專利名稱：一種生態(tài)隧道的構(gòu)建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種生態(tài)隧道的構(gòu)建方法，屬于地下工程等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著國家交通運輸網(wǎng)規(guī)劃的逐步實施，交通運輸線急劇增加，地下隧道工程建設(shè) 規(guī)模與數(shù)量隨之增長，地下工程生態(tài)、環(huán)保和安全的理念日益凸現(xiàn)。國家正在推進(jìn)實施"國 土綠化工程"和"建設(shè)綠色走廊"的建設(shè)理念，通過建設(shè)綠色交通體系，來實現(xiàn)城市交通的可 持續(xù)發(fā)展，這充分反映了國家對工程建設(shè)環(huán)境方面的高度重視和要求，對地下隧道工程而 言，在保證隧道工程安全的條件下，實施地下隧道工程的生態(tài)化是地下交通工程建設(shè)健康 發(fā)展的必然需求。 目前，地下隧道工程的美化大多采用在其內(nèi)壁粘貼裝飾材料或粉刷涂料，但未能 掩飾其負(fù)面影響一方面，生硬單調(diào)且封閉的隧道內(nèi)壁，易與燈光造成不協(xié)調(diào)，產(chǎn)生光污染， 強光、弱光等與行車的視覺環(huán)境交錯，易引起司機眩暈、眼睛疲勞，從而急劇地提高了交通 事故的發(fā)生幾率；另一方面，隧道內(nèi)部汽車尾氣濃增、粉塵顆粒富集、滲出液匯聚等，使得隧 道疏排等負(fù)荷急速提高，從而環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。此外，隧道內(nèi)部回音振蕩，共振疊加 現(xiàn)象頻繁，各頻段聲波激振共存，易造成強烈的噪聲污染，給予剌耳煩躁的聽覺沖擊，導(dǎo)致 事故頻發(fā)。因此，構(gòu)建設(shè)施布局合理、結(jié)構(gòu)體系完整、景觀視覺與生態(tài)功能相統(tǒng)一的多層次、 多元化的生態(tài)型隧道，是地下隧道工程建設(shè)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的必然趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提出一種既能夠解決傳統(tǒng)隧道的景觀和
視覺缺陷，又能解決現(xiàn)有隧道的環(huán)境污染和隧道滲漏問題，并提出一種簡單實用、結(jié)構(gòu)穩(wěn)
定、環(huán)保節(jié)能的生態(tài)隧道構(gòu)建方法。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為 —種生態(tài)隧道的構(gòu)建方法，該構(gòu)建方法包括 (1)篩選隧道綠化植物，所篩選的隧道綠化植物為適宜在隧道環(huán)境下生長，且為根
系不發(fā)達(dá)，生命力強，四季常青的單一種類，或兩種及兩種以上的攀緣類植物。
(2)構(gòu)建植物營養(yǎng)供給鏈，隧道內(nèi)側(cè)壁從下到上設(shè)置兩層以上的營養(yǎng)供給鏈，營養(yǎng)
供給鏈由鏈接或螺栓連接的斗型容器組成。各斗型容器內(nèi)部緊貼隧道壁的一側(cè)，垂直設(shè)置
有植物營養(yǎng)基質(zhì)層、防水層、疏水層、隔根層，且疏水層、隔根層設(shè)置在防水層與植物營養(yǎng)基
質(zhì)層之間，隔根層設(shè)置在疏水層和植物營養(yǎng)基質(zhì)層之間。斗型容器遠(yuǎn)離隧道側(cè)壁的一側(cè)通
過螺栓連接傾斜的玻璃纖維薄板，且玻璃纖維薄板的坡腳與斗型容器的開口緣平齊。
(3)隧道照明采光及植物生長光的篩選，利用太陽能來供給植物生長所需的光照
和隧道內(nèi)照明。所述的植物生長采用光照為單一的、波段為640-660nm紅光或單一的、波段
