CN219862154U - 一种多年冻土区防雪通风管道路基结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多年冻土区防雪通风管道路基结构，涉及冻土路基工程技术领域。防雪通风管道路基结构包括百叶窗进风口、进风管道、通风管道、出风管道、无动力风帽。进风管道高于出风管道，使得环境空气在无风情况下利用大气压强依次穿过百叶窗进风口、进风管道、通风管道、出风管道、无动力风帽，完成通风冷却效应。无动力风帽可以强化防雪通风管道路基结构内部自然对流，增强通风冷却效应；无动力风帽与百叶窗进风口都可以防止风吹雪进入管道，造成堵塞。本实用新型结构简单，针对性强，提供的多年冻土区防雪通风管道路基结构能对多年冻土路基下部土体进行通风冷却，降低土体温度，防止多年冻土退化；防止降雪影响路基结构的通风冷却效应。
Description
技术领域：
本实用新型涉及冻土路基工程技术领域，具体涉及一种多年冻土区防雪通风管道路基结构。
技术背景：
多年冻土一般是指冻结时间持续两年或两年以上且温度在0℃或0℃以下含有冰的土体和岩石。多年冻土土体中含有未冻水，其物理力学性质不稳定。伴随着气温升高，多年冻土开始退化。多年冻土地区路基修建过程中移除天然植被，改变地表热状态，使得更多的热量传递到土中。道路路基施工过程中，多年冻土层极易受到扰动，破坏其稳定，加剧冻土退化速度。寒季路基边坡积雪的保温作用会阻止路基内部的热量传播出来，加剧路基下部多年冻土退化。受气温变化影响，多年冻土地区的道路路基下部多年冻土开始退化，路基周围地表开始沉降变形，严重威胁道路路基的长期稳定性。
鉴于此，设计一种多年冻土区防雪通风管道路基结构。对多年冻土地区的路基下部土体进行通风冷却，降低土体温度，防止多年冻土退化；防止风吹雪进入管道系统，造成堵塞，保障防雪通风管道路基结构的长期稳定性；防止积雪掩埋通风管进出风口，保证积雪堆积期防雪通风管道路基结构的冷却效果。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种多年冻土区防雪通风管道路基结构，用于对多年冻土地区路基下部土体进行通风冷却，减缓或防止路基下部多年冻土退化，防止风吹雪进入管道系统，造成堵塞，保障防雪通风管道路基结构的长期稳定性；防止积雪掩埋通风管进出口，保证积雪堆积期防雪通风管道路基结构的冷却效果，保障路基长期稳定性。
本实用新型的目的在于提供一种节能环保的通风冷却措施，无需外力参与，依靠系统自身设施即可强化自然对流，完成通风冷却效应。
本实用新型采用以下技术方案进行实现：
一种多年冻土区防雪通风管道路基结构包含进风管道、通风管道、出风管道、百叶窗进风口以及无动力风帽。通风管道铺设于水平面上，进风管道、出风管道设置于竖直面上。进风管道高于出风管道，以便环境空气受大气压差依次流经百叶窗进风口、进风管道、通风管道、出风管道以及无动力风帽，完成通风冷却效应。
进风管道、通风管道、出风管道为直线波纹管，相邻管道采用弯头管连接。由于波纹效应，波纹管的导热速率极快，有助于在通风冷却过程中从土体带走更多的热量。进风管道设置于通风管道远离出风管道的一端。出风管道设置于通风管道远离进风管道的一端。
弯头管的弯曲度数为90°，弯曲半径大于或等于直线波纹管直径的两倍，用以降低弯曲处对环境空气流动速度的削弱作用，提高气流流动效率，从而提高通风冷却效果。
百叶窗进风口、进风管道、通风管道、出风管道采用PVC材料或金属材料，无动力风帽采用金属材料。使得多年冻土地区防雪通风管道路基结构管道系统具有轻质、高强、抗腐蚀的作用。
百叶窗进风口设置在进风管道远离通风管道的一端，百叶窗进风口叶片采用固定结构。百叶窗进风口的作用在于防止杂物以及风吹雪进入进风管道，造成堵塞，从而保障多年冻土地区防雪通风管道路基结构的可靠性。
无动力风帽设置在出风管道远离通风管道的一端。无动力风帽在不低于0.2m/s风速或温差超过0.5℃的情况下即可自由运作，排风效率高。无动力风帽在有风条件下强化自然对流，增强防雪通风管道路基结构管道系统内部气流的同时也可防止外部杂物以及风吹雪进入出风管道，从而进一步保障多年冻土地区防雪通风管道路基结构的可靠性。
