[發(fā)明專利]利用太陽(yáng)能降低坡體含水率的裝置及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611154004.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106703052B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳光富;張國(guó)棟;謝強(qiáng);談太溪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D17/20
• 分類號(hào): E02D17/20;E02D3/10
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

一種利用太陽(yáng)能降低坡體含水率的裝置，包括插入坡體排水溝內(nèi)的上部開(kāi)設(shè)有水蒸氣溢出口的絕熱鋼管，絕熱鋼管上端安裝有太陽(yáng)能電池板，絕熱鋼管下段均勻布設(shè)有多個(gè)預(yù)設(shè)孔，開(kāi)設(shè)有多個(gè)預(yù)設(shè)孔洞的絕熱鋼管段外包裹有土工布層，絕熱鋼管下端螺紋連接有傳熱圓錐管，傳熱圓錐管內(nèi)安裝有加熱裝置，傳熱圓錐管外安裝有含水率監(jiān)測(cè)探頭；太陽(yáng)能電池板、總控開(kāi)關(guān)、控制模塊以及含水率監(jiān)測(cè)探頭串連形成閉合回路，加熱裝置與控制模塊電連接。本發(fā)明提供的利用太陽(yáng)能降低坡體含水率的裝置及其方法，可以解決現(xiàn)有邊坡排水工程施工難度大，周期長(zhǎng)，費(fèi)用高的問(wèn)題，實(shí)施簡(jiǎn)便快捷，費(fèi)用低，施工過(guò)程對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響小，后期維護(hù)簡(jiǎn)單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及降低坡體含水率領(lǐng)域，尤其是一種利用太陽(yáng)能降低坡體含水率的裝置及其方法。

背景技術(shù)

水是邊坡失穩(wěn)的主因之一?，F(xiàn)有邊坡加固排水系統(tǒng)包括：地表排水工程和地下排水工程。地表排水工程常采用截水溝，排水溝。地下排水根據(jù)邊坡所處的位置、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件等，可選用盲溝、排水孔、排水井、排水洞、大口徑管井、集水井、水平排水管或排水截槽等方案。

地表排水的目的是最大限度的把雨水從地表排走，防止其滲入坡體 ；地下排水的目的是最大限度的降低坡內(nèi)形成的地下水位高度?？v觀現(xiàn)有的邊坡加固排水系統(tǒng)均著眼宏觀層面，是戰(zhàn)略性的工程措施；細(xì)觀層面的角度比如直接考慮調(diào)節(jié)巖土體含水率穩(wěn)定邊坡的工程措施少見(jiàn)。另上述現(xiàn)有的排水系統(tǒng)工程規(guī)模皆大，周期長(zhǎng)，尤其是地下排水工程施工過(guò)程更是影響邊坡穩(wěn)定性，對(duì)邊坡結(jié)構(gòu)要求較高，施工前一般應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算。工程建設(shè)及后期維護(hù)費(fèi)用頗高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用太陽(yáng)能降低坡體含水率的裝置及其方法，可以解決現(xiàn)有邊坡排水工程施工難度大，周期長(zhǎng)，費(fèi)用高的問(wèn)題，實(shí)施簡(jiǎn)便快捷，費(fèi)用低，施工過(guò)程對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響小，后期維護(hù)簡(jiǎn)單。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種利用太陽(yáng)能降低坡體含水率的裝置，包括插入坡體排水溝內(nèi)的上部開(kāi)設(shè)有水蒸氣溢出口的絕熱鋼管，絕熱鋼管上端安裝有太陽(yáng)能電池板，絕熱鋼管下段均勻布設(shè)有多個(gè)預(yù)設(shè)孔，開(kāi)設(shè)有多個(gè)預(yù)設(shè)孔洞的絕熱鋼管段外包裹有土工布層，絕熱鋼管下端螺紋連接有傳熱圓錐管，傳熱圓錐管內(nèi)安裝有加熱裝置，傳熱圓錐管外安裝有含水率監(jiān)測(cè)探頭；

太陽(yáng)能電池板、總控開(kāi)關(guān)、控制模塊以及含水率監(jiān)測(cè)探頭串連形成閉合回路，加熱裝置與控制模塊電連接。

太陽(yáng)能電池板通過(guò)支架安裝在絕熱鋼管上。

傳熱圓錐管上開(kāi)設(shè)有安裝孔，含水率監(jiān)測(cè)探頭通過(guò)安裝孔與傳熱圓錐管固定連接。

安裝孔上設(shè)置有密封橡皮塞。

含水率監(jiān)測(cè)探頭前段設(shè)置有保護(hù)鋼片。

一種利用上述裝置降低坡體含水率的方法，開(kāi)啟總控開(kāi)關(guān)，含水率監(jiān)測(cè)探頭工作，將監(jiān)測(cè)信號(hào)傳遞到控制模塊，若監(jiān)測(cè)位置巖土體含水率高于閾值，控制模塊連通加熱裝置工作支路，加熱裝置工作加熱，水分蒸發(fā)，通過(guò)絕熱鋼管頂部的水蒸汽溢出口外溢，水蒸氣凝固聚集滴落在排水溝內(nèi)，排出坡體外，從而達(dá)到降低坡體巖土體含水率的目的，持續(xù)加熱巖土體直至監(jiān)測(cè)巖土體含水率低于等于閾值，控制模塊觸發(fā)斷開(kāi)加熱裝置工作支路，如此循環(huán)，即實(shí)現(xiàn)坡體含水率的降低。

本發(fā)明提供的利用太陽(yáng)能降低坡面體含水率的裝置及其方法，基于細(xì)觀角度的新思路、方法，提供一種新型的邊坡加固理念并其自動(dòng)化工程應(yīng)用實(shí)現(xiàn)——采用太陽(yáng)能加熱邊坡巖土體，使巖土體中水分蒸發(fā)，達(dá)到降低邊坡巖土體含水率的目的，從而維護(hù)邊坡穩(wěn)定。工程實(shí)施簡(jiǎn)便快捷，費(fèi)用低，施工過(guò)程對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響小，后期維護(hù)簡(jiǎn)單。同時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造可兼具抗滑、集水、排水功能于一體，功效高，克服了現(xiàn)有邊坡加固排水工程施工難度大，周期長(zhǎng)，費(fèi)用高，對(duì)邊坡本身結(jié)構(gòu)要求高的缺陷。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：