CN115305840A - 管涵的安装结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了管涵的安装结构。该安装结构在施工时，首先是在施工前进行地质勘察，通过土层参数信息，确定其季节性冻胀量及冻胀差异性较大的位置，并通过涵洞上安装的金属导管将加热系统制备的高温水蒸气通入相应部位的恒温组件中，通过该施工方法对冻胀严重部位进行加热，防止其因受不均匀冻胀而产生破坏。该方法施工时简便好操作，所用到的能源清洁可循环，全程无污染有害物质产生，增强了涵洞的整体保温性能。

Description

管涵的安装结构

技术领域

本申请涉及土工试验的技术领域，尤其涉及管涵的安装结构。

背景技术

冻土区修建的涵洞常常会由于地基土的反复冻融作用而遭致破坏，而路基的压实度与水分条件是引起的冻胀的决定性因素。当路基土压实度没有达到一定的标准而导致含水量超过其起始冻胀含水量时，路面便有可能有不均匀冻胀发生。如果地表水或地下水对路基土存在不均匀浸润，(如路基两侧或上方积水、侧沟积水与地下水)就会加剧这种不均匀冻胀的发生。路堤填土不均匀和路堑基底土质土层的不均匀引起的不均匀冻胀。就是因为土的性质及结构的不同其冻胀性不同，路基的不同朝向会造成不均匀性冻胀，如线路东西走向时出现的阳和阴坡，其明显的温差而导致的冻结程度是不一样的。涵洞的冻胀破坏原因有很多，其中涵洞地基土质土层的不均匀性和反复融冻作用，会加剧管节的接缝脱离、错位和挡墙端翼墙的开裂，虽然这些都不会直接造成涵洞的破坏，但为涵洞的渗透和淘刷破坏，雍水阻水创造了条件，最终导致涵洞的破坏。因此，解决涵洞土质土层的不均匀冻胀也就能极大地防止涵洞因这种不均匀冻胀而产生破坏

发明内容

有鉴于此，本申请提供管涵的安装结构，能够有效避免管涵的周围冻土的不均匀性冻胀。

本申请提供一种管涵的安装结构，包括：

一保温导管，被配置在管涵周围冻土体内和/或管涵上；

至少一恒温组件，连通所述保温导管并能够容纳用以释放热量的工作介质，被配置在所述管涵周围冻土体内的温度变化敏感部分；

其中，所述恒温组件用以接受外界所输入的热量。

可选地，所述恒温组件为采用导热金属材质的导热球。

可选地，所述保温导管由内至外依次叠设有工作导管、保温层和保护壳。

可选地，所述保温层、保护壳之间设有渗漏报警线。

可选地，用以为所述恒温组件输入热量的制热装置包括用以收集太阳能所释热量的集热板、保温储液箱和回流储液组件，所述集热板连通保温储液箱，所述保温储液箱的出液端用以连通所述保温导管，所述保温储液箱的入液端连通所述回流储液组件，所述回流储液组件用以收集由恒温组件排出的工作介质液体。

可选地，所述保温储液箱被配置有温度计。

可选地，所述保温储液箱的出液端被配置有压力泵站。

与相关技术相比，本申请安装结构至少具备以下有益效果：

(1)通过设置集热板，能够将太阳能运用到涵洞冻胀问题的解决上，从而有效地解决涵洞因冻胀不均匀所导致的局部破坏问题。所用资源可持续再生，在保证经济节约的同时不会给环境造成任何污染及其他负面影响。

(2)传热介质在涵管上运输时由于其良好的密封性不会损失较多热量，且在需要加热部分通过恒温组件的导热性能进行热传导

(3)由于事先进行地质勘查而将温度敏感部位及温度变化差异性较大等部位确定，故后期运营过程中可精准对冻害部位进行加热，加热过程简便易操作，无需消耗大量的人力成本。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的管涵的安装结构的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的保温导管的结构示意图。

