5的剛度和強(qiáng)度，同時將密封空氣腔體7內(nèi)空氣分腔室隔斷，能有效避免防火保溫板的局部被刺破從而形成空氣對流換熱進(jìn)一步導(dǎo)致保溫性能降低的情形出現(xiàn)。所述密封空氣腔體7采用錯位形式，其目的是為了保證預(yù)制區(qū)格5拼裝形成的防火保溫一體層4的接縫部分的保溫和防火性能與預(yù)制區(qū)格5相同。

所述隧道二襯3內(nèi)表面上設(shè)有安裝掛鉤10，所述位于預(yù)制區(qū)格5外側(cè)的密封空氣腔體7的外側(cè)面上設(shè)有與安裝掛鉤10相匹配的卡槽11，所述防火保溫一體層4通過安裝掛鉤10和卡槽11以掛卡的方式鋪設(shè)在隧道二襯3內(nèi)表面上，如此可實現(xiàn)防火保溫一體層4的現(xiàn)場快速安裝鋪設(shè)。防凍保溫及防火一體層4的預(yù)制區(qū)格5的最佳制作材料可選用玻鎂防火板等性能優(yōu)異的防火板材。

所述密封空氣腔體7上設(shè)有凸榫結(jié)構(gòu)，所述防火保溫一體層4由預(yù)制區(qū)格5通過凸榫結(jié)構(gòu)楔入拼接而成。所述凸榫結(jié)構(gòu)包括凸榫8和與凸榫8相匹配的榫眼9，所述位于預(yù)制區(qū)格5外側(cè)的密封空氣腔體7上的凸榫8和榫眼9分別設(shè)于密封空氣腔體7的兩端，所述位于預(yù)制區(qū)格5內(nèi)側(cè)的密封空氣腔體7上的凸榫8和榫眼9分別設(shè)于密封空氣腔體7的頂部和底部。使用凸榫結(jié)構(gòu)進(jìn)行拼接，進(jìn)一步提高了防火保溫一體層4的現(xiàn)場鋪設(shè)效率，同時減少了螺絲等零部件的使用，節(jié)約成本的同時還不會因為在施工時經(jīng)常出現(xiàn)螺絲等零部件短缺而帶來的工期滯緩等情形。為了使防火保溫一體層4的防凍保暖效果更佳，在防火保溫一體層4進(jìn)行拼接時，可在凸榫結(jié)構(gòu)上涂抹具有微膨脹性能、環(huán)保無毒的氣密粘結(jié)膠，用來阻斷區(qū)格拼裝縫之間可能存在的微弱空氣流動。

為解決極寒冷地區(qū)或圍巖具有凍脹性地區(qū)的隧道凍害問題，本實用新型還包括加熱系統(tǒng)，所述加熱系統(tǒng)包括布設(shè)于隧道二襯3內(nèi)表面上的溫度傳感器12，等距設(shè)在位于預(yù)制區(qū)格5外側(cè)的密封空氣腔體7的外側(cè)面上的加熱裝置13，以及同時與溫度傳感器12和加熱裝置13連接的控制器14，所述控制器14設(shè)在隧道二襯3內(nèi)表面上或者位于預(yù)制區(qū)格5外側(cè)的密封空氣腔體7的外側(cè)面上。溫度傳感器12實時監(jiān)測隧道二襯3壁面的溫度，并實時傳送至控制器14，當(dāng)控制器14接收到溫度傳感器12監(jiān)測到隧道二襯3壁面的溫度小于0℃時，控制啟動加熱裝置13為隧道提供熱量，防治隧道凍害發(fā)生，從而實現(xiàn)寒區(qū)隧道的主動防凍保溫。

本實用新型設(shè)計的防火保溫一體層4，實現(xiàn)了寒區(qū)隧道保溫層與防火層的一體化，并通過多層防火板與密封空氣腔交替大幅提高防火性能和保溫性能。通過拼裝保溫防火板的鋪設(shè)方式，避免了傳統(tǒng)寒區(qū)隧道分層鋪設(shè)保溫層和防火層和安裝龍骨的步驟，簡化了施工工序，降低了施工成本。同時，預(yù)制拼裝的形式有利于隧道運營期的管養(yǎng)與更換，提高了管養(yǎng)效率，降低了管養(yǎng)成本。適于廣泛推廣應(yīng)用于高寒地區(qū)隧道施工。

上述實施例僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式之一，不應(yīng)當(dāng)用于限制本實用新型的保護(hù)范圍，但凡在本實用新型的主體設(shè)計思想和精神上作出的毫無實質(zhì)意義的改動或潤色，其所解決的技術(shù)問題仍然與本實用新型一致的，均應(yīng)當(dāng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。