[發明專利]一種高原凍土條件下地基的保溫裝置及其施工方法

有效

• 申請號: 201510386327.1
• 申請日: 2015-07-03
• 公開（公告）號: CN105040744B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 曾攀易;陳秋南;劉文駿;馬向前;周翔
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E02D31/00
• 分類號: E02D31/00;E02D3/115
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙)43108
• 代理人: 顏昌偉

1.一種高原凍土條件下地基的保溫裝置，包括金屬管道、溫度控制系統和電源，所述金屬管道鋪設在凍土地基中，其特征在于：所述溫度控制系統包括第一冷卻泵、第一節流閥、第二冷卻泵、第二節流閥、蒸發器、冷凝器、壓縮機、單向節流閥和冷卻塔，所述金屬管道的一端依次經第一冷卻泵、第一節流閥后與蒸發器的一次側進口相連，蒸發器的一次側出口與金屬管道的另一端相連，所述蒸發器的二次側出口經壓縮機后與冷凝器的一次側進口相連，冷凝器的一次側出口經單向節流閥后與蒸發器的二次側進口相連，所述冷凝器的二次側進口與冷卻塔的出口相連，冷凝器的二次側出口依次經第二冷卻泵、第二節流閥后與冷卻塔的進口相連，所述電源為整個保溫裝置供電，所述金屬管道在凍土地基中鋪設的形狀為S形。

2.一種高原凍土條件下地基保溫裝置的施工方法，包括以下步驟：

1)收集高原凍土地區的氣象資料，結合工程地質勘察資料，查明凍土的基本熱物理參數、多年凍土類型、上限深度、地溫年平均變化深度和年平均地溫；

2)根據步驟1)查明的數據確定金屬管道的材質、埋設位置及埋設深度、平面布置形式及范圍；

3)開挖地基，施工放樣，清理并平整場地；

4)根據步驟2)確定的埋設位置及埋設深度、平面布置形式及布置范圍在地基中鋪設金屬管道；

所述步驟4)的具體步驟為，先將金屬管道的首層鋪設在地基的最底層，鋪設完畢后用土回填，然后按照S形迂回方式依次向上鋪設，鋪設完一層后用土回填，直至金屬管道布滿整個地基平面；

5)在地基施工場安裝溫度控制系統和電源，將溫度控制系統與金屬管道連接；

所述步驟2)中，金屬管道材質為鋁合金，金屬管道的平面布置形式按照S形迂回布置，金屬管道的鋪設范圍為布滿整個地基平面。

3.如權利要求2所述的高原凍土條件下地基保溫裝置的施工方法，其特征在于：所述步驟2)中，金屬管道的首層鋪設在地基的最底層，相鄰兩層管道之間的鋪設距離的計算公式如下：

R=λTπClnA0A1]]>

其中：R表示相鄰兩層管道之間的鋪設距離，λ表示管道周圍土體的導熱系數；T表示管道的溫度波動周期；C表示管道周圍凍土的平均熱容量；A₀表示計算器管道的溫度差；A₁表示計算器管道的傳熱影響范圍邊界處的溫度差。

4.如權利要求2所述的高原凍土條件下地基保溫裝置的施工方法，其特征在于：所述步驟2)中還包括金屬管道規格型號的確定。