用于冻土路基坡面的降温组块制造技术

本发明专利技术公开了一种用于冻土路基坡面的降温组块，该降温组块设于路基坡面，包括分隔板及遮阳隔热板。分隔板的两侧边架设于路基坡面，分隔板于远离路基坡面的一侧设有反射层；遮阳隔热板置于分隔板外侧，且遮阳隔热板的两侧边与分隔板的两侧边贴合，遮阳隔热板与分隔板之间形成两侧开口且四周密闭的对流换热通道，遮阳隔热板内部设有保温层，且遮阳隔热板于靠近分隔板的一侧设有散热片。遮阳隔热板、分隔板与对流换热通道形成隔热区，分隔板与路基坡面及其之间的空间形成蓄冷区。本发明专利技术通过上层阻热区多方面的高效阻热，下层蓄冷区进行多层级的蓄冷和降温，从而达到对冻土路基坡面高效降温的目的。

【技术实现步骤摘要】
用于冻土路基坡面的降温组块
本专利技术涉及温度调控层，尤其涉及一种用于冻土路基坡面的降温组块。
技术介绍
冻土是一种温度低于0℃且含有冰的土岩，冻土的力学强度会随着温度的变化而发生巨大的改变：温度越低冻土强度越大，当温度低于-1.5℃时，其瞬时抗压强度与一般岩石相当；而当温度高于-0.5℃至0℃时，其抗压强度相当于一般土块，甚至基本丧失。因此，为保证寒区重大工程建设的顺利进行和长期稳定，寒区科学工作者针对各种调控路基温度场的工程措施开展了系统的科学实践。其中，路基坡面调控是其中关键内容之一。目前，为应对太阳辐射对路基坡面的加热作用，满足冻土路基力学稳定性和热学稳定性的基本要求，同时也为破解“阴阳坡效应”(“阴阳坡效应”指路基阳坡吸热量大于阴坡吸热量，由此导致阳坡下部对应的冻土始终处于更加快速的退化或融化过程中，而阴坡则保持相对稳定或缓慢的退化过程。并由此造成阴坡、阳坡对应冻土退化速率、路基强度和路基变形的差异，并导致路基稳定性受到影响的一种效应)对路基稳定性的威胁，主要提出了遮阳板路基、块石(碎石)护坡路基以及空心块护坡等冻土路基调控措施，其中，申请人在中国专利公开号CN1707035中提出了一种用于保护多年冻土路基坡面的混凝土空心块，该空心块护坡措施是在路基坡面顺序地层叠放置一定厚度的预制混凝土空心块，该空心块护坡措施兼具遮阳板路基与块石(碎石)护坡路基的优点，在降温与稳定性方面效果更佳。但是，空心块护坡措施具有以下缺点：(1)在施工现场需靠人工一块接一块摆放，先成排再成列，最后层层堆叠，操作繁琐、效率低下；(2)由于是人工摆放堆叠，难以保证空心块的绝对整齐和对正，经常会出现中间空心块相互错位，导致空心块中心气流通道狭窄或堵塞，影响通风对流换热效能；(3)施工时不准确考究整个空心块护坡措施在路肩端通风口的位置，凭感觉随意放置，通常使得空心块内部空气的束流量较少、流动过程缓慢，而且通常只存在从坡脚向上到路肩的空气流动过程，由此导致对流换热作用较弱；(4)由于内部空气流速较慢，随着流经换热空气的不断吸热，空气温度存在由路基坡脚至坡顶不断增加的现象，即存在整体调控层温度差异性较大的现象，不利于路基地温场的整体调控。为解决空心块护坡措施的不足，申请人在中国专利公开号CN109706813中进一步提出了一种用于冻土路基坡面降温的管道式空心调控层。通过该管道式空心调控层的现场试验研究中发现，在青藏高原强烈太阳辐射作用下，虽然上层存在对流换热降温机制，但是顶层在太阳辐射作用下温度始终会保持在较高的状态下，并通过管体的内表面、通过二次辐射对管体内部和下层管体继续进行加热。观测资料显示，在中午太阳辐射作用下，在外部表面温度达到34.7℃的情况下，内部温度仍可以达到25.5℃。因此可以看到，表层的遮阳、特别是阻热性能，对于减少二次辐射的应用和影响至关重要。同时还需要看到，虽然该种措施因为“烟囱效应”，内部存在强烈的对流换热作用，但在环境空气温度约为12℃的条件下，管体的温度始终难以下降。而产生这种现象的原因主要在于，空气流速越靠近物体表面流速越低，表面空气流速基本为0m/s。由于空气导热系数很低，仅为0.023W/m·k，该层静止的空气层基本起到了隔热作用，因此管壳的热量难以向外散出。虽然保温材料阻热性能较好，可以通过在顶层设置保温材料层阻隔顶层传导作用的影响，但在青藏高原强烈辐射条件下，现场试验表明保温材料的厚度需要达到10cm以上才能消除保温材料传热过程的影响。在该种条件下，随着保温材料厚度的增加，其力学强度会不断下降，在青藏高原大风条件下，其力学稳定性难以满足现场实际条件。在青藏铁路遮阳板试验工程中，采用了建筑常用的彩钢板，在冬季大风条件下彩钢板很容易被大风破坏，其力学稳定性难以满足实际工程需要。由上述已有工程措施取得的研究成果及存在的问题，冻土路基坡面调控措施仍存在诸多问题。面对青藏高原多年冻土区青藏高速公路的建设、青藏铁路后期维护等迫切需要，实有必要提出一种新型冻土路基坡面降温结构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种冻土路基坡面的降温组块，利用调控辐射和对流等原理对冻土路基坡面降温、蓄能，以增强降温效能，解决已有工程措施存在的技术难题、破解“阴阳坡效应”对路基稳定性造成的重要威胁。为达到上述目的，本专利技术提供一种用于冻土路基坡面的降温组块，该降温组块设于路基坡面，该降温组块包括分隔板和遮阳隔热板。