一种隧道衬砌混凝土保温系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种隧道施工的保温系统，尤其涉及是一种隧道衬砌混凝土保温系统。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的发展，山岭地区新建公(铁)路越来越多，隧道工程所占的比例逐步增大。隧道二次衬砌施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送混凝土施工工艺，但混凝土硬化过程中产生的裂缝不仅影响了美观，还给工程质量留下了隐患。施工中必须采取合理的工程技术措施，控制和减少混凝土中裂缝的数量和宽度。隧道衬砌混凝土裂缝类型主要有:干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等。
[0003]温度裂缝是水泥水化过程中产生大量的热量，在混凝土内部和表面间形成温度梯度而产生应力，当温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生温度裂缝。裂缝宽度冬季较宽，夏季较窄。温度裂缝的产生与二次衬砌混凝土的厚度及水泥的品种、用量有关。
[0004]如专利申请号201310165307.2公开了一种双线铁路隧道冬季混凝土施工供热防冻方法，包括原料仓、地暖供热管道、锅炉房、循环泵、风机和风管，其特征是:在隧道贴着隧道边墙的一侧设有原料仓，另一侧设有风机，风机与风管相连接，原料仓包括水泥仓、已检碎石料仓、已检砂子料仓、待检碎石料仓和待检砂子料仓，在隧道洞口处设有锅炉房，锅炉房一侧设有门帘，锅炉房内设有锅炉，水箱设在原料仓的一侧，锅炉分别与地暖供热干管和地暖回水干管相连接，地暖供热干管的一端与锅炉相连接，地暖供热干管的另一端与水箱相连接，地暖回水干管的一端与水箱相连接，地暖回水干管的另一端与锅炉相连接，水箱上设有水箱供水管，水箱供水管一端与水箱相连接，水箱供水管另一端与地暖供热干管相连接，通过原料仓的地暖供热干管、地暖回水干管和水箱供水管设置在地下；在水泥仓、已检碎石料仓、已检砂子料仓、待检碎石料仓和待检砂子料仓的下面分别铺设有一根地暖供热管，所述的地暖供热管一端与地暖供热干管相连接，地暖供热管的另一端与地暖回水干管相连接，在锅炉房内的地暖回水干管上设有循环泵，循环泵和锅炉之间的地暖回水干管上设有旁通阀。
[0005]又如公开于:“公路交通科技，2012年第5期，作者:王峰，冬季隧道衬砌混凝土暖棚法施工”的论文提到了采用暖棚法施工来增加隧道内温度，减少内外温差，壁面出现温度裂缝的施工方法。
[0006]上述专利通过在施工时在隧道内部供热，使隧道内部温度达到施工要求，同时对混凝土加热保证浇筑时水泥内外温减小，避免出现温度裂缝。但是由于隧道的长度很长，两者所采用的方法成本较大，由于浇筑时混凝土时内部和表面间形成温度差是梯度的，这样很难保证外侧混凝土与内侧混凝土温度相差太小，同时在混凝土运输中，特别实在冬季，都是很难保证混凝土入模温度大于5°C。因此，采用上述两种方法施工质量会很不稳定。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种隧道衬砌混凝土保温系统，本发明通过在浇筑模板周围形成热量层，在浇筑过程中减少混凝土内部和表面间形成温度梯度差，从而有效的解决了隧道在衬砌过程中混凝土会产生温度裂缝的问题。
[0008]为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是:
一种隧道衬砌混凝土保温系统，包括衬砌台车和加热锅炉，其特征在于，所述衬砌台车的模板上设有保温层，保温层上均布安装有地暖管，散热片安装在地暖管上面，所述衬砌台车一端安装有与所述地暖管连通的热水分流管，另一端安装有与所述地暖管连通的冷水回流管；所述热水分流管通过出水管与加热锅炉连通，冷水回流管通过回流管与加热锅炉连通。
[0009]优先地，还包括太阳能储热灌，所述太阳能储热灌与加热锅炉之间连通有进水管，太阳能电池板布设在隧道外侧，其通过加热热传导热媒介质与太阳能储热灌连通。加热热传导热媒介质为低毒性的丙二醇抗冻液。另外，太阳能储热灌上面连接有进水管二，温度反馈控制箱安装在太阳能储热灌上面。所述进水管出水口末端安装有温度传感器，温度传感器与加热锅炉的温度控制系统连接。
[0010]优先地，所述冷水回流管和热水分流管沿模板端面布置，出水管的出水口连通在热水分流管的最高处，回流管连通在冷水回流管的最低处。
[0011 ] 优先地，所述散热片为铜散热片。
[0012]本发明的有益效果是:通过利用供热循环系统不断对散热片进行散热，使模板周围产生热量层，从而在混凝土浇筑过程中，内部与外部温差减小，从未避免了温度裂缝的产生。本发明具有保温效果好、施工质量容易控制和造价低的优点，具有广阔的市场前景。
【附图说明】
[0013]下面参照附图对本发明进行更加详细的描述，在附图中示出了优选的【具体实施方式】。
[0014]图1是本发明隧道衬砌混凝土保温系统的结构示意图；
图2是图1的另一个方向的结构示意图；
图3是本发明图2隧道衬砌混凝土保温系统另一端的结构示意图。
[0015]图中:1、太阳能电池板，2、衬砌混凝土，3、地暖管，4、保温层，5、温度反馈控制箱，
