一种新型蜂窝结构保温隔热材料及其在寒区隧道中的应用的制作方法

本发明涉及隧道保温，具体公开了一种新型蜂窝结构保温隔热材料及其在寒区隧道中的应用。

背景技术：

1、近年来，随着我国经济建设的快速发展，公路、铁路和隧道等基础建设向气候条件极端恶劣的寒冷地区逐渐延伸，多年或季节性冻土区铁路隧道的施工与数量迅速增加。传统的寒区隧道保温隔热材料存在重量大、隔热效果不佳、不易加工成型等问题。

2、如专利申请号为201410079350.1的发明专利公开了一种寒区防冻保温隧道，包括隧道初衬、隧道防水板、隧道二衬和防火板，所述隧道二衬和防火板之间设置有空隙，还包括充气袋，所述充气袋设置在所述空隙中；利用密封充气袋取代传统的聚氨酯保温材料，密封气体的导热系数约为同等厚度聚氨酯保温材料二分之一，利用密封气体的低导热性，在密封的充气袋内充满气体，将其布置于隧道二衬与防火板之间。现有的寒区隧道保温在对隧道进行保温时，由于通过充气袋对隧道内部进行保温，能够有效的保护隧道内部的温度不会失温，但是保温层的结构强度较弱，且可塑性较强，使得隧道整体的结构强度降低，容易导致隧道坍塌的情况。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新型蜂窝结构保温隔热材料及其在寒区隧道中的应用，以解决现有的寒区隧道保温在对隧道进行保温时，保温层的结构强度较弱，且可塑性较强，使得隧道整体的结构强度降低，容易导致隧道坍塌的情况的技术问题。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型蜂窝结构保温隔热材料，包括若干组保护套，每两组相邻的所述保护套之间均有配合套，所述配合套一端通过螺栓固定连接在所述保护套上，所述配合套另一端与另一组所述保护套之间设置有用于固定所述保护套与所述配合套的连接机构；若干组所述保护套内均设置有若干组用于保温的蜂窝保温机构，所述蜂窝保温机构包括有第一蜂窝板和第二蜂窝板，所述第一蜂窝板和所述第二蜂窝板均由若干组蜂窝孔组成；所述蜂窝孔内依次填充有相变微胶囊、热反应层和亲水多孔层，所述亲水多孔层外表面涂覆有吸湿涂料层，所述蜂窝孔内设置有固定架，所述相变微胶囊卡装在所述固定架内。通过第一蜂窝板和第二蜂窝板对隧道进行保温，同时蜂窝结构材料具有轻质、高强度的特性，且蜂窝结构材料导热系数低，具有良好的隔热性，极大减少环境的对流换热及热传导，能够在低温度和高湿度的环境中保持性能，蜂窝孔内含有相变微胶囊、热反应层和亲水多孔层，能够进行一步的提高保温层的保温效果。

3、进一步的，所述连接机构包括连接套，所述连接套位于所述配合套和所述保护套之间；所述配合套上固定连接有若干组第一连接座，所述保护套上固定连接有若干组连接柱，若干组所述第一连接座和若干组所述连接柱分别卡装在所述连接套两侧；若干组连接柱与若干组第一连接座之间均设置有固定组件。通过连接机构，将两组相邻的保护套进行连接固定，从而使若干组固定套形成一个整体，保证对隧道支撑的结构强度，同时使蜂窝保温机构能够散布整个隧道，从而对隧道起到保护作用。

4、进一步的，所述固定组件包括紧固螺栓，所述紧固螺栓穿装在第一连接座内，所述连接柱一端固定连接有六边形块，所述六边形块卡装在所述紧固螺栓上；所述第一固定槽和连接柱内均开设有连接槽，两组所述连接槽连通，所述连接槽内卡装有连接块，所述连接块通过螺栓固定连接在连接套上；所述连接块与所述连接槽截面其中一端均呈梯形。通过紧固组件，将两组相邻的保护套进行固定，紧固组件在连接两组保护套时，同时能够调整保护套的位置，使两组保护套之间连接得更加的紧密，同时由于其中一组保护套在连接时只是一个壳体，所以保护套在移动时更加方便。

5、进一步的，所述蜂窝保温机构包括两组第一蜂窝板和两组第二蜂窝板，两组所述第一蜂窝板和两组所述第二蜂窝板组成一个拱形；两组所述第一蜂窝板底端设置均有第三连接板，所述第一蜂窝板下方固定连接有若干组第四卡块，若干组所述第四卡块均卡装在所述第三连接板上。两组第一蜂窝板和两组第二蜂窝板能够贴合保护壳，从而起到对隧道的保温作用，保护壳只是用于对蜂窝板进行保护，防止蜂窝板被泥土侵蚀，从而降低蜂窝板的使用寿命。

