[發明專利]熱管體、熱管、陰陽坡路基的熱管路基系統及其施工工法

有效

• 申請號: 202010902445.4
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112030650B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 裴萬勝;張明義;晏忠瑞;賴遠明;張建明
• 申請（專利權）人: 中國科學院西北生態環境資源研究院
• 主分類號: E01C3/06
• 分類號: E01C3/06;E02D3/11;F24T10/40;F28D15/02;F28D15/06
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 呂露

本申請提供了一種熱管體、熱管、陰陽坡路基的熱管路基系統及其施工工法，涉及道路施工技術領域。熱管體包括管本體和第一開關裝置。管本體用于容納冷凝介質，管本體包括沿軸向布置的第一冷凝段和蒸發段。第一開關裝置設于管本體，第一開關裝置用于使蒸發段和第一冷凝段連通或者斷開。通過第一開關裝置能夠控制具有該熱管體的熱管的有效工作長度和有效工作時間，強化熱管的工作效能。

技術領域

本申請涉及道路施工技術領域，具體而言，涉及一種熱管體、熱管、陰陽坡路基的熱管路基系統及其施工工法。

背景技術

目前，熱管是多年凍土主動冷卻路基中單體降溫效果最好的技術，但是，受熱管結構形式的限制，熱管主要在冷季工作，暖季無法有效調節陰陽坡下路基的地溫差異。受熱管冷卻范圍的限制，管周過度降溫往往容易加劇路基橫向溫度的不均勻分布。同時，受熱管布設方式和安裝技術的限制，管壁和周圍土體經常存在空洞，不僅減弱了熱管和周圍土體的傳熱，而且容易形成水分通道，不利于路基穩定。

發明內容

本申請實施例提供一種熱管體、熱管、陰陽坡路基的熱管路基系統及其施工工法，以改善現有熱管無法有效調節陰陽坡路基的地溫差異的問題。

第一方面，本申請實施例提供一種熱管體，包括管本體和第一開關裝置。管本體用于容納冷凝介質，管本體包括沿軸向布置的第一冷凝段和蒸發段。第一開關裝置設于管本體，第一開關裝置用于使蒸發段和第一冷凝段連通或者斷開。

上述技術方案中，一般地，熱管的蒸發段是被包覆于陰陽坡路基內部，冷凝段延伸出陰陽坡路基。當使用具有該熱管體的熱管在使用的時候，蒸發段位于陰陽坡路基內部，第一冷凝段延伸出陰陽坡路基的陽坡。冷季，第一開關開通，蒸發段和第一冷凝段連通，蒸發段了冷凝介質吸熱蒸發，吸熱蒸發后的冷凝介質變為氣態，并流動至第一冷凝段，在第一冷凝段與外界進行熱交換，實現對路基的降溫，弱化陰陽坡下路基溫差。暖季，可以通過關閉第一開關裝置，使得蒸發段和第一冷凝段斷開，在陰陽坡溫差下，管內冷凝介質僅在蒸發段循環，從而實現暖季對陰陽坡溫差的調控。

另外，本申請第一方面實施例的熱管體還具有如下附加的技術特征：

在本申請第一方面的一些實施例中，管本體還包括第二冷凝段和第二開關裝置；第二冷凝段設于蒸發段遠離第一冷凝段的一側；第二開關裝置設于管本體，第二開關裝置用于使蒸發段和第二冷凝段連通或者斷開。

上述技術方案中，在使用具有該熱管體的熱管的過程中，蒸發段位于陰陽坡路基內，第一冷凝段和第二冷凝段分別從陰陽坡路基的陰坡和陽坡延伸出，通過第一開關裝置和第二開關裝置能夠控制具有該熱管體的熱管的有效工作長度和有效工作時間，強化熱管的工作效能。

在本申請第一方面的一些實施例中，熱管體還包括翅片，第一冷凝段和第二冷凝段中的至少一者的外壁設有翅片。

上述技術方案中，翅片的設置能夠增大熱管體內外熱交換面積，強化熱管的工作效能。

在本申請第一方面的一些實施例中，翅片為多個，多個翅片沿管本體的周向間隔布置。

上述技術方案中，沿管本體的周向間隔布置多個翅片，能夠進一步增大熱管體內外熱交換面積，強化熱管的工作效能。

在本申請第一方面的一些實施例中，蒸發段的內壁設有用于容納冷凝介質的凹陷部。

上述技術方案中，呈液態的冷凝介質能夠匯集在凹陷部內，使得氣態的冷凝介質能夠從管本體的中部向兩端流動，以使冷凝介質能夠更好的將陰陽坡路基內部的熱量帶走。

在本申請第一方面的一些實施例中，管本體還包括第一絕熱段，第一冷凝段和蒸發段之間通過第一絕熱段連接，第一絕熱段與第一冷凝段連通，第一開關裝置能夠使第一絕熱段和蒸發段連通或斷開。

上述技術方案中，第一絕熱段的設置增加了管本體的長度，能夠適應陰坡和陽坡距離較大的陰陽坡路基，使得該熱管體的適用范圍更廣。