一种寒区隧洞防冻装置的制作方法

本发明涉及隧洞施工，具体为一种寒区隧洞防冻装置。

背景技术：

1、高海拔地区温度较低，冻害是隧洞常见问题之一。冻害导致隧洞 破坏衬砌结构部分被推出，甚至隧洞整体塌陷；隧洞衬砌产生大面积剥落、裂缝；隧洞拱部和侧墙发生冻结形成冰柱和壁冰,到夏季可能导致融解漏水,甚至涌水等。而且部分隧洞洞顶、侧墙常年挂冰，水沟受冻后流水不畅，还可能危及行车安全。

2、而现有的隧洞防冻多是在墙壁上设置保温材料,使得冷空气无法侵入，或者使用供暖设备对隧洞进行加热，前一种方法面对北方强低温、持续低温的天气作用也比较有限，后一种方法则需要将供热设备接入电网每天二十四小时不断的进行供热才能确保隧洞不会受冻，对能源损耗非常巨大，且一些偏远和车流比较少的区域则依然无法全天供暖供电，也是基于上述原因我们设计一款防冻效果更好且更节能的防冻装置，旨在解决隧洞常见的渗水结冰的问题；同时隧洞在挖掘时需要及时对开掘面进行支撑，并在挖掘的同时不断对截断面进行加固，而传统的加固装置操作繁琐，不能进行快速安装，为此我们提出了一种寒区隧洞防冻装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种寒区隧洞防冻装置，包括墙板，所述墙板的顶部依次设置有第一对接梁、承重梁和第二对接梁；

3、所述墙板的内腔是中空的，且顶部开设有插接槽，所述第一对接梁、承重梁和第二对接梁均呈曲度相同的拱形由前往后依次对接，相邻所述承重梁之间均设置有对接齿，所述第一对接梁的前侧面开设有等距的对接孔，所述第二对接梁的后侧面等距固定有对接柱，且对接柱可以依次插接在对接孔内；

4、所述第一对接梁、承重梁和第二对接梁的底部均向下延伸设置有导向板，且导向板可以插接在墙板内，所述墙板和导向板上均贯穿开设有对称的墙板固定孔，所述墙板固定孔内均螺接有墙板固定栓，所述墙板紧贴在隧洞内壁上，且通过墙板固定栓贯穿内壁进行锁紧，所述墙板固定栓为膨胀螺栓，所述墙板的外侧壁上等距开设有纵向的墙板引流槽，且墙板引流槽与墙板固定孔的位置错开不相接触，所述承重梁上均开设有向内凹陷的承重梁引流槽，且承重梁引流槽依次与两侧的墙板引流槽相互对接，所述承重梁引流槽的内腔底部设置有加热板；

5、所述承重梁的底部均对称安装有加固件，所述加固件包括支撑柱和加固板，所述加固板倾斜向上承托在承重梁的底部，所述加固板的前后两端均设置有加固板螺栓，所述加固板螺栓向上贯穿加固板后螺接在承重梁上，所述加固板单侧至少设置两组；

6、所述支撑柱的底部活动安装有承重柱，所述承重柱的直径至少是支撑柱直径的两倍，所述承重柱上螺接有承重柱锁紧栓，所述支撑柱的下部开设有横向贯穿的螺纹孔，且承重柱锁紧栓向内螺接至螺纹孔内，所述承重柱的底部设置有底盘，所述底盘的中部开设有螺纹槽，所述承重柱的底部向下延伸设置有螺纹头，且螺纹头向下螺接在底盘的螺纹槽内，所述底盘的内腔除了螺纹槽处均为中空的，所述底盘的顶面开设有对称的填充孔。

7、优选的，所述第一对接梁、承重梁和第二对接梁的外壁均包裹有聚酚板，所述对接齿的接缝处均设置阻水层。

8、优选的，所述加热板的顶部设置有阻隔板，且阻隔板为导热薄板，所述承重梁引流槽和墙板引流槽的内壁表面均设置有防水层。

9、优选的，所述对接齿均为梯形截面，相邻所述对接齿之间相互啮合交错，同时靠近第一对接梁和第二对接梁的一侧也通过对接齿啮合连接。

10、优选的，所述承重梁引流槽的顶部均设置有承重过滤网，所述承重过滤网通过螺丝固定在承重梁引流槽的顶部位置，所述承重过滤网的顶面比承重梁的顶面低2-5mm。

11、优选的，所述支撑柱的上部套接有风筒发电机，所述风筒发电机的顶部和底部均延伸设置有套接环，且套接环上均设置有螺栓固定在支撑柱上，所述风筒发电机均通过导线与加热板电性连接。