6、进一步的，所述第一蜂窝板上设置有第一保护架，所述第二蜂窝板上设置有第二保护架，所述第一保护架于所述第三连接板通过螺栓固定连接，所述第一保护架于所述第二保护架之间通过螺栓固定连接；所述第一蜂窝板下方设置有第三连接板，所述第一蜂窝板底端设置有若干组第四卡块，所述第四卡块卡装在所述第三连接板内。第一保护架和第二保护架用于对第一蜂窝板和第二蜂窝板进行保护，由于第一蜂窝板和第二蜂窝板呈拱形，所以第一蜂窝板和第二蜂窝板在受力时，所受到的力并不是垂直于第一蜂窝板和第二蜂窝板的，第一蜂窝板和第二蜂窝板其独特的结构，其侧面受力的强度远远低于正面承受力的强度，为了保证第一蜂窝板和第二蜂窝板能够发挥出完整的结构强度，通过第一保护架和第二保护架对第一蜂窝板和第二蜂窝板进行保护，将倾斜的力转化为垂直于第一蜂窝板和第二蜂窝板力。

7、进一步的，每两组相邻的所述蜂窝保温机构之间均设置有锁紧机构，所述锁紧机构包括两组第一连接板和两组第二连接板，两组所述第一连接板与两组所述第二连接板组成一个拱形，所述第二连接板上设置有第二卡块，所述第二卡块卡装在所述第一连接板内；所述第一连接板位于两组相邻的所述第一蜂窝板之间，所述第一蜂窝板上设置有若干组第一卡块，若干组所述第一卡块均卡装在所述第一连接板上；所述第二连接板位于两组相邻的所述第一保护架之间，所述第一保护架上设置有若干组第一卡块，若干组所述第一卡块均卡装在所述第二连接板上。锁紧机构用于固定相邻的两组蜂窝保温机构，使若干组蜂窝保温机构组成一个整体，能够对隧道进行保温，同时增强蜂窝保温机构的结构强度。

8、进一步的，每两组相邻的所述第一保护架均与对应的所述第一连接板接触，每两组相邻的所述第二保护架均与对应的所述第二连接板接触；所述第一保护架和所述第二保护架均通过螺栓固定连接在第一连接板和第二连接板上；所述第三连接板与对应的所述第一保护架接触，所述第一保护架通过螺栓固定连接在所述第三连接板上，所述第三连接板上设置有第三卡块，所述第三卡块卡装在对应的所述第一连接板内。第一保护架和第二保护架均固定连接在锁紧机构上，从而与锁紧机构配合，将蜂窝保温机构包围，从而对蜂窝保温机构进行保护，保证蜂窝保温机构能够以理想状态进行受力。

9、一种新型蜂窝结构保温隔热材料在寒区隧道中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

10、s1:工作人员首先将保护套、第一蜂窝板、第二蜂窝板、第一保护架、第一连接板、第二连接板和第二保护架移动至隧道内，然后将两组第一蜂窝板安装在两组第三连接板上，再将两组第一连接板安装在两组第三连接板上，将第一蜂窝板固定，然后工作人员将两组第二连接板安装在两组第一连接板上，然后通过螺栓将两组第二连接板固定，再将两组第二蜂窝板安装在两组第二连接板上；

11、s2:工作人员将两组第一连接板安装在两组第三连接板另一端，再将两组第二连接板安装在两组第一连接板上，将两组第二连接板通过螺栓固定连接，此时两组第一蜂窝板和两组第二蜂窝板固定连接，工作人员通过螺栓将第一保护架和第二保护架固定在两组第一连接板和两组第二连接板上，通过第一保护架和第二保护架对第一蜂窝板和第二蜂窝板进行保护，工作人员以此往复，直至保护套内充满第一蜂窝板和第二蜂窝板，然后工作人员通过螺栓将配合套安装在保护套上；

12、s3:然后工作人员将连接套安装在已经安装完成的配合套上，工作人员将紧固螺栓穿装在第一连接座和第一固定槽内，通过紧固螺栓将保护套和配合套固定；

13、s4:工作人员再将另一组保护套安装在第一连接座内，将连接柱穿装在第一固定槽内，然后工作人员将连接块穿装进连接槽内，通过连接块将保护套移动至指定位置，通过螺栓将连接块与连接套固定连接，以此往复，直至完成整个隧道的安装。

14、本方案的工作原理及有益效果在于：

15、使用时，可安装于初支与二衬之间，也可安装于二衬表面，形成一种蜂窝材料隔热层；在高海拔高寒地区，可设置一层安装初支与二衬之间，再设置一层安装于二衬表面，形成双层保温结构。由于蜂窝结构材料具有轻质、高强度的特性，且蜂窝结构材料导热系数低，具有良好的隔热性，极大减少环境的对流换热及热传导，能够在低温度和高湿度的环境中保持性能，防止因环境变化而导致的性能退化。

16、蜂窝材料可设计特定几何形状的蜂窝结构，以最大化隔热效果和结构强度，就生产方式而言，蜂窝结构材料可以模块化生产和安装，偏于隧道现场施工和维护，还可设计独特的连接机制，确保蜂窝结构在隧道中的应用稳定性和耐久性。