[发明专利]干冰清洗隧道的试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种清洗隧道的试验方法，尤其涉及一种利用干冰清洗隧道的试验方法。

  

背景技术

近年来，随着我国交通基础设施建设规模的逐步扩大，公路建设迅猛发展，隧道里程占路线总里程的比例也越来越大。截至2008年底我国高速公路通车总里程已经达到6万公里，隧道里程接近3000公里。重庆市近几年来高速公路建设飞速发展，到2009年底高速公路通车里程以突破1500公里，由于地处西南山区，重庆高速公路隧道比例更大，并且很多隧道均为长大隧道。

隧道特别是长大隧道，汽车运行排放的尾气不易扩散，扬尘、油污会越积越多，致使隧道产生严重污染，隧道土建结构表面、机电设备及装饰等会覆盖一层灰尘和油污。如果不及时清洁，随着时间的推移，隧道的照明、交通信号灯等会变暗；隧道空气质量会恶化，产生各种臭气及有毒气体；隧道机电设备易老化而发生故障；隧道土建结构内部缺陷不易探测和维护，影响隧道使用寿命。所有这些都会给隧道行车带来极大的安全隐患。

隧道是高速公路的咽喉，隧道的通行效率严重制约着高速公路的使用效率。通常隧道的清洗会暂时关闭单洞的通行，导致另一洞通行压力增大，严重影响隧道的通行效率。目前国内一些长大隧道定期开展清洗工作，主要清洗方法有：人工清洗法、滚刷式化学药剂清洗法、高压水射流清洗法等。人工清洗法由清洗人员用化学药剂对隧道土建结构、机电设备及装饰等进行清洗。这种清洗方法不仅劳动强度大、清洗效率很低、清洗质量差、环境污染大，而且化学药剂对清洗人员的身体健康有较大的危害。滚刷式清洗方法主要是用机器代替人工采用化学药剂对隧道进行清洁。这种方法有效提高了清洗效率，但是由于清洗死角的存在，清洗质量较差，同时化学清洗剂清洗排污废水会对环境造成污染。高压水射流清洗技术是通过高压水发生装置将水加压至数十个到上千个大气压，然后通过具有细小孔径的喷射装置将水转换为高速的微细水射流。这种水射流的速度一般都在一倍马赫数以上，这种具有高能量、高速度的水流正向或切向冲击物体表面，可以完成隧道的清洁维护工作。但是水射流具有较大的能量，清洗过程中易对清洗对象产生破坏。清洗以水为介质，隧道湿度增大，对机电设备危害很大。

高效、安全、环保、无水的隧道清洗技术是隧道清洗技术的发展方向。因此，为了确保隧道“安全、舒适、畅通”，造就优美的通行环境，有必要采取高效、安全、环保的隧道清洗技术对隧道土建结构及机电设备进行按需清洗，保障隧道行车安全及延长隧道使用寿命。

干冰清洗技术是一种高效、低耗、环保、无二次污染的清洗技术。干冰清洗技术是将具有一定压力的压缩空气和干冰颗粒混合后喷射到被清洗物表面，利用干冰颗粒本身具有的低温和高速运动产生的冲量使得污秽物龟裂，干冰颗粒快速升华产生的体积膨胀使污秽物剥离被清洗物表面。但是，对干冰清洗时混凝土表面空隙、表面温度、混凝土单轴抗压强度及清洗效果等没有相应的试验研究，干冰是否可用于对隧道混凝土进行清洗尚无相应的理论数据支持。

 

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种干冰清洗隧道的试验方法，基于二氧化碳物化性质和干冰清洗特点建立隧道干冰清洗理论模型，对干冰清洗时混凝土表面空隙、表面温度、混凝土单轴抗压强度及清洗效果进行试验，对干冰应用于隧道清洗提供更为真实的理论支持和技术指导。

本发明采用的技术方案如下：

干冰清洗隧道的试验方法，在该试验方法中采用了一种干冰清洗试验机，该干冰清洗试验机包括液态二氧化碳供给设备、压缩空气供给设备、干冰生成管、压缩空气管和清洗喷嘴管；

所述干冰生成管的进口端与液态二氧化碳供给设备相连通，干冰生成管的出口端与压缩空气管相连通；干冰生成管为两端大、中间小的结构；

所述压缩空气管的进口端与压缩空气供给设备相连通，干冰生成管的出口端与压缩空气管内通道相连通、且干冰生成管与压缩空气管之间的夹角为45度，压缩空气管的出口端与清洗喷嘴管相连通；在靠近压缩空气管与干冰生成管相连通的位置、压缩空气管的管径逐渐减小然后再逐渐增大；

所述清洗喷嘴管的一端与压缩空气管相连通，清洗喷嘴管的另一端的管径逐渐减小然后再逐渐增大；

该方法包括如下步骤：