图3为为本申请实施例提供的散热装置的结构示意图。

图4为为本申请实施例提供的保温保温储液箱的结构示意图。

其中，图中元件标识如下：

20-保温导管；21-工作导管；22-保温层；23-保护壳；24-渗漏报警线；30-恒温组件；40-制热装置；41-集热板；42-保温储液箱；421-外层；422-内层；423-芯层；43-回流储液组件；44-温度计；45-压力泵站；46-控制阀。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

参考图1，本申请提供管涵的安装结构，包括：

一保温导管20，被配置在管涵周围冻土体内和/或管涵上；

至少一恒温组件30，连通上述保温导管20并能够容纳用以释放热量的工作介质，被配置在上述管涵周围冻土体内的温度变化敏感部分；

其中，上述恒温组件30用以接受外界所输入的热量。

应当理解的是，上述恒温组件30所容纳的工作介质，可以但不限于水或者制冷领域常规采用的液体形式，还可以是气体形式，如水蒸汽等。被隐含公开的是，恒温组件30具有内腔，该内腔用以容纳工作介质，该内腔与保温导管20连通。

对于恒温组件30，通过将工作介质所储存热量向外释放，以传导至管涵周围冻土体的温度变化敏感部分。

恒温组件30的数量可以是一个，或者多个。当然基于管涵周围冻土体的温度变化敏感部分的加热效果，恒温组件30可设置成多个，具体数量根据实际需要，布设在管涵周围冻土体的温度变化敏感部分的不同位置。

再次参考图1，作为一种可示范地实现方式，上述恒温组件30为采用导热金属材质的导热球。

以此，通过导热球的导热金属材质，较好地将工作介质热量传导出去。这里，导热金属材质可以是银、铜等常规导热金属。

参考图2，作为一种可示范地实现方式，上述保温导管20由内至外依次叠设有工作导管21、保温层22和保护壳23。

以此，通过工作导管21用以容纳工作介质，保温层22用以对工作导管21的外表面进行保温以减少工作介质所储热量的不必要的散失。

较好地，上述保温层22、保护壳23之间设有渗漏报警线24。以此，对工作导管21的工作介质的渗漏进行警示。

请参考图3，作为用以为上述恒温组件30输入热量的制热装置40的一种可示范地实现方式，制热装置40包括用以收集太阳能所释热量的集热板41、保温储液箱42和回流储液组件43，上述集热板41连通保温储液箱42，上述保温储液箱42的出液端用以连通上述保温导管20，上述保温储液箱42的入液端连通上述回流储液组件43，上述回流储液组件43用以收集由恒温组件30排出的工作介质。

以此，由恒温组件30所排除的冷的工作介质(即经过与管涵周围冻土体经过热交换)流进回流储液组件43，再流入保温储液箱42以被储存。保温储液箱42具有冷液储存箱和热液储存箱。有冷液储存箱排出的冷的工作介质进入集热板41，集热板41利用外界的太阳能为工作介质加热而使冷的工作介质变成热的工作介质。热的工作介质由集热板41排入保温储液箱42的热液储存箱。热液储存箱进入保温导管20。由此，完成了利用太阳能对工作介质进行加热并输回至恒温组件30，进而完成了工作介质的循化利用。

已为公知的是，集热板41的基本原理和构造。例如，上述集热板41主要由排管与集管构成，所述排管纵向排列并构成流体通道，所述集管纵向连接若干根排管并构成流体通道。

在一个典型的实施方案中，上述保温储液箱42被配置有温度计44。

在一个典型的实施方案中，上述保温储液箱42的出液端被配置有压力泵站45。

参考图4，上述保温储水箱可以包括芯层423、内层422、外层421，可为集热板41加热的介质进行保温。

这里，所述芯层423的保温介质可以采用50mm或80mm聚氨酯发泡、聚苯乙烯、PEF等来进行保温。所述内层422是不锈钢层，可以使用质量比较好的SUS304食品级不锈钢板和镀锌板等。所述外层421为比较普通的不锈钢冲模压膜块或者是使用平板，可以选择SUS304不锈钢或是SUS201不锈钢来进行制作。水箱板的厚度可以根据水箱的大小、高度来决定，保温的材料也可使用石棉或岩棉来进行保温。

