一种冻土路基防护结构制造技术

本实用新型专利技术涉及冻土防护技术领域，公开了一种冻土路基防护结构，包括路基、制冷装置、电能供给装置和主控器，制冷装置包括制冷驱动器、冷凝器和制冷管，制冷管包括制冷输送段和与制冷输送段的输出端连接的回送段，制冷驱动器的输出端通过冷凝器与制冷输送段的输入端连接，回送段的输出端与制冷驱动器的输入端连接；路基设在季节冻土层上，路基内沿路基铺设方向设有保温板，制冷输送段设置在季节冻土层或路基内且位于保温板的下方，回送段设置在路基内且位于保温板的上方；主控器分别与制冷装置和电能供给装置连接，电能供给装置为主控器和制冷装置供电。本实用新型专利技术能够主动制冷为冻土层实时补冷，保证路基的结构稳定，防止多年冻土层退化。冻土层退化。冻土层退化。

【技术实现步骤摘要】
一种冻土路基防护结构


[0001]本技术涉及冻土防护
，特别是涉及一种冻土路基防护结构。

技术介绍

[0002]冻土是指温度低于0℃的含有冰的各类土(岩)的总称。根据持续时间可以分为短时冻土、季节冻土和多年冻土。我国多年冻土分布面积位居世界第三，仅次于俄罗斯、加拿大。冻土的物理力学性质受温度影响显著。负温条件下土中水冻结成冰与水分迁移导致冻胀变形；正温条件下冻土中冰融化成水，引发热融沉降，冻融循环作用更易导致工程结构体系的变形破坏。
[0003]在冻土工程建设方面，国内外普遍认为：季节冻土区主要面临冻胀问题，多年冻土区首要考虑热融问题。在多年冻土区修筑路基结构，必然改变地表与大气间的换热条件，打破路基下覆多年冻土的水热平衡，加之全球气候变暖的影响，将导致多年冻土退化，活动层深度增大，引发一系列冻土热害问题，严重影响道路的长期服役性能。
[0004]过去青藏公路、青藏铁路建设中，提出了保护多年冻土措施。如高填方路基、保温路基等，这类路基依靠增加热阻来保护路基下覆多年冻土，属于被动保护型。另有主动冷却型路基，如碎石路基、通风管路基、片石护坡路基等，主要依靠空气对流，达到冷却路基的目的，容易遭受风沙封堵，后期运维相对困难；热棒路基依靠工质相变将路基内部热量传至大气环境，但只能在寒季发挥降温作用，季节匹配性差。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的问题在于，提供一种冻土路基防护结构，能够主动制冷为冻土层实时补冷，保证路基的结构稳定，防止多年冻土层退化。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种冻土路基防护结构，包括路基、制冷装置、电能供给装置和主控器，所述制冷装置包括制冷驱动器、冷凝器和制冷管，所述制冷管包括制冷输送段和与所述制冷输送段的输出端连接的回送段，所述制冷驱动器的输出端通过所述冷凝器与所述制冷输送段的输入端连接，所述回送段的输出端与所述制冷驱动器的输入端连接；所述路基设在季节冻土层上，所述路基内沿所述路基铺设方向设有保温板，所述制冷输送段设置在季节冻土层或所述路基内且位于所述保温板的下方，所述回送段设置在所述路基内且位于所述保温板的上方；
[0007]所述主控器分别与所述制冷装置和电能供给装置连接，所述电能供给装置为所述主控器和制冷装置供电。
[0008]作为本技术优选的方案，所述制冷管的管壁设有温度传感器，所述主控器与所述温度传感器连接，所述电能供给装置为所述温度传感器供电。
[0009]作为本技术优选的方案，所述电能供给装置为光伏发电装置、风力发电装置或光伏风力发电装置；所述制冷驱动器为直流压缩机。
[0010]作为本技术优选的方案，所述冷凝器与制冷管之间设有节流器。
[0011]作为本技术优选的方案，所述直流压缩机为蒸汽式直流压缩机，所述冷凝器为风冷式冷凝器，所述节流器为毛细管或电子节流阀。
[0012]作为本技术优选的方案，还包括保护壳，所述直流压缩机、冷凝器、节流器和主控器设置在所述保护壳内。
[0013]作为本技术优选的方案，所述制冷管设有多条且均沿所述路基的宽度方向布置。
[0014]作为本技术优选的方案，所述保温板为挤塑聚苯板、可发性聚苯乙烯保温板、聚氨酯保温板中的任一种。
[0015]作为本技术优选的方案，所述制冷输送段和回送段暴露于空气中的部分包裹保温材料。
[0016]作为本技术优选的方案，还包括与所述主控器连接的无线传输器。
[0017]本技术实施例一种冻土路基防护结构与现有技术相比，其有益效果在于：
