一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置的制作方法

1.本实用新型属于季节性寒区黄土隧道保温技术领域，具体涉及一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置。


背景技术：

2.季节性寒区黄土隧道洞内外温差比较大，若隧道洞口处长期处于寒冷环境中，会对隧道洞口处衬砌结构产生极大的危害，可能会使衬砌剥落，影响行车安全并且可能使整条隧道处于瘫痪状态，造成资源浪费。在季节性寒区黄土隧道修建过程中，为防止冻害的发生，形式多样的技术措施应用于隧道的保温防冻，效果也是截然不同的。然而寒冷地区隧道洞口段受到外界低温的恶劣气候影响已经严重的对隧道洞口结构造成了极大的危害。
3.目前，在季节性寒区黄土隧道采用电伴热系统(ehts)来防止冻害的发生，该系统将电能转换成热能，热能通过加热电缆，然后转移到隧道，通过外层隔热材料的保护，防止热量的散失，对隧道进行供热和保温。虽然具有良好的防冻害效果，前期投入少，但伴热带的老化，给隧道的后期检查带来困难，后期运营费用过于高昂。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，具有良好的防冻害效果，便于维护且维护成本低。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
6.一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，包括紧贴设置在隧道洞口端面的拱形架，所述拱形架的外壁包覆设置有保温室，所述拱形架的内壁上远离所述隧道洞口的位置沿拱形方向均布安装有多个吹风口朝向所述隧道洞口的吹热风装置，所述吹热风装置连接有电源装置。
7.进一步地，所述电源装置包括布设在所述保温室顶部的太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述吹热风装置连接。
8.进一步地，所述电源装置还包括布设在所述保温室顶部的蓄电装置，所述蓄电装置与所述太阳能电池板连接，所述蓄电装置与所述吹热风装置连接。
9.进一步地，所述保温室的顶部铺设有隔热层，所述太阳能电池板和所述蓄电装置位于所述隔热层上。
10.进一步地，还包括控制装置以及设置在所述拱形架的内壁上且靠近所述隧道洞口的温度传感器，所述控制装置和所述温度传感器均与所述电源装置连接，所述控制装置分别与所述吹热风装置和所述温度传感器连接。
11.进一步地，所述拱形架的内壁上靠近所述隧道洞口的位置还设置有温度报警器，所述温度报警器与所述电源装置连接，所述温度报警器与所述控制装置连接。
12.进一步地，所述控制装置用于将所述温度传感器采集的温度与预设的多个不同的温度范围进行对比，根据对比结果控制所述吹热风装置的工作功率大小。
13.进一步地，所述拱形架的内壁上还设置有照明系统，所述照明系统与所述电源装置连接。
14.进一步地，所述拱形架的内壁上还设置有监控系统，所述监控系统与所述电源装置连接。
15.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
16.本实用新型提供一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，通过在隧道洞口端面向外连接设置一段拱形架，在拱形架的内壁上远离隧道洞口的位置沿拱形方向均布安装有多个吹风口朝向隧道洞口的吹热风装置，吹热风装置连接有电源装置，将吹热风装置与电源装置接通后，吹热风装置产生热风不断的吹向隧道洞口，配合包覆在拱形架外壁的保温室防止吹热风装置产生的热量散失。与传统的电伴热系统防止冻害的方式相比，本实用新型无需埋设伴热带，因此不会发生因伴热带老化，给隧道的后期检查带来困难且后期运营费用过于高昂的问题。本实用新型采用了加热和保温隔热的措施改变隧道洞口环境温度，从而起到隧道洞口段保温加热的效果，避免了隧道在建成之后由于当地气温的变化而引起隧道冻害的发生，进而避免了隧道洞口段衬砌混凝土的性能下降，避免了隧道在后期的运营中发生病害。
17.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型提供的一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置的立体结构示意图；
20.图2为本实用新型提供的一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置的立面图。
