一種隧道滲水凍結(jié)點(diǎn)加熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及隧道領(lǐng)域，尤其涉及一種隧道滲水凍結(jié)點(diǎn)加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在寒冷地區(qū)修建隧道時(shí)，工程界經(jīng)常擔(dān)心凍脹會(huì)給隧道帶來種種危害。凍脹是指含水介質(zhì)水分結(jié)冰體積膨脹的現(xiàn)象。分為微觀凍脹和細(xì)觀凍脹:微觀凍脹是指水分在較大壓力的作用下或在毛細(xì)壓力的作用下滲入襯砌混凝土內(nèi)部而發(fā)生的凍脹現(xiàn)象。反復(fù)凍融，天長日久，襯砌混凝土強(qiáng)度降低。若不采取補(bǔ)救措施或措施不當(dāng)，襯砌結(jié)構(gòu)便會(huì)由局部破壞開始，最終發(fā)展到整體失穩(wěn)。
[0003]細(xì)觀凍脹是指地下水在襯砌的滲漏通道上結(jié)冰而發(fā)生的凍脹現(xiàn)象。到了冬季滲漏水便在這些孔隙內(nèi)結(jié)冰，凍脹力會(huì)破壞脆弱的膠結(jié)結(jié)構(gòu)，使骨料間膠結(jié)結(jié)構(gòu)松散，影響襯砌結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。
[0004]隧道的圍巖內(nèi)、初期支護(hù)的噴射混凝土內(nèi)、初期支護(hù)與二次襯砌的間隙以及襯砌混凝土內(nèi)，都可能含水，在寒冷季節(jié)當(dāng)含水部位溫度低于0°C時(shí)，水分的凍脹現(xiàn)象均會(huì)發(fā)生。除此之外，在寒冷地區(qū)，噴射混凝土和襯砌混凝土?xí)趦鋈谘h(huán)作用下產(chǎn)生損傷劣化，對其結(jié)構(gòu)的耐久性產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致隧道結(jié)構(gòu)報(bào)廢和運(yùn)營期間發(fā)生重大安全事故。
[0005]尤其是滲漏水位置凍融破壞更加明顯，但是目前針對這類問題大多采用的的是加保溫層，設(shè)計(jì)洞門等措施給隧道保溫，成本過高，收效低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷和不足，本實(shí)用新型提供了一種隧道滲水凍結(jié)點(diǎn)加熱裝置，該裝置利用生石灰遇水產(chǎn)熱的原理，將隧道內(nèi)的滲水收集后一方面通過集水排水構(gòu)件排除，另一方面由滲水與生石灰反應(yīng)產(chǎn)生熱量對隧道襯砌進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)了既能加熱又能排水的雙重效果。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
[0008]一種隧道滲水凍結(jié)點(diǎn)加熱裝置，包括集水構(gòu)件和產(chǎn)熱集水構(gòu)件，產(chǎn)熱集水構(gòu)件中裝有生石灰；
[0009]在不需要進(jìn)行加熱的季節(jié)使用時(shí)，僅安裝集水構(gòu)件，集水構(gòu)件將隧道襯砌的滲水引導(dǎo)收集并由隧道排水管排掉；
[0010]在需要進(jìn)行加熱的季節(jié)使用時(shí)，集水構(gòu)件與產(chǎn)熱集水構(gòu)件同軸連通，集水構(gòu)件將來自隧道襯砌的滲水引流并儲(chǔ)存，集水構(gòu)件儲(chǔ)存的水一部分由隧道排水管排掉，集水構(gòu)件儲(chǔ)存的水的另一部分流入產(chǎn)熱集水構(gòu)件內(nèi)與產(chǎn)熱集水構(gòu)件中裝有的生石灰反應(yīng)產(chǎn)生熱量，熱量通過集水構(gòu)件傳遞到隧道襯砌內(nèi)進(jìn)行隧道的加熱。