為430-450nm藍(lán)紫光，或者是紅光和藍(lán)紫光的混合光。 (4)隔離眩光，在植物生長燈上設(shè)置防眩隔離罩，或規(guī)劃植物群落層來吸收和遮擋眩光； (5)維護(hù)植物及營養(yǎng)供給，維護(hù)植物及營養(yǎng)供給是指更換死亡或超年限植物、供給 植物生長的養(yǎng)分、殺蟲劑和回收枯枝敗葉，所述的超年限植物是指生長期達(dá)到一定年限后 使得植物根莖葉超出營養(yǎng)供給鏈承載能力的植物。 (6)隧道消防，隧道內(nèi)采用感溫、電控相接合的雙控火災(zāi)探測系統(tǒng)以及輕水泡沫或 超細(xì)干粉的滅火裝置。 由于采用了以上技術(shù)方案，一方面攀緣植物能夠沿著植物營養(yǎng)供給鏈裝置布滿整 個隧道壁，為車輛在隧道內(nèi)通行營造一種和諧的景觀環(huán)境；另一方面，利用太陽能來輔助隧 道內(nèi)的電網(wǎng)照明，節(jié)省能源和運營成本。
本發(fā)明的優(yōu)點 本發(fā)明采用裝置簡單、工藝簡便、景觀效果好，特別適合隧道等大型構(gòu)筑物的景觀 改善工程，體現(xiàn)以下優(yōu)點和有益效果 1.體現(xiàn)了國家工程建設(shè)的理念 國家正在推行實施"國土綠化工程"和"建設(shè)綠色走廊"的建設(shè)理念，在隧道內(nèi)種 植綠色植物體現(xiàn)了國家工程建設(shè)的理念，實現(xiàn)交通景觀工程的可持續(xù)發(fā)展。
2.實現(xiàn)了隧道生態(tài)景觀和整個交通景觀的和諧 隧道作為整個交通體系的一部分，其內(nèi)部生態(tài)植被完善了整個交通體系的景觀，
減少了隧道的負(fù)面影響，使單調(diào)生硬的隧道融入到整個交通綠化中，給隧道的使用者-司
機和乘客提供一個優(yōu)美宜人、舒適和諧的行車環(huán)境。 3.實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益的最優(yōu)化 植物營養(yǎng)供給鏈，可利用城市的固體廢棄物和農(nóng)村的農(nóng)作物的纖維秸稈制作；植 物所需的營養(yǎng)基質(zhì)可用農(nóng)村沼氣池的廢渣和污泥制作，在實現(xiàn)隧道生態(tài)景觀的同時，也使 資源變廢為寶，降低地下隧道工程的建設(shè)成本。另外，通過特殊的轉(zhuǎn)換裝置，將清潔廉價的 太陽能轉(zhuǎn)換成植物生長所需光照和隧道照明，既增加景觀效果，又節(jié)省國家電網(wǎng)電源，節(jié)約 資源、降低費用。 4.該構(gòu)建方法可達(dá)到以下有益效果 (1)良好的景觀效果。改變常規(guī)隧道呆板生硬的狀況，綠化植物與燈光和諧的組 合，使隧道內(nèi)充滿綠意和生機，有利于改善隧道生態(tài)環(huán)境，美化隧道景觀，實現(xiàn)人與生態(tài)隧 道的和諧相處； (2)凈化空氣。隧道綠化植物有利于吸收汽車尾氣、灰塵等有害物質(zhì)，減少大氣污 染，增加隧道內(nèi)的氧氣含量； (3)防眩光。隧道內(nèi)原有的光滑易反光裝飾材料被一種柔性植物所取代，避免隧道 照明燈和汽車照明燈產(chǎn)生眩光，同時和諧的景觀環(huán)境也緩解了司機的眼睛疲勞，為隧道內(nèi) 行車提供一種良好的視覺環(huán)境； (4)吸收噪音效果好。隧道壁和頂部布滿的綠化植物，減緩了隧道壁的堅硬程度， 能夠吸收隧道內(nèi)的噪音，減少噪聲污染； (5)改善了行車狀況。反射到人眼里的植物光，其顏色的變化誘導(dǎo)和預(yù)示了隧道的 線性變化，提高了隧道內(nèi)行車的安全程度； (6)對車體的緩沖作用。當(dāng)由于意外事故而使車體與隧道壁發(fā)生沖擊時，柔性的生態(tài)植被可降低車輛和駕駛員的損壞程度； (7)具有防護(hù)功能。傳統(tǒng)的隧道內(nèi)飾不易滿足防水、抗裂、節(jié)能、環(huán)保和景觀的效 果，而植物能夠吸收對混凝土有腐蝕性的氣體和液體，對混凝土強度的衰減起到了抵制作 用，對隧道的耐久性起到了維護(hù)作用。 生態(tài)隧道的構(gòu)建，對隧道內(nèi)生態(tài)平衡起著積極推進(jìn)作用，實現(xiàn)隧道內(nèi)生態(tài)、景觀、 照明、防護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，使得隧道的使用壽命更長、環(huán)境更美、行車更舒適，達(dá)到投資、維護(hù) 更省的最終目標(biāo)，是一種環(huán)境效應(yīng)顯著的構(gòu)建方法。
具體實施例方式1.篩選隧道綠化植物 根據(jù)隧道所處地理位置的氣象、水文、地質(zhì)條件篩選根系不發(fā)達(dá)，根的作用力對隧