6、进水管二，7、太阳能储热灌，8、进水管，9、温度传感器，10、加热锅炉，11、出水管，12、山体，14、热水分流管，15、衬砌台车，17、回流管，18、冷水回流管，19、散热片。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0017]实施例1
如图所示，一种隧道衬砌混凝土保温系统，包括衬砌台车15和加热锅炉10，所述衬砌台车15的模板上设有保温层4，保温层4上均布安装有地暖管3，散热片19安装在地暖管3上面，散热片19为铜散热片，这样散热很快，确保保温层4快速形成通热。所述衬砌台车15 一端安装有与所述地暖管3连通的热水分流管14，另一端安装有与所述地暖管3连通的冷水回流管18 ;所述热水分流管14通过出水管11与加热锅炉10连通，冷水回流管18通过回流管17与加热锅炉10连通。
[0018]在施工过程中，为了使冷水和热水快速循环，保证保温层4的温度，冷水回流管18和热水分流管14沿模板端面布置，出水管11的出水口连通在热水分流管14的最高处，回流管17连通在冷水回流管18的最低处。
[0019]此外，为了节省能源，提高资源利用率，还包括太阳能储热灌7，所述太阳能储热灌7与加热锅炉10之间连通有进水管8，太阳能电池板I布设在隧道外侧，其通过加热热传导热媒介质与太阳能储热灌7连通。加热热传导热媒介质选用低毒性的丙二醇抗冻液。冷水首先通过太阳能加热，这样可以减少加热锅炉10的加热时间，同时节省能源。另外，太阳能储热灌7上面连接有进水管二 6，温度控反馈制箱5安装在太阳能储热灌7上面，可以时刻显示阳能储热灌7内部水温。所述进水管8出水口末端安装有温度传感器9，温度传感器与加热锅炉10的温度控制系统连接。这样可以达到自动控制，使加热锅炉10实时监控进入水的温度。
[0020]本发明公开的这种隧道衬砌混凝土保温系统，工作原理如以下步骤:
(I)施工前准备，将衬砌台车开进山体12内，布设太阳能电池板I并连接太阳能储热灌7和加热锅炉10，开始将冷水通过进水管二 6，利用太阳能储热灌7和加热锅炉10对冷水顺次进行加热至60-70摄氏度。
[0021](2)加热锅炉10内的热水通过出水管11送入热水分流管14内，并依次分流进入地暖管3内，通过散热片19开始散热，确保保温层4快速通热和散热。
[0022](3)开始喷射混凝土，使混凝土在保温层四周进行凝结形成衬砌混凝土 2，由于混凝土在凝结硬化过程中，水泥水化放热，混凝土会产生内外温度差。而此时，混凝土外侧通过散热片19的不断散热，保温层4不断向混凝土传送热量，这样在模板外围形成热量层，从而减少内外温差，有效的防止温度裂缝的产生；
(4)利用回流管17回收地暖管3内的冷水输送到加热锅炉10内重新加热，再通过出水管11排送，形成冷热循环过程，使散热片19不断散热为保温层4供热，直到最终拆模为止。
【主权项】
1.一种隧道衬砌混凝土保温系统，包括衬砌台车(15)和加热锅炉(10)，其特征在于，所述衬砌台车(15)的模板上设有保温层(4)，保温层(4)上均布安装有地暖管(3)，散热片(19)安装在地暖管(3)上面，所述衬砌台车(15) —端安装有与所述地暖管(3)连通的热水分流管(14)，另一端安装有与所述地暖管(3)连通的冷水回流管(18);所述热水分流管(14)通过出水管(11)与加热锅炉(10)连通，冷水回流管(18)通过回流管(17)与加热锅炉(10)连通。
2.根据权利要求1所述的隧道衬砌混凝土保温系统，其特征在于:还包括太阳能储热灌(7)，所述太阳能储热灌(7)与加热锅炉(10)之间连通有进水管(8)，太阳能电池板(I)布设在隧道外侧，其通过加热热传导热媒介质与太阳能储热灌(7)连通。
3.根据权利要求2所述的隧道衬砌混凝土保温系统，其特征在于:所述加热热传导热媒介质为低毒性的丙二醇抗冻液。
4.根据权利要求2所述的隧道衬砌混凝土保温系统，其特征在于:所述太阳能储热灌(7 )上面连接有进水管二( 6 )，温度反馈控制箱(5 )安装在太阳能储热灌(7 )上面。
5.根据权利要求2所述的隧道衬砌混凝土保温系统，其特征在于:所述进水管(8)出水口末端安装有温度传感器(9 )，温度传感器与加热锅炉(10 )的温度控制系统连接。
6.根据权利要求1所述的隧道衬砌混凝土保温系统，其特征在于:所述冷水回流管(18)和热水分流管(14)沿模板端面布置，出水管(11)的出水口连通在热水分流管(14)的最高处，回流管(17)连通在冷水回流管(18)的最低处。
7.根据权利要求1所述的隧道衬砌混凝土保温系统，其特征在于:所述散热片(19)为铜散热片。
【专利摘要】一种隧道衬砌混凝土保温系统，包括衬砌台车和加热锅炉，其特征在于，所述衬砌台车的模板上设有保温层，保温层上均布安装有地暖管，散热片安装在地暖管上面，所述衬砌台车一端安装有与所述地暖管连通的热水分流管，另一端安装有与所述地暖管连通的冷水回流管；所述热水分流管通过出水管与加热锅炉连通，冷水回流管通过回流管与加热锅炉连通。本发明的有益效果是：通过利用供热循环系统不断对散热片进行散热，使模板周围产生热量层，从而在混凝土浇筑过程中，内部与外部温差减小，从未避免了温度裂缝的产生。本发明具有保温效果好、施工质量容易控制和造价低的优点，具有广阔的市场前景。
【IPC分类】E21D11-10
【公开号】CN104533462
【申请号】CN201510000401
【发明人】侯宏伟, 史法战
【申请人】史法战
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月4日