專利名稱：高原凍土隧道復合式保溫襯砌結構的制作方法
技術領域：
高原凍土隧道復合式保溫襯砌結構技術領域[0001]本實用新型屬于隧道施工技術領域，尤其是涉及一種高原凍土隧道復合式保溫 襯砌結構。
背景技術：
[0002]在青藏高原腹地施工隧道時，由于隧道的軌面海拔很高，通常在4千米7百左 右，其隧道的洞身全部位于凍巖中，地質巖層復雜，集飽冰凍土、富冰凍土、裂隙冰、 泥砂巖等惡劣地質于一體，因而在如此高海拔、高寒、缺氧和多年凍土地區修建隧道 時，國內外都沒有經驗可以借鑒。隧道的施工技術與平原非凍土地區有很大的區別，其 施工十分困難。隧道施工過程中如何保護凍土是施工的技術關鍵，因此，必須研究相應 的施工方法以減小施工熱擾問題，減小施工爆破對凍土的影響。同時，凍土隧道防水保 溫系統的有效性是整個隧道工程質量的保證，也是防治隧道病害的重要因素，因此必須 研究一套相應的施工方法及相應的隧道內部結構，來保證防水保溫系統、高寒條件下凍 土隧道混凝土襯砌及噴射混凝土的施工質量及耐久性能。實用新型內容[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種高 原凍土隧道復合式保溫襯砌結構，其結構簡單、設計合理、施工步驟簡單、施工方便且 使用效果好，能有效減小隧道洞內與地層之間的熱量交換，起到保護凍土、防止隧道滲 水、防止凍脹病害等作用。[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種高原凍土隧道復合 式保溫襯砌結構，其特征在于包括對施工隧道進行支護的初期支護體系、設置在初期 支護體系上的中間保溫間隔層和布設在中間保溫間隔層上的二次襯砌，所述二次襯砌為 鋼筋混凝土襯砌，所述初期支護體系、中間保溫間隔層和二次襯砌均為對施工隧道進行 整體加固與保護的全環式結構；所述中間保溫間隔層包括布設在初期支護體系上的復合 防水板、布設在復合防水板上的隔熱保溫層和布設在隔熱保溫層上的防水保護層，所述 初期支護體系、復合防水板、隔熱保溫層、防水保護層和二次襯砌由內至外進行布設且 共同組成一個對高原凍土隧道進行防水與保溫的復合式襯砌結構。[0005]所述防水保護層為防水板。[0006]所述隔熱保溫層的厚度為lcm。[0007]所述中間保溫間隔層還包括一層無紡布，所述無紡布鋪設在施工隧道的拱部與 隧底的防水保護層上。[0008]所述復合防水板為EVA復合防水板。[0009]所述隔熱保溫層為聚氨酯泡沫板。[0010]所述無紡布為規格為大于300g/m2的土工布。[0011]本實用新型與現有技術相比具有以下優點[0012]1、結構簡單、設計合理且施工步驟簡單，施工方便，投入成本較低。[0013]2、采用復合式襯砌結構，共分別以下五層初期支護體系、復合防水板、隔熱 保溫層、防水保護層和鋼筋混凝土襯砌(即二次襯砌)，其中間保溫間隔層(即隧道防水 及隔熱保溫層)按“防水板+隔熱層+防水保護層”的結構形式，沿隧道全長全斷面鋪 設，使得隧道二次襯砌和初期支護結構(具體指地層)完全隔離，減小了隧道洞內與地層 之間的熱量交換，起到保護凍土、防止隧道滲水、防止凍脹病害等作用。同時，防水板 采用滲膜熱合機雙焊縫焊接無釘鋪設，保溫板采用聚氨酯粘合材料進行膠合，因而鋪設 非常簡便。[0014]3、使用效果好，能有效解決高原凍土隧道施工中所存在的防水保溫問題，能夠 防止凍土、凍巖融化、凍融圈擴大、暖季漏水、寒季掛冰，冰漫道床、排水系統凍結以 及襯砌混凝土凍脹開裂、酥碎、剝落，減少凍脹病害等。[0015]4、推廣應用前景廣泛。[0016]綜上所述，本實用新型結構簡單、設計合理、施工步驟簡單、施工方便且使用 效果好，能有效減小隧道洞內與地層之間的熱量交換，起到保護凍土、防止隧道滲水、 防止凍脹病害等作用。[0017]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

[0018]圖1為本實用新型的結構示意圖。[0019]附圖標記說明[0020]1-施工隧道；2-初期支護體系；3-中間保溫間隔層；[0021]4-二次襯砌。
具體實施方式