分隔板的两侧边架设于路基坡面，分隔板于远离路基坡面的一侧设有反射层；遮阳隔热板置于分隔板外侧，且遮阳隔热板的两侧边与分隔板的两侧边贴合，遮阳隔热板与分隔板之间形成两侧开口且四周密闭的对流换热通道，遮阳隔热板内部设有保温层，且遮阳隔热板于靠近分隔板的一侧设有散热片；分隔板与路基坡面及其之间的空间形成蓄冷区，遮阳隔热板、分隔板与对流换热通道形成阻热区。在一实施例中，遮阳隔热板上还设有导水槽，导水槽的数量为多个，间隔设置于遮阳隔热板上，且各导水槽之间连通。在一实施例中，遮阳隔热板的两侧边与路基坡面之间还设有聚水槽，聚水槽与导水槽连通。在一实施例中，聚水槽底部为锯齿状。在一实施例中，还设有防滑锚杆，分隔板与遮阳隔热板的侧边固定于聚水槽，防滑锚杆的一端固定于路基坡面，防滑锚杆的另一端固定于聚水槽，用以将降温组块固定于路基坡面。在一实施例中，遮阳隔热板的截面为中空且底部开口的梯形，且遮阳隔热板的顶面为中心高两侧低的弧形结构。在一实施例中，多个降温组块沿路基坡面的第一方向铺设，且多个降温组块之间采用搭接件连接。在一实施例中，搭接件为T型结构，遮阳隔热板的顶面还设有第一卡槽，搭接件的“T”型结构的两侧翼底面设置有第二卡槽，第一卡槽与第二卡槽相互咬合。在一实施例中，多个降温组块沿路基坡面的第二方向铺设，且多个降温组块之间采用企口搭接。在一实施例中，分隔板的一端或两端设有风门。在一实施例中，降温组块的两端分别靠近路基坡面的坡面顶部及坡面底部，降温组块具有对应于靠近坡面顶部的第一通风口及对应于靠近坡面底部的第二通风口，第一通风口连通于所述第二通风口，以形成从坡面顶部至坡面底部及/或坡面底部至坡面顶部的双向换流通道，以加快降温组块内的空气对流换热从而对路基坡面进行降温。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点：1、结构层组构的不同本专利技术属于多项、不同功能组件拼接结构。虽然现有技术中也存在拼接结构，但主要为单一组成单元的重复、或反复拼接形成的多层组构。如中国专利公开号CN1707035中提出的用于保护多年冻土路基坡面的混凝土空心块，为结构单一的较短的空心管节沿轴向的不断拼接形成空气对流通道，同时通过多个通道的平行、以及层叠形成整体坡面对流换热调控层；但存在管节之间密封性差、漏气导致的对流换热能力不强和降温效能较低等问题。又如中国专利公开号CN109706813中的用于冻土路基坡面降温的管道式空心调控层，也为单一管道式结构的平行和多层叠放；但存在单一构件尺寸过大现场施工困难，以及上层、下层辐射传热相互影响显著，整体调控效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于冻土路基坡面的降温组块，其特征在于，所述降温组块设于路基坡面，所述降温组块包括：/n分隔板，其两侧边架设于所述路基坡面，所述分隔板于远离所述路基坡面的一侧设有反射层；以及/n遮阳隔热板，置于所述分隔板外侧，且所述遮阳隔热板的两侧边与所述分隔板的两侧边贴合，所述遮阳隔热板与所述分隔板之间形成两侧开口且四周密闭的对流换热通道，所述遮阳隔热板内部设有保温层，且所述遮阳隔热板于靠近所述分隔板的一侧设有散热片；/n其中，所述分隔板与所述路基坡面及其之间的空间形成蓄冷区，所述遮阳隔热板、所述分隔板与所述对流换热通道形成阻热区。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于冻土路基坡面的降温组块，其特征在于，所述降温组块设于路基坡面，所述降温组块包括：
分隔板，其两侧边架设于所述路基坡面，所述分隔板于远离所述路基坡面的一侧设有反射层；以及
遮阳隔热板，置于所述分隔板外侧，且所述遮阳隔热板的两侧边与所述分隔板的两侧边贴合，所述遮阳隔热板与所述分隔板之间形成两侧开口且四周密闭的对流换热通道，所述遮阳隔热板内部设有保温层，且所述遮阳隔热板于靠近所述分隔板的一侧设有散热片；
其中，所述分隔板与所述路基坡面及其之间的空间形成蓄冷区，所述遮阳隔热板、所述分隔板与所述对流换热通道形成阻热区。


2.根据权利要求1所述的降温组块，其特征在于，所述遮阳隔热板上还设有导水槽，所述导水槽的数量为多个，间隔设置于所述遮阳隔热板上，且各所述导水槽之间连通。


3.根据权利要求2所述的降温组块，其特征在于，所述遮阳隔热板的两侧边与所述路基坡面之间还设有聚水槽，所述聚水槽与所述导水槽连通。


4.根据权利要求3所述的降温组块，其特征在于，所述聚水槽底部为锯齿状。


5.根据权利要求3所述的降温组块，其特征在于，还设有防滑锚杆，所述分隔板与所述遮阳隔热板的侧边固定于所述聚水槽，所述防滑锚杆的一端固定于所述路基坡面，所述防滑锚杆的另一端固定于所述聚水槽，用以将所述降温组块固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞祁浩，王俊峰，张振宇，牛富俊，陈坤，
申请(专利权)人：兰州中科寒区工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62