直线波纹管的内径大于等于0.3m，管壁厚度大于或等于0.1m。合理的管道内径可以增加进风量，以便于带走更多的热量。合理的管壁厚度在保障管身强度的同时也可以保障热量传递的有效性。
管道采用弯头管连接，连接处需刷上防水涂料并包裹一层防水薄膜，用于防止土体中的水进入通风冷却系统中。受温度变化影响，通风管道中的积水冻结成冰，造成通风管道内径变小或管道堵塞，削弱防雪通风管道路基结构冷却效应或使防雪通风管道路基结构失效。
附图说明：
图1为本实用新型提供的一实施例的多年冻土地区防雪通风管道路基结构示意图
图2为本实用新型提供的一实施例中的百叶窗进风口的示意图
图3为本实用新型提供的一实施例中的无动力风帽的示意图
附图中标号为：①、百叶窗进风口；②、进风管道；③、通风管道；④、出风管道；⑤、无动力风帽；
图1中箭头为指示环境空气在防雪通风管道路基结构中的流动方向。
具体实施方式：
结合附图1、附图2、附图3以及技术方案，对本实用新型的一个具体实施例进行说明。
本实用新型实施例提供了一种多年冻土区防雪通风管道路基结构，对多年冻土地区的路基下部土体进行通风冷却，降低土体温度，防止多年冻土退化；防止风吹雪进入管道系统，造成堵塞，保障防雪通风管道路基结构的长期稳定性；防止积雪掩埋通风管进出口，保证积雪堆积期防雪通风管道路基结构的冷却效果。
本实用新型实施例适用于多年冻土地区路基结构工程，该通风冷却系统可全年正常工作，受季节影响较小，具有较好的稳定性。
多年冻土地区防雪通风管道路基结构包含②进风管道、③通风管道、④出风管道、①百叶窗进风口以及⑤无动力风帽。③通风管道铺设于水平面上，②进风管道、④出风管道设置于竖直面上。③通风管道埋置路基下方，②进风管道、④出风管道从路基两侧边坡伸出。②进风管道高于④出风管道，以便环境空气受大气压差依次流经①百叶窗进风口、②进风管道、③通风管道、④出风管道以及⑤无动力风帽，完成通风冷却效应。
本实用新型实施例中，①百叶窗进风口安装在②进风管道远离③通风管道的一端，用于防止杂物进入②进风管道，造成堵塞，从而保障多年冻土地区防雪通风管道路基结构的稳定性。
本实用新型实施例中，⑤无动力风帽安装在④出风管道远离③通风管道的一端。⑤无动力风帽用于强化通风冷却系统中环境空气的流动，与大气压差共同作用强化自然对流，增强对路基下部土体的冷却作用；⑤无动力风帽还可以防止杂物进入④出风管道，造成堵塞，从而进一步保障多年冻土地区防雪通风管道路基结构的稳定性。
本实用新型实施例中，②进风管道、③通风管道、④出风管道采用直线波纹管。依照波纹效应，波纹管可以从土体中带走更多的热量，有助于减缓多年冻土的退化速度。
本实用新型实施例中，直线波纹管的内径为0.3m，管壁厚度0.1m。合理的内径可以使得通风冷却系统具有足够的环境空气流量以及合理的流速。合理的管壁厚度可以在保障管道自身强度的同时，也可以高效地从土中带走热量。
本实用新型实施例中，相邻的两个直线波纹管通过弯头管连接。弯头管的弯曲角度为90°，弯头管内径为0.4m—0.6m，该弯曲角度以及内径可以防止环境空气在流经弯头管时，环境空气的流速降低，削弱通风冷却效应。
本实用新型实施例中，所用的①百叶窗进风口，两个窗叶的距离为0.1m(对于其他实施例，窗叶的距离可根据实际情况调整)。合理的窗叶距离可以在防止杂物进入进风管道的同时保障最大的进风量。
本实用新型实施例中，所用的⑤无动力风帽采用金属材料，⑤无动力风帽直径为1m。风帽在加工时全身涂抹防雨雪涂料，防止因积雪及杂物影响造成无动力风帽无法正常进行工作。
本实用新型实施例中，两个多年冻土地区防雪通风管道路基结构管道系统相距1.5m，此距离可以保障最大通风冷却效应。
本实用新型实施例中，多年冻土地区防雪通风管道路基结构所使用的施工步骤如下：
(1)依照设计的路基深度、路基宽度在天然地表开挖沟槽，沟槽深度为0m—0.5m。
说明1：防雪通风管道路基结构中所用的①百叶窗进风口、②进风管道、③通风管道、④出风管道、⑤无动力风帽，皆根据实际情况在工厂进行制作，验收合格后运至施工现场。
