[发明专利]基于相变调温混凝土的隧道防冻保温结构及施工和运行方法

摘要

本发明公开了一种基于相变调温混凝土的隧道防冻保温结构及施工方法，包括隧道洞壁上由外到内依次布设的隧道初衬、防水板、隧道二衬和防火板，所述隧道二衬的混凝土中含有多孔轻骨料和相变胶囊，在隧道二衬和防水板之间夹设有加热装置。本发明将多孔轻骨料、相变材料和主动供热技术相结合，解决了隧道围岩地下水上融下冻的问题，彻底根除了隧道冻害；利用相变材料的储能调温的作用及多孔轻骨料的保温性能，节省了购置与运行费用；且多孔轻骨料、相变材料直接掺入混凝土中，无需增加隧道开挖半径，节省了建造成本。

主权项

一种基于相变调温混凝土的隧道防冻保温结构，包括隧道洞壁由外到内依次布设的隧道初衬、防水板、隧道二衬和防火板，其特征在于：所述隧道二衬的混凝土中含有多孔轻骨料和相变胶囊，在隧道二衬和防水板之间夹设有加热装置；所述隧道二衬的混凝土在环向上由多个区域组成，相邻区域的二衬混凝土的热物性均不相同；位于顶部区域的二衬混凝土多孔轻骨料含量最高，从顶部区域至拱脚区域轻骨料的含量依次降低；拱顶区域的隧道二衬中相变胶囊相变温度不高于‑3℃，拱腰区域、边墙区域和拱脚区域的隧道二衬中的相变胶囊的相变温度不低于5℃。