[0011]具體的，所述的集水構(gòu)件包括集水槽和固定引導(dǎo)桿，集水槽為頂壁上設(shè)有泄流孔的密封腔體，集水槽同軸安裝在固定引導(dǎo)桿的一端，隧道滲水沿固定引導(dǎo)桿通過泄流孔流入集水槽的腔體內(nèi)；集水槽與隧道排水管連通，集水槽與產(chǎn)熱集水構(gòu)件可開合連通。
[0012]進(jìn)一步的，所述的集水構(gòu)件還包括排水管，排水管沿垂直于固定引流桿的方向設(shè)置在集水槽的側(cè)壁上，排水管連通集水槽與隧道排水管。
[0013]優(yōu)選的，所述的排水管為長度可變的伸縮桿，且排水管設(shè)置在集水槽靠近固定引流桿的側(cè)壁上。
[0014]更進(jìn)一步的，所述的集水構(gòu)件還包括引流管，引流管同軸固設(shè)在固定引導(dǎo)桿與集水槽連接的端部，引流管的一端與集水槽的內(nèi)腔連通，引流管的另一端與產(chǎn)熱集水構(gòu)件可開合連通。
[0015]具體的，在引流管與固定引導(dǎo)桿的連接處設(shè)置引流口，引流口連通引流管與集水槽的腔體，引流管沿軸向伸出集水槽腔體外，引流管伸出集水槽腔體外的管口內(nèi)卡設(shè)橡膠球，橡膠球的部分球體露在引流管管口外，產(chǎn)熱集水構(gòu)件安裝在引流管上并將橡膠球頂入引流管內(nèi)，使集水槽內(nèi)的滲水由引流口沿引流管流入產(chǎn)熱集水構(gòu)件內(nèi)，與產(chǎn)熱集水構(gòu)件內(nèi)的生石灰接觸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生熱量。
[0016]進(jìn)一步的，在所述的引流管內(nèi)沿軸向設(shè)置彈簧，橡膠球頂住彈簧卡設(shè)在引流管口。
[0017]具體的，所述的產(chǎn)熱集水構(gòu)件包括由上到下依次同軸設(shè)置連接槽、加熱腔和儲(chǔ)水腔，連接槽與集水構(gòu)件中的引流管固定連接同時(shí)將引流管上的橡膠球頂起，使隧道滲水沿引流管通過連接槽分別流向加熱腔和儲(chǔ)水腔，加熱腔內(nèi)放置生石灰，與水接觸后反應(yīng)產(chǎn)生熱量，儲(chǔ)水腔用于儲(chǔ)存反應(yīng)后的多余水分。
[0018]更具體的，所述的連接槽為圓筒狀的結(jié)構(gòu)，在連接槽內(nèi)同軸套設(shè)連接管，連接管用于固定連接引流管，在連接管的底部設(shè)置鏤空隔板，鏤空隔板將引流管管口上的橡膠球推入引流管內(nèi)連通引流管、集水槽和位于連接槽下方的加熱腔和儲(chǔ)水腔。
[0019]更進(jìn)一步的，所述的產(chǎn)熱集水構(gòu)件還包括引流部件，引流部件包括引流支管和引流主管，引流主管與連接槽同軸固設(shè)且與儲(chǔ)水腔連通，引流支管圍繞引流主管與引流主管連通，引流支管將滲水引入加熱腔內(nèi)。
[0020]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為:
[0021](I)本實(shí)用新型的裝置利用生石灰遇水能產(chǎn)生大量的熱的原理，設(shè)計(jì)了一種能利用上述原理給隧道進(jìn)行加熱的裝置，該裝置不僅能將隧道內(nèi)的滲水沿特定的方向進(jìn)行引流收集，同時(shí)利用收集的滲水與裝置中放置的生石灰進(jìn)行反應(yīng)產(chǎn)熱，引流水的部件同時(shí)又成了對隧道深處加熱的部件，進(jìn)一步的將隧道中的凍融水引出，巧妙的解決了寒區(qū)隧道冬季凍融滲水的問題；
[0022](2)本實(shí)用新型的裝置包括集水構(gòu)件和產(chǎn)熱集水構(gòu)件，將兩者分開的目的是，在不同的使用季節(jié)，滿足不同的使用要求，盡量的減少材料的使用量；在夏季等不需要加熱的季節(jié)，僅需使用集水構(gòu)件將隧道內(nèi)的滲水引出并由隧道排水管流走；在冬季等需要進(jìn)行加熱和排水的季節(jié)，將產(chǎn)熱集水構(gòu)件安裝在集水構(gòu)件上，同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)熱集水；