道壁影響小、生命力強，四季常青的單一種類，或兩種及兩種以上的、能間隔生綠的攀緣類
植物，且篩選隧道綠化植物最適宜在隧道環(huán)境下生長兼有吸收汽車尾氣、粉塵顆粒等功能，
如爬山虎和紫藤等。即種植的單一植物能確保四季常青，而兩種及兩種以上的植物是具有
不同的發(fā)綠季節(jié)且能確保隧道四季常綠。 2.構(gòu)建植物營養(yǎng)供給鏈 (1)構(gòu)筑植物營養(yǎng)裝置 隧道內(nèi)側(cè)壁從下到上壁設(shè)置兩層以上的營養(yǎng)供給鏈，營養(yǎng)供給鏈由鏈接或螺栓連 接的斗型容器組成，各斗型容器內(nèi)部緊貼隧道壁的一側(cè)垂直設(shè)置有植物營養(yǎng)基質(zhì)層、防水 層、疏水層、隔根層，且疏水層、隔根層設(shè)置在防水層與植物營養(yǎng)基質(zhì)之間，隔根層設(shè)置在疏 水層和植物營養(yǎng)基質(zhì)層之間。該裝置能盛裝足夠的植物生長所需的營養(yǎng)基質(zhì)，以及利于植 物根系和莖延伸的適宜空間和構(gòu)造，并具有防滲護(hù)壁的作用。具有質(zhì)輕高強、環(huán)保、耐久性 好、耐腐蝕的特性，能和隧道壁有良好的粘結(jié)性和穩(wěn)定性，能滿足植物根的向重力性及互通 性和莖的向上攀緣性的要求。
(2)營養(yǎng)供給鏈的固定 營養(yǎng)供給鏈通過螺釘或粘結(jié)劑使其和隧道壁牢固地連接在一起，構(gòu)成一個穩(wěn)定的 整體。斗型容器遠(yuǎn)離隧道側(cè)壁的一側(cè)通過螺栓連接著傾斜的玻璃纖維薄板，且玻璃纖維薄 板的坡腳與斗型容器的開口緣平齊，能夠隔離植物的落葉，防止落葉落到通道上，使得落葉 滑向植物營養(yǎng)供給裝置內(nèi)，腐爛后可作植物生長的營養(yǎng)物質(zhì)。
3.隧道照明采光及植物生長光的篩選 隧道照明采光及植物生長光的篩選，是把清潔可再生的太陽能引入隧道，實現(xiàn)太 陽能在隧道內(nèi)利用。當(dāng)隧道長度不大于60m時，在隧道外面設(shè)置太陽能收集和轉(zhuǎn)化裝置，通 過該裝置篩選出植物生長所需波段的光，并采用光導(dǎo)管將其傳輸?shù)剿淼纼?nèi)部；當(dāng)隧道長度 大于60m時，考慮到光的衰減，可通過太陽能收集和轉(zhuǎn)化裝置將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，供給隧 道內(nèi)安裝的植物生長燈和隧道燈，來輔助完成電網(wǎng)照明。植物生所需要波段的光為單一的、 波段為640-660nm紅光或單一的、波段為430-450nm藍(lán)紫光，或者是紅光和藍(lán)紫光的混合 光。 4.隔離眩光 植物生長所需的光大多是紅光和藍(lán)紫光，而紅光和藍(lán)紫光容易剌激人的眼睛。為削弱或屏蔽照到人眼里的光強，防止植物生長所需的光對司機產(chǎn)生眩暈，確保行車安全。需
在植物生長燈上安置防眩隔離罩，或規(guī)劃立體的植物群落層來吸收和遮擋眩光。 5.維護(hù)植物及營養(yǎng)供給 維護(hù)植物及營養(yǎng)供給是指更換死亡或超年限植物、供給植物生長的養(yǎng)分和回收枯
枝敗葉。種植裝置通過活動鏈接進(jìn)行連接，方便植物的更換、固定和移動以及營養(yǎng)物質(zhì)的供
給。植物在隧道內(nèi)生長到一定年限，植物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)可能匱乏，而植物腐枝敗葉提
供的養(yǎng)分又難以維持植物的生長所需，所以需要重新對植物營養(yǎng)供給鏈進(jìn)行營養(yǎng)供給；同
時植物達(dá)到一定年限后，植物的根莖葉超出營養(yǎng)供給鏈的承載，需要對超年限植物進(jìn)行改
換。所以用鏈接或者螺栓對營養(yǎng)供給鏈裝置進(jìn)行連接，方便以后進(jìn)行移動、更換。 6.隧道消防 隧道內(nèi)采用感溫、電控相接合的雙控火災(zāi)探測系統(tǒng)以及輕水泡沫或超細(xì)干粉滅火 裝置，該裝置設(shè)置手動泡沫噴淋系統(tǒng)和消防軟管巻盤。另外在隧道口附近設(shè)置的高位水池 需儲存消防的全部用水量，與常規(guī)隧道相比，應(yīng)增加一些消防易燃植物的用水，同時消防設(shè) 施的布置間距可在原有基礎(chǔ)上減小5m。設(shè)置手動泡沫噴淋系統(tǒng)和消防軟管巻盤的目的是方 便非專業(yè)消防人員的操作和使用。因此，對原有隧道消防設(shè)施進(jìn)行改造和完善，使得滿足隧 道內(nèi)的消防需求避免造成隧道破壞和影響正常運營。
