凍土路基保溫裝置的製作方法
2024-04-15 01:11:05
1.本發明涉及路基技術領域。更具體地說，本發明涉及凍土路基保溫裝置。
背景技術：
2.在凍土地區，受冬季低溫影響，表層一定深度的土體會發生凍結，從而導致路基凍脹病害的發生。
3.通過加熱路基，防止路基凍結是較為可行的方法。但現有的保溫裝置，如授權公告號為cn214401243u一種凍土路基施工保溫裝置，存在著需要電能加熱，但野外現場實際工作條件難以滿足的問題。
技術實現要素：
4.本發明的目的是提供凍土路基保溫裝置，其利用太陽能對聚熱管的吸熱段進行加熱，再通過聚熱管的放熱段將熱量進行釋放，並加熱聚熱管周圍土體，能夠避免冬季凍脹現象發生。
5.為了實現本發明的這些目的和其它優點，提供了凍土路基保溫裝置，包括：
6.聚熱管，其包括吸熱段和放熱段，放熱段從路基的半坡與坡腳之間的範圍插入路基中，且插入方向垂直於路基的走向，放熱段相對於吸熱段向上翹起；
7.集熱箱，其各處的橫截面均為倒v形，集熱箱的延伸方向與路基的走向垂直，集熱箱的頂部的兩個側壁和底部的兩個側壁之間為中空結構，吸熱段沿集熱箱的延伸方向插入集熱箱內，且位於集熱箱的頂部的尖部和底部的尖部之間；
8.一對聚熱板，其設置在中空結構內，且分別位於集熱箱的兩側內，聚熱板的一端向著另一端逐漸向下傾斜，且其一端與吸熱段連接，另一端延伸至與集熱箱連接，一對聚熱板的頂面分別與集熱箱的頂部的兩個側壁相隔一定距離，且其上分別貼覆有聚光片。
9.優選的是，所述的凍土路基保溫裝置中，所述放熱段相對於吸熱段向上翹起5-10
°
。
10.優選的是，所述的凍土路基保溫裝置中，一對聚熱板上分別間隔設置有多個凹槽一，兩塊聚光片在各自對應的凹槽一處，貼設各自對應的凹槽一設置。
11.優選的是，所述的凍土路基保溫裝置中，所述吸熱段上沿其周向方向間隔設置有多塊翅片。
12.優選的是，所述的凍土路基保溫裝置中，所述聚熱管包括管體、吸液芯和相變工質，所述吸液芯設置在管體的內壁上，所述相變工質填充在管體的內部。
13.優選的是，所述的凍土路基保溫裝置中，一對聚熱板的底面分別與集熱箱的底部的兩個側壁相隔一定距離。
14.優選的是，所述的凍土路基保溫裝置中，所述集熱箱的頂部沿集熱箱的延伸方向切削有一平臺，所述凍土路基保溫裝置還包括太陽能供電裝置、時間控制器、驅動裝置、轉軸一、主動齒輪、轉軸二、從動齒輪、兩塊遮陽布和多個配重塊，驅動裝置、轉軸一、主動齒
輪、轉軸二、從動齒輪均設置在所述平臺上，太陽能供電裝置與時間控制器和驅動裝置分別連接，時間控制器與驅動裝置連接，驅動裝置與轉軸一連接，用於帶動轉軸一轉動，轉軸一和轉軸二的延伸方向均與集熱箱的延伸方向相同，主動齒輪設置在所述轉軸一上，與主動齒輪嚙合的從動齒輪設置在所述轉軸二上，所述集熱箱的頂部的兩個側壁上分別設置有多個凹槽二，凹槽二的數量與配重塊的數量相等，一個凹槽二中設置有一個配重塊，各個凹槽二的延伸方向均與集熱箱的延伸方向垂直，兩塊遮陽布的一端分別卷設在轉軸一和轉軸二上，另一端分別選擇性地鋪設在與其對應的集熱箱的頂部的兩個側壁上，集熱箱的頂部的兩個側壁上的配重塊分別固定在與其對應的遮陽布的另一端的末端上；當驅動裝置驅動轉軸一轉動時，轉軸一和轉軸二同步轉動，且同時捲起或釋放與其對應的遮陽布的另一端；且當轉軸一和轉軸二同時捲起或釋放與其對應的遮陽布的另一端時，各個配重塊分配在與其對應的凹槽二內移動。
15.優選的是，所述的凍土路基保溫裝置中，所述集熱箱的頂部的兩個側壁上的配重塊分別通過繩子固定在與其對應的遮陽布的另一端的末端上。
16.優選的是，所述的凍土路基保溫裝置中，所述集熱箱的頂部的兩個側壁上位於各個凹槽二的兩側的部分分別設置有一個凹槽三，各個配重塊均為十字形，各個配重塊上的一對杆體分別插入與其對應的凹槽三中，另一對杆體位於與其對應的凹槽二中。
17.優選的是，所述的凍土路基保溫裝置中，所述集熱箱的頂部的兩個側壁上分別設置有三個凹槽二，三個凹槽二分別位於集熱箱的頂部的側壁的兩側和中部。
18.本發明至少包括以下有益效果：
19.本發明利用太陽能對聚熱管的吸熱段進行加熱，再通過聚熱管的放熱段將熱量進行釋放，並加熱聚熱管周圍土體，能夠避免冬季凍脹現象發生。