上述压力泵站45主要包括压力泵，可对制热完成的高温介质进行加压，并由输水管泵送到管涵外部的保温导管20中。

还可以理解的是，在保温储液箱42与压力泵站45之间可设有控制阀46，控制阀46可为直通单座，可控制流体介质的流向。

现在针对一个常见的应用场景中，来阐述本申请管涵安装的施工过程。应当注意的是，此常见的实施方案不可作为理解本申请所声称所要解决技术问题的必要性特征认定的依据，其仅仅是示范而已。

再次参考图1-图3，施工流程如下：

S1、管涵施工前(最好是冬季)，选取在管涵安装部位的部分土体中放置温感线，通过一段时间的数据采集分析确定其温度变化敏感部位。

S2、根据技术人员放样出的涵洞中线桩、涵洞基础大小和现场地质情况确定基础开挖位置，用石灰撒出开挖边线，现场测量原地面标高，计算出基坑下挖深度，并在开挖边线旁打好标高控制桩。

S3、基坑开挖完成后进行管节的安放，管节安装完成后，接缝应做止水处理,首先用浸过沥青的麻絮填塞管节间的缝隙，上半圈从外往里塞，下半圈从里往外塞，然后在外面再包裹两道满涂沥青的油毛毡，油毛毡应尽可能360度包裹。油毛毡包裹完成后在预制管节外部安装数根保温导管20，通过固定件(例如螺栓件)固定，保温导管20通往各温度敏感部位所在的恒温组件30。

S4、待管涵安装完成后进行土体回填，回填范围为管顶以上50cm、涵管每侧不小于2倍孔径范围内按设计要求分层回填渗水材料，分层压实，压实度大于95％。管顶填土压实厚度必须大于50cm时，才能允许机械和汽车通过。涵顶填土50内应采用小型打夯机人工夯实。回填时应注意涵洞两侧必须同时进行回填并压实，不得出现偏压，使安装好的管节移位。

S5、以上施工期间可同时在地面适当位置布置制热泵房，制热泵房内布设制热装置40。在温度较低天气时通过制热装置40将加热完成的介质通入到管涵上的恒温组件30中，通过包裹高温介质的恒温组件30为所在部位的土体持续加热，防止其产生不均匀冻胀破坏。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种管涵的安装结构，其特征在于，包括：

一保温导管，被配置在管涵周围冻土体内和/或管涵上；

至少一恒温组件，连通所述保温导管并能够容纳用以释放热量的工作介质，被配置在所述管涵周围冻土体内的温度变化敏感部分；

其中，所述恒温组件用以接受外界所输入的热量。

2.根据权利要求1所述安装结构，其特征在于，所述恒温组件为采用导热金属材质的导热球。

3.根据权利要求1所述安装结构，其特征在于，所述保温导管由内至外依次叠设有工作导管、保温层和保护壳。

4.根据权利要求3所述安装结构，其特征在于，所述保温层、保护壳之间设有渗漏报警线。

5.根据权利要求1所述安装结构，其特征在于，用以为所述恒温组件输入热量的制热装置包括用以收集太阳能所释热量的集热板、保温储液箱和回流储液组件，所述集热板连通保温储液箱，所述保温储液箱的出液端用以连通所述保温导管，所述保温储液箱的入液端连通所述回流储液组件，所述回流储液组件用以收集由恒温组件排出的工作介质液体。

6.根据权利要求5所述安装结构，其特征在于，所述保温储液箱被配置有温度计。

7.根据权利要求5所述安装结构，其特征在于，所述保温储液箱的出液端被配置有压力泵站。

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