權(quán)利要求
一種生態(tài)隧道的構(gòu)建方法，其特征在于該構(gòu)建方法包括(1)篩選隧道綠化植物，所篩選的隧道綠化植物為適宜在隧道環(huán)境下生長，且為根系不發(fā)達(dá)，生命力強，四季常青的單一種類，或兩種及兩種以上的攀緣類植物；(2)構(gòu)建植物營養(yǎng)供給鏈，隧道內(nèi)側(cè)壁從下到上設(shè)置兩層以上的營養(yǎng)供給鏈，營養(yǎng)供給鏈由鏈接或螺栓連接的斗型容器組成；(3)隧道照明采光及植物生長光的篩選，利用太陽能來供給植物生長所需的光照和隧道內(nèi)照明；(4)隔離眩光，在植物生長燈上設(shè)置防眩隔離罩，或規(guī)劃植物群落層來吸收和遮擋眩光；(5)維護(hù)植物及營養(yǎng)供給，維護(hù)植物及營養(yǎng)供給是指更換死亡或超年限植物、供給植物生長的養(yǎng)分、殺蟲劑和回收枯枝敗葉；(6)隧道消防，隧道內(nèi)采用感溫、電控相接合的雙控火災(zāi)探測系統(tǒng)以及輕水泡沫或超細(xì)干粉的滅火裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生態(tài)隧道的構(gòu)建方法，其特征在于各斗型容器內(nèi)部緊貼隧道 壁的一側(cè)，垂直設(shè)置有植物營養(yǎng)基質(zhì)層、防水層、疏水層、隔根層，且疏水層、隔根層設(shè)置在 防水層與植物營養(yǎng)基質(zhì)層之間，隔根層設(shè)置在疏水層和植物營養(yǎng)基質(zhì)層之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生態(tài)隧道的構(gòu)建方法，其特征在于所述的植物生長采用光照 為單一的、波段為640-660nm紅光或單一的、波段為430-450nm藍(lán)紫光，或者是紅光和藍(lán)紫 光的混合光。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生態(tài)隧道的構(gòu)建方法，其特征在于所述的超年限植物是指生 長期達(dá)到一定年限后使得植物根莖葉超出營養(yǎng)供給鏈承載能力的植物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1和3所述生態(tài)隧道的構(gòu)建方法，其特征在于斗型容器遠(yuǎn)離隧道側(cè) 壁的一側(cè)通過螺栓連接傾斜的玻璃纖維薄板，且玻璃纖維薄板的坡腳與斗型容器的開口緣 平齊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生態(tài)隧道的構(gòu)建方法，屬于地下工程等領(lǐng)域。構(gòu)建方法包括隧道綠化植物的篩選、植物營養(yǎng)供給鏈的構(gòu)建、隧道照明采光及植物生長光的篩選、眩光隔離、植物及營養(yǎng)供給的維護(hù)和隧道消防。該方法既能改變目前隧道內(nèi)部環(huán)境單調(diào)、景觀匱乏的現(xiàn)狀，又能大大提高隧道防滲護(hù)壁的安全性能，為隧道內(nèi)行車提供舒適的環(huán)境和良好的視覺景觀，達(dá)到立體生態(tài)、照明、防滲護(hù)壁及景觀效果的整體和易性與穩(wěn)定性的目的。本發(fā)明充分拓展了太陽能的利用空間，采用轉(zhuǎn)化、輸送、存儲相結(jié)合的能源收集處理系統(tǒng)，配備感溫、電控相接合的雙控火災(zāi)探測系統(tǒng)以及輕水泡沫或超細(xì)干粉滅火裝置，急劇地降低了隧道運營的管理成本，從整體上降低地下隧道工程的建設(shè)成本。
文檔編號E21D9/14GK101713293SQ20091027304
公開日2010年5月26日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者張子新, 盛謙, 蔡光華, 薛強 申請人:中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所