[0022]如圖1所示，本實用新型包括對施工隧道1進行支護的初期支護體系2、設置在 初期支護體系2上的中間保溫間隔層3和布設在中間保溫間隔層3上的二次襯砌4，所述 二次襯砌4為鋼筋混凝土襯砌，所述初期支護體系2、中間保溫間隔層3和二次襯砌4均 為對施工隧道1進行整體加固與保護的全環式結構。所述中間保溫間隔層3包括布設在 初期支護體系2上的復合防水板、布設在所述復合防水板上的隔熱保溫層和布設在所述 隔熱保溫層上的防水保護層，所述初期支護體系2、復合防水板、隔熱保溫層、防水保護 層和二次襯砌4由內至外進行布設且共同組成一個對高原凍土隧道進行防水與保溫的復 合式襯砌結構。實際施工時，所采用隔熱保溫層的厚度為5cm士 lcm。[0023]本實施例中，所述防水保護層為防水板，同時所述中間保溫間隔層3還包括一 層無紡布，所述無紡布鋪設在施工隧道1的拱部與隧底的防水保護層上，并且所述無紡 布具體為規格為大于300g/m2的土工布。所述復合防水板為EVA復合防水板。所述隔 熱保溫層為聚氨酯泡沫板。[0024]實際施工過程中，初期支護體系2和二次襯砌4中所用的混凝土均為耐久性混 凝土，抗滲性為S8。所述復合防水板的性能指標要求如下拉伸強度2l5MPa，斷裂伸 長率^ 300%，低溫柔性_35°C無裂紋，抗滲透性水壓0.2MPa下保持24h無滲透，剪切狀態下的粘合性2 5N/mm，厚度> 1.0mm，而且要耐穿刺性、耐低溫、耐水性、 無毒性、耐腐蝕性、耐菌性等性能。因而，所述復合防水板選用EVA復合防水板(乙 烯——醋酸乙烯板)，密度0.92g/ml，厚度1.2mm，寬1.9m，完全能滿足上述復合防水 板的性能要求。所述防水保護層中采用無紡布進行鋪設時，無紡布具體鋪設在施工隧 道1的拱部及隧底，同時實際施工時，也可以采用1 2mm厚的CPU防水涂料或粘貼 一層PVC薄膜作為防水保護層，防水保護層的主要作用是防止二次襯砌4施工過程中對 隔熱保溫層產生危害并加大防漏水安全系數。所述隔熱保溫層的主要性能為導熱系數 < 0.03W/m.K,抗壓強度20.5MPa，體積吸水率<3%，自重>60kg/m3，彈性模量E > 7 lOMPa，老化壽命>50年，具有一定的彈性，具有低毒性，因此本實施例中，選用 厚5cm的聚氨酯泡沫板作為保溫層材料。[0025] 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡 是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變 化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求1.一種高原凍土隧道復合式保溫襯砌結構，其特征在于包括對施工隧道(1)進行 支護的初期支護體系O)、設置在初期支護體系(2)上的中間保溫間隔層(3)和布設在中 間保溫間隔層⑶上的二次襯砌G)，所述二次襯砌⑷為鋼筋混凝土襯砌，所述初期支 護體系O)、中間保溫間隔層(3)和二次襯砌(4)均為對施工隧道(1)進行整體加固與保 護的全環式結構；所述中間保溫間隔層(3)包括布設在初期支護體系(2)上的復合防水 板、布設在所述復合防水板上的隔熱保溫層和布設在所述隔熱保溫層上的防水保護層， 所述初期支護體系O)、復合防水板、隔熱保溫層、防水保護層和二次襯砌由內至外 進行布設且共同組成一個對高原凍土隧道進行防水與保溫的復合式襯砌結構。
2.按照權利要求1所述的高原凍土隧道復合式保溫襯砌結構，其特征在于所述防 水保護層為防水板。
3.按照權利要求1或2所述的高原凍土隧道復合式保溫襯砌結構，其特征在于所述 隔熱保溫層的厚度為km±lcm。
4.按照權利要求2所述的高原凍土隧道復合式保溫襯砌結構，其特征在于所述中 間保溫間隔層(3)還包括一層無紡布，所述無紡布鋪設在施工隧道(1)的拱部與隧底的防 水保護層上。
5.按照權利要求1或2所述的高原凍土隧道復合式保溫襯砌結構，其特征在于所述 復合防水板為EVA復合防水板。
6.按照權利要求3所述的高原凍土隧道復合式保溫襯砌結構，其特征在于所述隔 熱保溫層為聚氨酯泡沫板。
7.按照權利要求4所述的高原凍土隧道復合式保溫襯砌結構，其特征在于所述無 紡布為規格為大于300g/m2的土工布。
專利摘要本實用新型公開了一種高原凍土隧道復合式保溫襯砌結構，包括對施工隧道進行支護的初期支護體系、設置在初期支護體系上的中間間隔層和布設在中間間隔層上的二次襯砌，初期支護體系、中間間隔層和二次襯砌均為對施工隧道進行整體加固與保護的全環式結構；中間間隔層包括布設在初期支護體系上的復合防水板、布設在復合防水板上的隔熱保溫層和布設在隔熱保溫層上的防水保護層，初期支護體系、復合防水板、隔熱保溫層、防水保護層和二次襯砌由內至外布設且共同組成一個復合式襯砌結構。本實用新型結構簡單、設計合理、施工步驟簡單、施工方便且使用效果好，能有效減小隧道洞內與地層間的熱量交換，起到保護凍土、防止隧道滲水、防止凍脹病害等作用。
文檔編號E21D11/38GK201810321SQ20102024084
公開日2011年4月27日 申請日期2010年6月28日 優先權日2010年6月28日
發明者仲維玲, 任少強, 吳應明, 張永鴻, 張愛玲, 李培安, 李景超, 王永順, 郭朋超, 陳文珍 申請人:中鐵二十局集團有限公司