[实用新型]一种用于多年冻土隧道的隔热保温层

说明书

一、技术领域：

本实用新型涉及一种隧道工程装置，尤其是涉及一种用于多年冻土隧道的隔热保温层。

二、背景技术：

隧道穿越多年冻土层，由于施工、列车散热及气温等外界条件的影响，冻土层的边界条件发生改变，隧道周围处于多年冻结状态的围岩就要发生融化，变成冻土活动层，亦即形成冻融圈。冻融圈的循环使衬砌结构处在冻胀力往复作用的不利环境中，往往造成衬砌严重开裂甚至破坏。因此，冻融圈是多年冻土地区影响隧道结构稳定的一个极其重要的因素，对其范围、动态变化的控制十分必要。

我国已建严寒地区及多年冻土地区隧道主要集中在牙林线、嫩林线及南疆线。由于气候严寒，大多数隧道内较为普遍地发生衬砌开裂，酥碎，剥落、挂冰和线路冒水、积水、结冰等病害，严重威胁行车安全，降低隧道使用寿命，养护工作繁重，治理十分困难。国外，日本、俄罗斯、北欧、北美等国的冻害也十分严重。如日本曾对国铁全线进行了一次调查，在总数3819座隧道中，漏水的占56％(2135座)，总延长1834km中占71％(1296km)。其中，在严寒地区发生冻害者约占34％(130座)，凡是漏水的隧道几乎100％地形成冻害。

国内外大量学者也进行过一些研究，在国外，主要是在防冻保暖的措施方面做了一些研究工作，在苏联，采用管式电力加热器对隧道供暖，用新型高效的保温材料对水沟保温。日本在北海道上羽幌隧道衬砌表面覆上绝热材料，尽量防止地热放出，借以保持隧道衬砌表面的温度不致降到冰点以下(Okada，1990)。但这些研究用于严寒地区隧道，对于多年冻土隧道并不适应，且运营成本太高。

三、实用新型内容：

本实用新型为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种用于多年冻土隧道的隔热保温层，其可以以较小的厚度起到较大的隔热效果，保温效果良好，自身结构稳定，材料耐久性好，施工方便，在暖季时有效阻止了热量向围岩的传递。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于多年冻土隧道的隔热保温层，隧道包括一次衬砌和二次衬砌，其特征在于：所述一次衬砌与二次衬砌之间设置有隔热保温层。

上述隔热保温层的厚度按以下公式计算：

$H_b=\frac{{\mathrm{\λ}}_b}{{\mathrm{\λ}}_c}(\sqrt{\frac{2{\mathrm{\λ}}_u(\frac{365T_0}{4}+\frac{365}{\mathrm{\π}}\sqrt{A^2-{T_0}^2})}{L{\mathrm{\ρ}}_d(W-W_u)}}-H_0)$