21.图中：1-控制装置；2-拱形架；3-吹热风装置；4-太阳能电池板；5-蓄电装置；6-隔热层；7-温度传感器；8-温度报警器；9-监控系统；10-照明系统；11-电缆；12-开关；13-按键；14-显示屏；15-保温室；16-隧道洞口。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.作为本实用新型的某一具体实施方式，结合图1和图2所示，本实施例提供了一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，包括紧贴设置在隧道洞口16端面的拱形架2，拱形架2的外壁包覆设置有保温室15，拱形架2的内壁上远离隧道洞口16的位置沿拱形方
向均布安装有多个吹风口朝向隧道洞口16的吹热风装置3，吹热风装置3连接有电源装置。
24.具体地说，拱形架2随形于隧道，拱形架2的一端固定安装在隧道洞口16端面上，保温室15防止热量的散失，吹热风装置3的安装需保证不影响车辆的安全通行，一般的，将吹热风装置3所在位置的拱形架2适当的进行增扩，进而保证吹热风装置3不会影响车辆的安全通行。吹热风装置3与电源装置连通后，通过吹热风装置3产生源源不断的热风，热风吹向隧道洞口16，对隧道洞口16处进行加热，防止隧道洞口16发生冻害。
25.示例的，拱形架2外的保温室15由加气混凝土砌块对其进行保温，防止拱形架在温度较低的环境下暴露时间过长而造成损伤。拱形架2采用钢拱架，吹热风装置3设置在拱形架2内壁的上部和左右两侧，根据隧道断面尺寸调整吹热风装置3的数量。吹热风装置3布设于拱形架2一周，可以无死角的起到吹风加热效果，可以有效的阻断或减缓冷空气对流。
26.在上述实施方式的基础上，提供一个更加优选的实施例，该实施例中，电源装置包括布设在保温室15顶部的太阳能电池板4，太阳能电池板4与吹热风装置3连接，具体地说，太阳能电池板4与吹热风装置3通过电缆11连接。
27.也就是说，利用保温室15的顶部空间，可以在保温室15顶部安装布设多个太阳能电池板4，利用太阳能电池板4将太阳能转化为电能后，直接给吹热风装置3进行供电，可以节约用电，降低公路用电成本，并且秉承了绿色环保节能的理念。
28.示例的，太阳能电池板4为单晶硅太阳能电池或者多晶硅太阳能电池。
29.在上述实施方式的基础上，提供一个更加优选的实施例，该实施例中，电源装置还包括布设在保温室15顶部的蓄电装置5，蓄电装置5与太阳能电池板4连接，蓄电装置5与吹热风装置3连接，具体地说，蓄电装置5与太阳能电池板4通过电缆11连接，蓄电装置5与吹热风装置3通过电缆11连接
30.该实施例中，通过在保温室15的顶部增设蓄电装置5，利用蓄电装置5可以将太阳能电池板4转化的电能进行存储，在阳光不足时，即太阳能电池板4发电不足的情况下，可以启用蓄电装置5为用电装置进行供电，保证保温装置的正常运行。
31.上述实施例中，更加优选的，在保温室15的顶部铺设有隔热层6，太阳能电池板4和蓄电装置5位于隔热层6上。通过隔热层6对保温室15中散出的热量进行隔绝，防止热量对太阳能电池板4和蓄电装置5的正常工作造成影响。
32.优选的，在太阳能电池板4和隔热层6之间以及隔热层6和保温室15顶部之间铺设有保温棉，用于阻断或者减缓外界空气的热量输出。
33.在上述实施方式的基础上，提供一个更加优选的实施例，该实施例中，一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，还包括控制装置1以及设置在拱形架2的内壁上且靠近隧道洞口16的温度传感器7，温度传感器7用于采集隧道洞口16处的温度；控制装置1和温度传感器7均与电源装置连接，通过电源装置向其进行供电；控制装置1分别与吹热风装置3和温度传感器7连接。
34.具体地说，控制装置1将温度传感器7采集的温度与预设的多个不同的温度范围进行对比，根据对比结果控制吹热风装置3的工作功率大小。也就是说，在控制装置1内预设有多种不同的温度范围，每个温度范围对应有吹热风装置3的工作功率，温度范围越低，其对应的吹热风装置3的工作功率越大，这样可以适应性的调节吹热风装置3的工作功率，有利于节约电能，并且有利于延长吹热风装置3的工作寿命。优选的，温度传感器设置在拱形架
靠近隧道洞口的上部和左右拱腰两侧。
35.示例的，控制装置1安装在拱形架2外，对其也采取保温防冻措施；控制装置1上设置有开关12、按键13和显示屏14，通过开关12控制出风保温装置的工作启停，按键包括加热键、温度调节键和风力调节键，通过显示屏14显示温度。
36.上述实施例中，更加优选的，在拱形架2的内壁上靠近隧道洞口16的位置还设置有温度报警器8，温度报警器8与电源装置连接，电源装置给温度报警器8供电，温度报警器8与控制装置1连接。