[0023](3)本實(shí)用新型的裝置設(shè)計(jì)巧妙，一個(gè)裝置可以滿足不同季節(jié)的使用要求，且安裝方便，極大的節(jié)省了工程費(fèi)用，同時(shí)引水加熱效果好，適于在寒區(qū)隧道內(nèi)大規(guī)模推廣使用，節(jié)省人力、物力和財(cái)力。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的隧道滲水凍結(jié)點(diǎn)加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為圖1中的產(chǎn)熱集水盒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為圖1中的產(chǎn)熱集水盒的頂部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為圖1中的集水盒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為本實(shí)用新型夏季用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為圖5的剖視圖；
[0030]圖7為安裝輔助工具結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖8為將圖5中的裝置安裝在隧道內(nèi)的安裝示意圖；
[0032]圖9為將圖1中的裝置安裝在隧道內(nèi)的安裝示意圖；
[0033]圖10為實(shí)施例一中暖季隧道滲流量統(tǒng)計(jì)圖；
[0034]圖11為實(shí)施例二中冬季隧道滲流量統(tǒng)計(jì)圖；
[0035]圖中各標(biāo)號(hào)表示為:1-集水構(gòu)件、101-集水槽、102-排水管、103-固定引導(dǎo)桿、104-引流口、105-引流管、106-橡膠球、107-泄流孔、108-彈簧、2-產(chǎn)熱集水構(gòu)件、201-連接槽、202-引流支管、203-引流主管、204-隔離網(wǎng)、205-連接管、206-鏤空隔板、3-生石灰(CaO)、4_安裝輔助工具、401-伸縮桿、402-固定接頭、5-隧道襯砌、6-隧道排水管、7-隧道路面；
[0036]以下結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做具體說明。
【具體實(shí)施方式】
[0037]本實(shí)用新型能夠有效地解決隧道內(nèi)滲漏水凍脹的問題，設(shè)備使用方便操作簡單，成本低廉，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的核心思想是利用生石灰遇水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量熱量的原理，解決隧道局部滲漏水凍融問題?；瘜W(xué)反應(yīng)式如下:
[0038]Ca0+H20 = Ca (OH) 2
[0039]通過巧妙的構(gòu)思設(shè)計(jì)了一種能利用上述反應(yīng)原理的裝置進(jìn)行隧道內(nèi)滲水點(diǎn)的滲水收集和產(chǎn)熱加熱，采用上述措施可以有效地解決地下水在襯砌的滲漏通道上結(jié)冰而發(fā)生的凍脹現(xiàn)象，使用方法簡單，成本低廉，既經(jīng)濟(jì)又安全實(shí)用。
[0040]具體的，本實(shí)用新型是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的:
[0041]結(jié)合圖1-6，本實(shí)用新型的任務(wù)在于提供一種隧道滲水凍結(jié)點(diǎn)加熱裝置，該裝置包括集水構(gòu)件I和產(chǎn)熱集水構(gòu)件2，集水構(gòu)件I將隧道襯砌內(nèi)的水引流并收集起來，集水構(gòu)件I收集的一部水由隧道排水管6排掉，另一部分水流入產(chǎn)熱集水構(gòu)件2，產(chǎn)熱集水構(gòu)件2中裝有生石灰，生石灰與水混合后產(chǎn)生熱量，熱量通過集水構(gòu)件I傳遞到隧道襯砌內(nèi)進(jìn)行隧道襯砌的加熱；
[0042]具體的集水構(gòu)件包括集水槽101、固定引導(dǎo)桿103和泄流孔107，固定引導(dǎo)桿103為實(shí)心的金屬桿，金屬桿的端部安裝集水槽101，集水槽101為外形是圓柱形的腔體，集水槽101的頂壁為四周邊緣凸起的凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置多個(gè)泄水孔107，固定引導(dǎo)桿103與集水槽101的頂壁固接，隧道滲水沿著固定引導(dǎo)桿103流入集水槽101的頂壁凹槽內(nèi)，并通過泄流孔107流入集水槽101的腔體內(nèi)；
[0043]為了能定向的將集水槽101內(nèi)的滲水由隧道排水管6排除，還包括排水管102，在集水槽101的側(cè)壁上設(shè)置與集水槽101內(nèi)腔連通的排水管102，使用時(shí)可將排水管102與隧道排水管6連通進(jìn)行滲水的排除，上述構(gòu)件可以在夏季或不需要進(jìn)行加熱的季節(jié)單獨(dú)使用，僅進(jìn)行隧道內(nèi)滲水的排除；
[0044]進(jìn)一步的，排水管102為雙層套管結(jié)構(gòu)，外面一層可以沿著內(nèi)部一層滑動(dòng)，滑動(dòng)是通過掛鉤手動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，由排水管102排出的水會(huì)通過埋置在二襯里面的隧道排水管6排出；且排水管102設(shè)置在集水槽101的側(cè)壁頂部，這樣等滲水收集到一定水位后再排除，減輕了滲水量大時(shí)，隧道排水管6的排水壓力，即為隧道滲水提供了一定范圍內(nèi)的儲(chǔ)存空間；
[0045]為了能在冬季既能夠排除滲水又能夠進(jìn)行隧道加熱，還包括引流口 104、弓I流管105、橡膠球106和彈簧108，在固定引導(dǎo)桿103與集水槽101連接的端部同軸固接引流管105，引流管105的一端與固定引導(dǎo)桿103在集水槽101的腔體內(nèi)連接，且在引流管105與固定引導(dǎo)桿103的連接處設(shè)置引流口 104，引流口 104連通引流管105與集水槽101的腔體，弓丨流管105的另一端伸出集水槽101的腔體外，且引流管105伸出的管頭的縱剖面為“漏斗狀”的結(jié)構(gòu)，該“漏斗狀”的結(jié)構(gòu)的向內(nèi)傾斜角度為沿著管軸線向內(nèi)傾斜30°?45° ;該管頭內(nèi)卡設(shè)橡膠球106，橡膠球106的部分球體露在引流管105管頭的外面，管頭的外部設(shè)置螺紋，產(chǎn)熱集水構(gòu)件2通過螺紋安裝在引流管105上并將橡膠106球頂入引流管105內(nèi)，使集水槽101內(nèi)的滲水由引流口 104沿引流管105流入產(chǎn)熱集水構(gòu)件2內(nèi)，與產(chǎn)熱集水構(gòu)件2內(nèi)的生石灰接觸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生熱量，產(chǎn)生的熱量再通過引流管105、固定引導(dǎo)桿103傳遞到隧道襯砌內(nèi)進(jìn)行加熱；
[0046]保證橡膠球106在不需要引流管105引流時(shí)能自動(dòng)的進(jìn)行引流管105管口的封堵，引流管105內(nèi)部沿軸向設(shè)置彈簧108，橡膠球106頂住彈簧108放置，同時(shí)防止橡膠球106滑動(dòng)，保證使用效果；
[0047]具體的，產(chǎn)熱集水構(gòu)件2的整體為耐熱隔熱材料制作的圓柱形腔體結(jié)構(gòu)，包括由上到下依次同軸設(shè)置連接槽201、加熱腔和儲(chǔ)水腔，連接槽201與集水