[实用新型]一种隧道渗水冻结点加热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道领域，尤其涉及一种隧道渗水冻结点加热装置。

背景技术

在寒冷地区修建隧道时，工程界经常担心冻胀会给隧道带来种种危害。冻胀是指含水介质水分结冰体积膨胀的现象。分为微观冻胀和细观冻胀：微观冻胀是指水分在较大压力的作用下或在毛细压力的作用下渗入衬砌混凝土内部而发生的冻胀现象。反复冻融，天长日久，衬砌混凝土强度降低。若不采取补救措施或措施不当，衬砌结构便会由局部破坏开始，最终发展到整体失稳。

细观冻胀是指地下水在衬砌的渗漏通道上结冰而发生的冻胀现象。到了冬季渗漏水便在这些孔隙内结冰，冻胀力会破坏脆弱的胶结结构，使骨料间胶结结构松散，影响衬砌结构的整体强度。

隧道的围岩内、初期支护的喷射混凝土内、初期支护与二次衬砌的间隙以及衬砌混凝土内，都可能含水，在寒冷季节当含水部位温度低于0℃时，水分的冻胀现象均会发生。除此之外，在寒冷地区，喷射混凝土和衬砌混凝土会在冻融循环作用下产生损伤劣化，对其结构的耐久性产生影响，严重的会导致隧道结构报废和运营期间发生重大安全事故。

尤其是渗漏水位置冻融破坏更加明显，但是目前针对这类问题大多采用的的是加保温层，设计洞门等措施给隧道保温，成本过高，收效低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本实用新型提供了一种隧道渗水冻结点加热装置，该装置利用生石灰遇水产热的原理，将隧道内的渗水收集后一方面通过集水排水构件排除，另一方面由渗水与生石灰反应产生热量对隧道衬砌进行加热，实现了既能加热又能排水的双重效果。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种隧道渗水冻结点加热装置，包括集水构件和产热集水构件，产热集水构件中装有生石灰；

在不需要进行加热的季节使用时，仅安装集水构件，集水构件将隧道衬砌的渗水引导收集并由隧道排水管排掉；

在需要进行加热的季节使用时，集水构件与产热集水构件同轴连通，集水构件将来自隧道衬砌的渗水引流并储存，集水构件储存的水一部分由隧道排水管排掉，集水构件储存的水的另一部分流入产热集水构件内与产热集水构件中装有的生石灰反应产生热量，热量通过集水构件传递到隧道衬砌内进行隧道的加热。

具体的，所述的集水构件包括集水槽和固定引导杆，集水槽为顶壁上设有泄流孔的密封腔体，集水槽同轴安装在固定引导杆的一端，隧道渗水沿固定引导杆通过泄流孔流入集水槽的腔体内；集水槽与隧道排水管连通，集水槽与产热集水构件可开合连通。

进一步的，所述的集水构件还包括排水管，排水管沿垂直于固定引流杆的方向设置在集水槽的侧壁上，排水管连通集水槽与隧道排水管。

优选的，所述的排水管为长度可变的伸缩杆，且排水管设置在集水槽靠近固定引流杆的侧壁上。

更进一步的，所述的集水构件还包括引流管，引流管同轴固设在固定引导杆与集水槽连接的端部，引流管的一端与集水槽的内腔连通，引流管的另一端与产热集水构件可开合连通。

具体的，在引流管与固定引导杆的连接处设置引流口，引流口连通引流管与集水槽的腔体，引流管沿轴向伸出集水槽腔体外，引流管伸出集水槽腔体外的管口内卡设橡胶球，橡胶球的部分球体露在引流管管口外，产热集水构件安装在引流管上并将橡胶球顶入引流管内，使集水槽内的渗水由引流口沿引流管流入产热集水构件内，与产热集水构件内的生石灰接触发生反应产生热量。

进一步的，在所述的引流管内沿轴向设置弹簧，橡胶球顶住弹簧卡设在引流管口。

具体的，所述的产热集水构件包括由上到下依次同轴设置连接槽、加热腔和储水腔，连接槽与集水构件中的引流管固定连接同时将引流管上的橡胶球顶起，使隧道渗水沿引流管通过连接槽分别流向加热腔和储水腔，加热腔内放置生石灰，与水接触后反应产生热量，储水腔用于储存反应后的多余水分。

更具体的，所述的连接槽为圆筒状的结构，在连接槽内同轴套设连接管，连接管用于固定连接引流管，在连接管的底部设置镂空隔板，镂空隔板将引流管管口上的橡胶球推入引流管内连通引流管、集水槽和位于连接槽下方的加热腔和储水腔。

更进一步的，所述的产热集水构件还包括引流部件，引流部件包括引流支管和引流主管，引流主管与连接槽同轴固设且与储水腔连通，引流支管围绕引流主管与引流主管连通，引流支管将渗水引入加热腔内。

本实用新型的优点为：