[0018]本技术通过制冷装置能够为路基与下覆的季节冻土层、多年冻土层实时补冷，避免季节冻土层融化影响路基结构，提高路基下覆多年冻土层冷储量；而且回送段、制冷输送段分别布置于保温板的上下两侧，保温板一方面可以阻隔地表与边坡的热流入侵，另一方面可以减少制冷输送段的冷量散失，回送段置于保温板的上方，避免回送段的温度影响冷输送段的温度；可见，本技术能够主动制冷为冻土层实时补冷，保证路基的结构稳定，防止多年冻土层退化。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
[0020]图1是本技术提供的一种冻土路基防护结构的结构示意图；
[0021]图中，1为路基；2为制冷装置；21为制冷管；211为制冷输送段；212为回送段；3为电能供给装置；4为保温板；5为保护壳；6为季节冻土层；7为多年冻土层。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0023]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。应当理解的是，本技术中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本技术范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
[0024]如图1所示，本技术实施例优选实施例的一种冻土路基防护结构，包括路基1、制冷装置2、电能供给装置3和主控器，所述制冷装置2包括制冷驱动器、冷凝器和制冷管21，所述制冷管21包括制冷输送段211和与所述制冷输送段211的输出端连接的回送段212，所
述制冷驱动器的输出端通过所述冷凝器与所述制冷输送段211的输入端连接，所述回送段212的输出端与所述制冷驱动器的输入端连接；所述路基1设在季节冻土层6上，所述路基1内沿所述路基1铺设方向设有保温板4，所述制冷输送段211设置在季节冻土层6或所述路基1内且位于所述保温板4的下方，所述回送段212设置在所述路基1内且位于所述保温板4的上方；
[0025]所述主控器分别与所述制冷装置2和电能供给装置3连接，所述电能供给装置3为所述主控器和制冷装置2供电。
[0026]示例性的，所述制冷管21的管壁设有温度传感器，所述主控器与所述温度传感器连接，所述电能供给装置3为所述温度传感器供电，能够通过主控器预先设定制冷温度与回差温度，当温度传感器反馈的实测温度小于设定制冷温度与回差温度之差时，制冷装置2停止工作；反之制冷装置2启动进行主动制冷；此外，通过主控器能够控制制冷装置2的启动与停止时间；冻土路基防护结构能够实现对冻土路基1的精确补冷，避免多年冻土路基1因供冷过多或过少出现冻融病害。
[0027]示例性的，所述电能供给装置3为光伏发电装置、风力发电装置或光伏风力发电装置；所述制冷驱动器为直流压缩机；所述电能供给装置3的发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冻土路基防护结构，其特征在于，包括路基、制冷装置、电能供给装置和主控器，所述制冷装置包括制冷驱动器、冷凝器和制冷管，所述制冷管包括制冷输送段和与所述制冷输送段的输出端连接的回送段，所述制冷驱动器的输出端通过所述冷凝器与所述制冷输送段的输入端连接，所述回送段的输出端与所述制冷驱动器的输入端连接；所述路基设在季节冻土层上，所述路基内沿所述路基铺设方向设有保温板，所述制冷输送段设置在季节冻土层或所述路基内且位于所述保温板的下方，所述回送段设置在所述路基内且位于所述保温板的上方；所述主控器分别与所述制冷装置和电能供给装置连接，所述电能供给装置为所述主控器和制冷装置供电。2.如权利要求1所述的一种冻土路基防护结构，其特征在于，所述制冷管的管壁设有温度传感器，所述主控器与所述温度传感器连接，所述电能供给装置为所述温度传感器供电。3.如权利要求1所述的一种冻土路基防护结构，其特征在于，所述电能供给装置为光伏发电装置、风力发电装置或光伏风力发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兆辉，刘建坤，游田，李学，彭松，李金泽，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：新型
国别省市：