(2)沟槽开挖完毕后，对沟槽进行修整，确保③通风管道可以平稳放置。
说明2：提前在现场完成弯头管与③通风管道的连接，以便于后期施工。
(3)利用吊装设备缓慢地将③通风管道吊装到沟槽，平稳放置。
(4)在③通风管道一端用弯头管连接②进风管道，在连接处刷上一层防水涂料，并包裹防水薄膜。
(5)在③通风管道远离进风管道的一端用弯头管连接④出风管道，在连接处刷上一层防水涂料，并包裹防水薄膜。
说明3：该实施例使用的②进风管道长度在0.5m—0.8m，④出风管道的长度在0.3m—0.5m，用于防止积雪埋没②进风管道以及④出风管道，从而导致防雪通风管道路基结构失效。完成②进风管道、④出风管道的安装后，可将连接完成的构件原地放置，以便胶水凝固。
(6)利用设备支撑管道系统，在确保②进风管道、④出风管道垂直的情况下。回填沟槽。
说明4：在沟槽回填过程中，应防止杂物通过②进风管道、④出风管道进入③通风管道造成堵塞。
(7)在②进风管道远离③通风管道一端安装①百叶窗进风口。
(8)在④出风管道远离③通风管道的一端安装⑤无动力风帽。
(9)分层填筑压实路基。
以上仅为本实用新型的实施例，但并不用于限制本实用新型，本实用新型可以有多种更改和变化。
Claims (7)
1.一种多年冻土区防雪通风管道路基结构，包含进风管道、通风管道、出风管道、百叶窗进风口以及无动力风帽；其特征在于：所述通风管道铺设于水平面上，所述进风管道、所述出风管道设置于竖直面上；所述通风管道埋置于路基下方，所述进风管道、所述出风管道从所述路基的两侧边坡伸出；
所述进风管道高于所述出风管道，以便于环境空气在大气压差作用下依次流经所述百叶窗进风口、所述进风管道、所述通风管道、所述出风管道以及所述无动力风帽，完成通风冷却效应。
2.根据权利要求1所述的一种多年冻土区防雪通风管道路基结构，其特征在于：包含3根直线波纹管以及2个弯头管，所述直线波纹管通过所述弯头管连接。
3.根据权利要求2所述的一种多年冻土区防雪通风管道路基结构，其特征在于：所述弯头管，其弯曲角度为90°，所述弯头管的弯曲半径大于或等于所述直线波纹管半径的两倍。
4.根据权利要求1所述的一种多年冻土区防雪通风管道路基结构，其特征在于：所述百叶窗进风口、所述进风管道、所述通风管道、所述出风管道采用PVC材料或金属材料，所述无动力风帽采用金属材料。
5.根据权利要求1所述的一种多年冻土区防雪通风管道路基结构，其特征在于：使用的直线波纹管的内径大于等于0.3m，管壁厚度大于或等于0.1m。
6.根据权利要求1所述的一种多年冻土区防雪通风管道路基结构，其特征在于：使用的所述百叶窗进风口，安装在所述进风管道远离所述通风管道的一端，用于防止杂物进入所述进风管道造成堵塞。
7.根据权利要求1所述的一种多年冻土区防雪通风管道路基结构，其特征在于：使用的所述无动力风帽，安装在所述出风管道远离所述通风管道的一端，用于强化自然对流以及防止杂物进入所述出风管道造成堵塞。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11987937B1 (en) * | 2023-01-17 | 2024-05-21 | Northwest Institute Of Eco-Environment And Resources, Chinese Academy Of Sciences | Airflow-enhanced embankment ventilation structure, composite embankment structure, and construction method thereof |
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2023
- 2023-02-23 CN CN202320297204.0U patent/CN219862154U/zh active Active
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