[发明专利]寒区隧道离壁式保温结构的正积温通风调控装置及方法

权利要求书

1.寒区隧道离壁式保温结构的正积温通风调控装置，其特征在于，包括保温层通风系统和温度数据采集分析系统；所述的保温层通风系统包括通风单元和控制单元，所述的通风单元和控制单元分别安装于隧道内离壁式保温结构的内壁，所述的通风单元和控制单元布置于隧道建筑限界之外，所述的通风单元用于根据所述的控制单元的指令向离壁式保温结构与衬砌之间形成的空气层输送暖空气以提高空气层的温度，从而在隧道衬砌和围岩中储蓄热量；所述的温度数据采集分析系统包括洞外气象站温度计和温度数据处理器，所述的温度数据处理器安装于离壁式保温结构的内壁，所述的洞外气象站温度计布置在隧道洞口外，所述的洞外气象站温度计用于采集隧道洞口外的气温数据并将采集的气温数据传送给所述的温度数据处理器，所述的温度数据处理器用于处理气温数据、根据设定的启动温度值判断气温高低并将判断结果以指令的形式发送给所述的控制单元，由所述的控制单元控制所述的通风单元的启闭。

2.根据权利要求1所述的寒区隧道离壁式保温结构的正积温通风调控装置，其特征在于，所述的洞外气象站温度计布置在离隧道洞口100m范围内。

3.根据权利要求1所述的寒区隧道离壁式保温结构的正积温通风调控装置，其特征在于，所述的通风单元为通风罩，所述的通风罩布置于隧道建筑限界之外，所述的通风罩的入风口朝向隧道内通风机的出风口，所述的通风罩的出风口经通风罩导风管与所述的空气层相通，所述的控制单元包括通风罩控制器和通风罩开关，所述的通风罩的出风口处安装有启闭门，所述的启闭门的启闭由所述的通风罩开关控制。

4.根据权利要求3所述的寒区隧道离壁式保温结构的正积温通风调控装置，其特征在于，所述的通风罩包括罩体、宽口端和窄口端，所述的宽口端和所述的窄口端分别设置在所述的罩体的两侧，所述的宽口端为所述的通风罩的入风口，所述的窄口端为所述的通风罩的出风口，所述的启闭门安装于所述的窄口端。

5.根据权利要求3或4所述的寒区隧道离壁式保温结构的正积温通风调控装置，其特征在于，所述的通风罩由钢结构制作而成，所述的通风罩的外侧设置有保温单元。

6.根据权利要求3或4所述的寒区隧道离壁式保温结构的正积温通风调控装置，其特征在于，所述的通风罩的数量为多组，多组通风罩沿隧道的长度方向以100～200m的间隔布设，每组通风罩包括沿隧道的周向间隔布设的多个通风罩。

7.根据权利要求1所述的寒区隧道离壁式保温结构的正积温通风调控装置，其特征在于，所述的通风单元为局部风机，所述的局部风机布置于隧道建筑限界之外，所述的局部风机的出风口经局部风机导风管与所述的空气层相通，所述的控制单元包括局部风机控制器，所述的局部风机的启闭由所述的局部风机控制器控制。

8.根据权利要求7所述的寒区隧道离壁式保温结构的正积温通风调控装置，其特征在于，所述的局部风机的数量为多组，多组局部风机沿隧道的长度方向以100～200m的间隔布设，每组局部风机包括沿隧道的周向间隔布设的多台局部风机。

9.一种利用权利要求1-8中任一项所述的装置实施的寒区隧道离壁式保温结构的正积温通风调控方法，其特征在于，寒区隧道离壁式保温结构的正积温通风调控装置安装搭建完成后，在温度数据处理器上设定通风单元的启动温度值，当隧道洞口外的气温达到或高于设定的启动温度值时，温度数据处理器向控制单元发出开启指令，由控制单元控制通风单元开启；当隧道洞口外的气温低于设定的启动温度值时，温度数据处理器向控制单元发出关闭指令，由控制单元控制通风单元关闭。

10.根据权利要求9所述的寒区隧道离壁式保温结构的正积温通风调控方法，其特征在于，将隧道的当量直径记为D，将通风单元的横向通风面积记为S，S满足以下要求：当D≤10m时，S≥1.2m²；当10m＜D≤16m时，S≥2.0m²。