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一种热电制冷抗滑桩及施工方法技术

技术编号:21708420 阅读:46 留言:0更新日期:2019-07-27 17:50
本发明专利技术提供一种热电制冷抗滑桩及其施工方法,抗滑桩包括:桩体和热电制冷系统;桩体包括空心桩、碎石层、齿型支架、锚索和锚具;空心桩的底部封闭,底部中心预埋锚具,桩内下段填充碎石层,上段嵌套齿型支架;锚索一端固定于底板锚具,穿过碎石层和齿型支架,另一端由锚具锚固于齿型支架上端;热电制冷系统包括制冷片、电压控制器、温度感应器、温控开关和无动力通风器;制冷片套于空心桩内且冷面紧贴管壁,无动力通风器套于粗管前端;温控开关控制制冷片的工作与断开,当土体温度高于开关转换温度时,开关闭合制冷片吸热,降低周围土体温度;本发明专利技术利用半导体热电效应和烟囱对流效应,进行降温和散热,为冻土滑坡提供散热通道和防护措施。

A Thermoelectric Refrigeration Anti-slide Pile and Its Construction Method

【技术实现步骤摘要】
一种热电制冷抗滑桩及施工方法
本专利技术属于多年冻土滑坡工程
,具体涉及一种热电制冷抗滑桩及施工方法。
技术介绍
滑坡是全球性三大地质灾害之一,分布广泛、发生频繁、预测困难,治理费用高昂,常给人们生命和财产造成重大的威胁,一直是世界各国关注的重要地质灾害问题。季节冻融是诱发滑坡的主要因素之一,冻融循环作用下土体冻结、融化,水分和应力重分布,土体强度参数降低、密实度减小,渗透性增大,大量的水分渗入边坡内部,上限以上土体达到饱和、过饱和状态,土体变形模量降低、剪切强度减小,有效应力降低,多种因素共同作用导致边坡稳定性向不利方向发展。寒区大规模的经济开发和工程建设实施,不可避免的要遇到不同形式的边坡。寒区土体大面积为冻土,性质对温度具有显著的依赖性和热不稳定性,季节冻融作用下寒区滑坡工程问题一般滑坡工程更复杂,冻融滑坡治理难度更大。传统防治措施为非寒区的支挡结构,如重力式挡墙、L型挡土墙,抗滑桩、锚索抗滑桩等增强抗滑力,然而这些防治结构无法降温,不能从根本上解决冻融滑坡问题,无法抵御全球气候变暖作用下,冻土上限退化引起的潜在隐患。目前的抗滑桩多为大截面实心桩,所需混凝土灌注量大,造价本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热电制冷抗滑桩,其特征在于:包括:桩体系统和热电制冷系统;所述桩体系统包括空心桩(1)、碎石层(2)、齿型支架(3)、锚索(4)和锚具(5);空心桩(1)的底部封闭,底部中心预埋锚具(5),桩内下段填充碎石层(2),上段嵌套齿型支架(3);锚索(4)穿过碎石层(2)和齿型支架(3),锚索(4)一端固定于桩底锚具(5),另一端由锚具(5)锚固于齿形支架(3)上端;所述齿型支架(3)由柱体(7)和底板(8)连接组成,柱体(7)的外围沿其轴向设置有凹槽、中心开设锚索孔(9),底板(8)上设有透气孔(10);所述热电制冷系统包括太阳能电池板(11)、制冷片(12)、电压控制器(13)、温度感应...

【技术特征摘要】
1.一种热电制冷抗滑桩,其特征在于:包括:桩体系统和热电制冷系统;所述桩体系统包括空心桩(1)、碎石层(2)、齿型支架(3)、锚索(4)和锚具(5);空心桩(1)的底部封闭,底部中心预埋锚具(5),桩内下段填充碎石层(2),上段嵌套齿型支架(3);锚索(4)穿过碎石层(2)和齿型支架(3),锚索(4)一端固定于桩底锚具(5),另一端由锚具(5)锚固于齿形支架(3)上端;所述齿型支架(3)由柱体(7)和底板(8)连接组成,柱体(7)的外围沿其轴向设置有凹槽、中心开设锚索孔(9),底板(8)上设有透气孔(10);所述热电制冷系统包括太阳能电池板(11)、制冷片(12)、电压控制器(13)、温度感应器(14)、温控开关(15)和无动力通风器(16);所述制冷片(12)由N型半导体和P型半导体通过金属导体连接构成的电偶对级联组成,一侧为冷面,另一侧为热面;电压控制器(13)的正极与N型半导体连接,负极与P型半导体连接;制冷片(12)嵌套于空心桩(1)与齿型支架(3)的凹槽内,冷面紧贴桩壁,热面与齿型支架(3)的内柱间留有孔道;所述无动力通风器(16)套于安装有制冷片(12)和齿型支架(3)的空心桩(1)顶端;所述温控开关(15)分别与太阳能电池板(11)、电压控制器(13)、制冷片(12)和温度传感器(14)通过导线连接组成闭合回路,控制制冷片(12)的工作与断开,转换工作温度设定为-1℃~3℃的某个值。2.根据权利要求1所述的热电制冷抗滑桩,其特征在于:所述空心桩(1)的横截面为圆形、矩形或梯形,空心桩(1)采用钢筋混凝土预制桩。3.根据权利要求1所述的热电制冷抗滑桩,其特征在于:所述碎石层(2)采用粒径为30~70mm的卵石或石子。4.根据权利要求1所述的热电制冷抗滑桩,其特征在于:所述无动力通风器(16)上设有一个穿线孔。5.根据权利要求1所述的热电制冷抗滑桩,其特征在于:所述太阳能电池板(11)、电压控制器(13)和温控开关(15)通过撑杆(19)安装固定,电压控制器(13)和温控开关(15)安装于保护箱(20)内。6.根据权利要求1所述的热电制冷抗滑桩,其特征在于:所述温度传感器(14)安装在坡体内任意两根空心桩(1)的中间,且距离坡面深度为1.0~5.0m处。7.根据权利要求1所述的热电制冷抗滑桩,其特征在于:所述齿型支架(3)为钢筋混凝土结构。8.一种权利要求1所述热电制冷抗滑桩的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)根据多年冻土边坡所在的地质和...

【专利技术属性】
技术研发人员:董旭光王永胜孙国栋田文通颉永斌
申请(专利权)人:宁夏大学
类型:发明
国别省市:宁夏,64

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