37.具体地说，当温度传感器7采集的温度低于预设的报警温度时，则说明吹热风装置3的工作状态出现异常，则通过温度报警器8进行报警，便于人们及时发现并及时维护。
38.在上述实施方式的基础上，提供一个更加优选的实施例，该实施例中，拱形架2的内壁上还设置有照明系统10，照明系统10与电源装置连接，通过照明系统10为拱形架2所在的通道内提供充分的照明，确保车辆行驶安全。
39.在上述实施方式的基础上，提供一个更加优选的实施例，该实施例中，拱形架2的内壁上还设置有监控系统9，监控系统9与电源装置连接，采用监控系统9实时对拱形架2所在的通道内的交通状况进行全天24h的监控。
40.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，其特征在于，包括紧贴设置在隧道洞口(16)端面的拱形架(2)，所述拱形架(2)的外壁包覆设置有保温室(15)，所述拱形架(2)的内壁上远离所述隧道洞口(16)的位置沿拱形方向均布安装有多个吹风口朝向所述隧道洞口(16)的吹热风装置(3)，所述吹热风装置(3)连接有电源装置。2.根据权利要求1所述的一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，其特征在于，所述电源装置包括布设在所述保温室(15)顶部的太阳能电池板(4)，所述太阳能电池板(4)与所述吹热风装置(3)连接。3.根据权利要求2所述的一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，其特征在于，所述电源装置还包括布设在所述保温室(15)顶部的蓄电装置(5)，所述蓄电装置(5)与所述太阳能电池板(4)连接，所述蓄电装置(5)与所述吹热风装置(3)连接。4.根据权利要求3所述的一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，其特征在于，所述保温室(15)的顶部铺设有隔热层(6)，所述太阳能电池板(4)和所述蓄电装置(5)位于所述隔热层(6)上。5.根据权利要求1所述的一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，其特征在于，还包括控制装置(1)以及设置在所述拱形架(2)的内壁上且靠近所述隧道洞口(16)的温度传感器(7)，所述控制装置(1)和所述温度传感器(7)均与所述电源装置连接，所述控制装置(1)分别与所述吹热风装置(3)和所述温度传感器(7)连接。6.根据权利要求5所述的一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，其特征在于，所述拱形架(2)的内壁上靠近所述隧道洞口(16)的位置还设置有温度报警器(8)，所述温度报警器(8)与所述电源装置连接，所述温度报警器(8)与所述控制装置(1)连接。7.根据权利要求5所述的一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，其特征在于，所述控制装置(1)用于将所述温度传感器(7)采集的温度与预设的多个不同的温度范围进行对比，根据对比结果控制所述吹热风装置(3)的工作功率大小。8.根据权利要求1所述的一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，其特征在于，所述拱形架(2)的内壁上还设置有照明系统(10)，所述照明系统(10)与所述电源装置连接。9.根据权利要求1所述的一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，其特征在于，所述拱形架(2)的内壁上还设置有监控系统(9)，所述监控系统(9)与所述电源装置连接。

技术总结
本实用新型属于季节性寒区黄土隧道保温技术领域，公开了一种适用于季节性寒区黄土隧道洞口出风保温装置，包括紧贴设置在隧道洞口端面的拱形架，所述拱形架的外壁包覆设置有保温室，所述拱形架的内壁上远离所述隧道洞口的位置沿拱形方向均布安装有多个吹风口朝向所述隧道洞口的吹热风装置，所述吹热风装置连接有电源装置。本实用新型具有良好的防冻害效果，便于维护且维护成本低。便于维护且维护成本低。便于维护且维护成本低。


技术研发人员：刘健 刘得第 王毅斌 王涛 马朋刚 郑伟兵 贺国峰 邱军领 赖金星 王志超
受保护的技术使用者：陕西建工机械施工集团有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/7/28