CN203855951U - 一种多年冻土区斜坡段输电塔基制冷结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多年冻土区斜坡段输电塔基制冷结构，包括塔基，土工布，块石层，L型通风管，自动风门，喇叭型连接管道，土墩，斜坡，在斜坡开挖坑中，浇筑塔基周围铺设块石层，块石层中，间隔埋设L型通风管，L型通风管一端为喇叭型连接管道，水平置放在土墩上，另一端穿过块石层上铺设的土工布露出地表，管口上装有自动风门。本实用新型通过块石层和L型通风管这两个制冷结构实现冷能有效收储，快速通风降温，达到维持基础稳定的目的。对维持冻土基础的稳定、保障塔基安全运营具有重要作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多年冻土区斜坡段输电塔基制冷结构，适合用于维持多年冻土区斜坡段输电塔基的热稳定性与输电线路的安全运营。
背景技术
青藏输电线路是世界上首次在海拔4 000~5 000 m以上建设高压直流线路，北起青海格尔木市，南至西藏拉萨，采用直流400kV的标准，输电距离约1100余km，其中约620 km线路跨越青藏高原的多年冻土地段，其中大片连续多年冻土区占83.6%，岛状多年冻土区占16.4%，南北两段均为季节冻土区。
多年冻土区塔基在修建运营过程中，土体受桩基浇筑水泥的水化热以及上部桩基热传导的影响，地层温度升高，从而造成冻土的融化，基础下沉，上部电网的稳定性能及服役性能受到威胁。尤其是修建在斜坡断面上的输电塔基，地基处理不当，将造成冻融泥流，从而对输电线路造成巨大的损害。目前，对于输电线路塔基周围土体的降温措施主要依赖于热棒技术，其成本较高，施工难度较大；因此，研发一种结构简便，成本低廉的输电塔基制冷结构具有重要意义。
发明内容
基于上述，本实用新型的目的在于提供一种多年冻土区斜坡段输电塔基制冷结构。该结构靠块石层的主动冷却降温性能与排水作用，自动温控通风管的对流换热方式达到促速块石内部热量快速释放，以此来降低塔基周围的温度。
本实用新型的目的是通达以下技术方案来实现：
一种多年冻土区斜坡段输电塔基制冷结构，包括塔基，土工布，块石层，L型通风管，自动风门，喇叭型连接管道，土墩，斜坡。在斜坡开挖坑中，浇筑塔基周围铺设块石层，在块石层中，间隔埋设L型通风管，L型通风管一端为喇叭型连接管道，水平置放在土墩上，另一端穿过块石层上铺设的土工布并露出地表，管口上装有自动风门。
本实用新型的优点和产生的有益效果是：
冻土区斜坡段地势较高，风速较大。本实用新型充分利用了块石层的热半导体效应，冷季发生自然对流与强迫对流，促使下部土体温度降低；暖季有效导热系数较低，起到热传导隔热的作用，并且结合L型通风管，扩大的喇叭型连接管道可以强化冬季制冷。能最大程度将冬季冷能收集并存储在输电塔基基础里，自动风门具有冷季，自动风门开启，冷空气进入L型通风管；暖季，自动风门关闭的特点，有效的阻止L型通风管与外界空气进行能量交换。有效的降低了塔基基础周围土体温度，从而保证塔基的长期热稳定。其次块石层还可以隔断水分向上迁移，起到排水作用，从而防止土体冻胀、塔基冻拔病害发生。对维持冻土基础的稳定，保障塔基安全运营起重要作用。
2、土工布铺设在块石层上部，并由碎石固定。土工布具有透水，隔沙的作用，防止块石层孔隙被风积沙填堵。
3、本实用新型结构简单，易于施工与维护，块碎石取材方便，降低工程投资。
附图说明
图1 多年冻土区斜坡段输电塔基制冷结构横断面图。
具体实施方式
下面，结合附图对本实用新型技术方案予以进一步说明：
本实用新型采用的自动风门为“一种自动开启与关闭的风门装置”（ZL201320321138.2）
如图1所示，一种多年冻土区斜坡段输电塔基制冷结构，包括塔基1，土工布2，块石层3，L型通风管4，自动风门5，喇叭型连接管道6，土墩7和斜坡8。塔基1为灌注锥柱式基础，在斜坡8开挖坑中，浇筑塔基1周围铺设块石层3并且压实，块石层3体积为300cm×300cm×130cm，块石的粒径为15～25cm。块石层3中，间隔埋设L型通风管4，L型通风管4材料为PVC管，直径为20cm，管与管间距为2～4倍管径。在块石层3内部，上层L型通风管4轴线距天然地表50cm，并露出地表；下层L型通风管4轴线距块石层底部50cm。L型通风管4一端为喇叭型连接管道6，L型通风管4与喇叭型连接管道6为丝扣或者螺丝连接。喇叭型连接管道6水平置放在土墩7上，土墩7为开挖土方，面积为50cm×50cm。L型通风管4另一端穿过块石层3上铺设的土工布2露出地表，管口上装有自动风门5。
块石层3具有热半导体效应，冷季发生自然对流与强迫对流，促使下部土体温度降低；暖季有效导热系数较低，起到热传导隔热的作用。土工布4铺设在块石层1上部，并由碎石固定。土工布2具有透水，隔沙的作用，防止块石层3孔隙被风积沙填堵。铺设在块石层1内的L型通风管4以对流换热方式达到块石层内部热量快速释放、降低塔基周围土体温度的目的。通过L型通风管4将喇叭型连接管道6与自动风门5连接，扩大的喇叭型连接管道可以强化冬季制冷。能最大程度将冬季冷能收集并存储在输电塔基基础里，自动风门5具有冷季开启，冷空气进入L型通风管4，保持斜坡段输电塔基的稳定性；暖季，自动风门5关闭，阻止L型通风管4与外界空气进行能量交换。通过块石层1和L型通风管4这两个制冷结构实现冷能有效收储，快速通风降温，达到维持基础稳定的目的。斜坡8段地势较高，风速较大，能够充分发挥块石层3对流换热和L型通风管4快速通风换热降温的性能。对维持冻土基础的稳定、保障塔基安全运营具有重要作用。
Claims (1)
1.一种多年冻土区斜坡段输电塔基制冷结构，包括塔基（1），土工布（2），块石层（3），L型通风管（4），自动风门（5），喇叭型连接管道（6），土墩（7），斜坡（8），其特征是在斜坡（8）开挖坑中，浇筑塔基（1）周围铺设块石层（3），块石层（3）中，间隔埋设L型通风管（4），L型通风管（4）一端为喇叭型连接管道（6），水平置放在土墩（7）上，另一端穿过块石层（3）上铺设的土工布（2）露出地表，管口上装有自动风门（5）。
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| CN111910669A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-11-10 | 华北电力大学（保定） | 一种用于冻土区主动冷却的可伸缩钢管螺旋桩基础及方法 |
| CN111910669B (zh) * | 2020-08-10 | 2021-09-03 | 华北电力大学（保定） | 一种用于冻土区主动冷却的可伸缩钢管螺旋桩基础及使用方法 |
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