12、优选的，所述支撑柱的顶部设置有倾斜的安装面，且安装面的倾斜方向均朝向加固板中部位置，所述安装面上倾斜贯穿设置有螺栓，且该螺栓螺接至加固板上进行固定。

13、优选的，所述底盘安装前需要挖设一个土坑，将底盘和一部分承重柱预埋在土壤下方，填埋前向内灌注水泥，且底盘的内腔中也灌注水泥。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、1、本方案的承重梁结构拼接简单，在隧洞挖掘出截面的同时通过将第一对接梁和第二对接梁与承重梁之间的拼接，组合成一个一个独立的隧洞支撑梁架构，在依次对接即可拓展长度，随着隧洞的挖掘可以不断延伸拼接，形成一个相互挤压堆砌的拱形结构，对接齿的截面接近梯形，依靠承重梁自身的弧形可将上方受到的竖直压力分解转化为与对接齿间相互垂直的侧面斜向压力，并沿着承重梁传递到两侧的墙板和隧洞的墙壁上，最后将压力转移到隧洞的地面和墙壁中；

16、2、墙板引流槽和承重梁引流槽可以将渗水的水流及时引导出去，墙板引流槽和承重梁引流槽的内壁均涂刷防水层，使得其形成荷叶效应，使得槽体表面具有很好的疏水性，水珠不会一直停留在槽体内，还能加快液体的流出；承重梁引流槽内还设有加热板，当冬天气温偏低时对槽体内进行加温作业，确保槽体内水流不会被冻住；

17、3、过多组风筒发电机的设置可以利用风能转化成电能，非常的方便，风筒发电机为垂直式轴直流风力发电机，外侧的风筒在风力的吹下转动，风筒带动内部的发电组件进行做功发电，节约能源大量不必要的损耗。

技术特征：

1.一种寒区隧洞防冻装置，包括墙板（1），所述墙板（1）的顶部依次设置有第一对接梁（2）、承重梁（4）和第二对接梁（3），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种寒区隧洞防冻装置，其特征在于：所述第一对接梁（2）、承重梁（4）和第二对接梁（3）的外壁均包裹有聚酚板，所述对接齿（43）的接缝处均设置阻水层。

3.根据权利要求1所述的一种寒区隧洞防冻装置，其特征在于：所述加热板（44）的顶部设置有阻隔板，且阻隔板为导热薄板，所述承重梁引流槽（41）和墙板引流槽（11）的内壁表面均设置有防水层。

4.根据权利要求1所述的一种寒区隧洞防冻装置，其特征在于：所述对接齿（41）均为梯形截面，相邻所述对接齿（41）之间相互啮合交错，同时靠近第一对接梁（2）和第二对接梁（3）的一侧也通过对接齿（43）啮合连接。

5.根据权利要求1所述的一种寒区隧洞防冻装置，其特征在于：所述承重梁引流槽（41）的顶部均设置有承重过滤网（42），所述承重过滤网（42）通过螺丝固定在承重梁引流槽（41）的顶部位置，所述承重过滤网（42）的顶面比承重梁（4）的顶面低2-5mm。

6.根据权利要求1所述的一种寒区隧洞防冻装置，其特征在于：所述支撑柱（53）的上部套接有风筒发电机（58），所述风筒发电机（58）的顶部和底部均延伸设置有套接环，且套接环上均设置有螺栓固定在支撑柱（53）上，所述风筒发电机（58）均通过导线与加热板（44）电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种寒区隧洞防冻装置，其特征在于：所述支撑柱（53）的顶部设置有倾斜的安装面（59），且安装面（59）的倾斜方向均朝向加固板（51）中部位置，所述安装面（59）上倾斜贯穿设置有螺栓，且该螺栓螺接至加固板（51）上进行固定。

8.根据权利要求1所述的一种寒区隧洞防冻装置，其特征在于：所述底盘（55）安装前需要挖设一个土坑，将底盘和一部分承重柱（54）预埋在土壤下方，填埋前向内灌注水泥，且底盘（55）的内腔中也灌注水泥。

技术总结本发明属于隧洞施工技术领域，具体为一种寒区隧洞防冻装置，包括墙板，所述墙板的顶部依次设置有第一对接梁、承重梁和第二对接梁；所述墙板的内腔是中空的，且顶部开设有插接槽，所述第一对接梁、承重梁和第二对接梁均呈曲度相同的拱形由前往后依次对接，相邻所述承重梁之间均设置有对接齿，所述第一对接梁的前侧面开设有等距的对接孔，所述第二对接梁的后侧面等距固定有对接柱，且对接柱可以依次插接在对接孔内，通过将第一对接梁和第二对接梁与承重梁之间的拼接，组合成一个一个独立的隧洞支撑梁架构，在依次对接即可拓展长度，形成一个相互挤压堆砌的拱形结构，最后将压力转移到隧洞的地面和墙壁中。技术研发人员：孙帅峰,张义凯,李登科,程高军,王勇,程志伟,张博,张仲斌受保护的技术使用者：中铁西北科学研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23