20.本發明通過太陽能供電裝置給驅動裝置和時間控制器進行供電，驅動裝置能根據時間控制器的設定，在預設的時間段帶動轉軸一轉動，轉軸一轉動時帶動轉軸二同步轉動，轉軸一和轉軸二同時捲起或釋放與其對應的遮陽布的另一端，使得保溫裝置能根據需要給土體提供熱量。
21.本發明的其它優點、目標和特徵將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
附圖說明
22.圖1是根據本發明一個實施例的凍土路基保溫裝置的結構示意圖；
23.圖2是根據本發明一個實施例的兩塊遮陽布分別鋪設在集熱箱的頂部的兩個側壁上的結構示意圖；
24.圖3是根據本發明一個實施例的兩塊遮陽布未鋪設在集熱箱的頂部的兩個側壁上的結構示意圖；
25.圖4是根據本發明一個實施例的聚熱板的結構示意圖；
26.圖5是根據本發明一個實施例的聚光片貼覆在聚熱板上的結構示意圖。
具體實施方式
27.下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文
字能夠據以實施。
28.需要說明的是，在本發明的描述中，術語「橫向」、「縱向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，並不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
29.如圖1至圖5所示，本發明提供凍土路基保溫裝置，包括：
30.聚熱管1，其包括吸熱段和放熱段，放熱段從路基的半坡與坡腳之間的範圍插入路基中，且插入方向垂直於路基的走向，放熱段相對於吸熱段向上翹起，使得放熱段和吸熱段存在高度差；
31.集熱箱2，其各處的橫截面均為倒v形，集熱箱2的延伸方向與路基的走向垂直，集熱箱2的頂部的兩個側壁和底部的兩個側壁之間為中空結構，吸熱段沿集熱箱2的延伸方向插入集熱箱2內，且位於集熱箱2的頂部的尖部和底部的尖部之間；集熱箱2內填充有空氣。
32.一對聚熱板3，其設置在中空結構內，且分別位於集熱箱2的兩側內，聚熱板3的一端向著另一端逐漸向下傾斜，且其一端與吸熱段連接，另一端延伸至與集熱箱2連接，一對聚熱板3的頂面分別與集熱箱2的頂部的兩個側壁相隔一定距離，且其上分別貼覆有聚光片8。
33.本方案提供的提供凍土路基保溫裝置，在使用時，在路基的坡面鋪設保溫材料，使保溫材料覆蓋路基的整個坡面，並通過錨杆對保溫材料進行固定。太陽光照射在聚光片8上，聚光片8溫度升高，對周圍空氣進行加熱，因熱空氣密度小於冷空氣密度，熱空氣自動向上升至吸熱段，對吸熱段進行加熱，冷空氣向中空結構的下部流動，冷空氣被加熱後再上升，冷空氣向下流，如此循環，不斷對吸熱段進行加熱。吸熱段吸收的熱量通過放熱段將熱量進行釋放，並加熱聚熱管1周圍土體，能夠避免冬季凍脹現象發生。
34.具體地，所述放熱段相對於吸熱段向上翹起5-10
°
。
35.具體地，一對聚熱板3上分別間隔設置有多個凹槽一301，兩塊聚光片8在各自對應的凹槽一301處，貼設各自對應的凹槽一301設置。即聚光片8上也設置有多個凹槽，聚光片8上的凹槽與聚熱板3上的凹槽一301一對應。
36.具體地，所述吸熱段上沿其周向方向間隔設置有多塊翅片101，翅片101能增大吸熱段與熱空氣的接觸面積，提高熱空氣對吸熱段的傳熱效率。
37.具體地，所述聚熱管1包括管體、吸液芯和相變工質，所述吸液芯設置在管體的內壁上，所述相變工質填充在管體的內部。
38.具體地，一對聚熱板3的底面分別與集熱箱2的底部的兩個側壁相隔一定距離。太陽照射聚光片8後，聚光片8溫度升高，使得聚熱板3溫度升高，聚熱板3能將熱量傳遞給其周圍的空氣和吸熱段。
39.具體地，所述集熱箱2的頂部沿集熱箱2的延伸方向切削有一平臺，所述凍土路基保溫裝置還包括太陽能供電裝置、時間控制器、驅動裝置、轉軸一4、主動齒輪、轉軸二5、從動齒輪、兩塊遮陽布6和多個配重塊7，驅動裝置、轉軸一4、主動齒輪、轉軸二5、從動齒輪均設置在所述平臺上，太陽能供電裝置與時間控制器和驅動裝置分別連接，時間控制器與驅動裝置連接，驅動裝置與轉軸一4連接，用於帶動轉軸一4轉動，轉軸一4和轉軸二5的延伸方
向平行，且均與集熱箱2的延伸方向相同，主動齒輪設置在所述轉軸一4上，與主動齒輪嚙合的從動齒輪設置在所述轉軸二5上，所述集熱箱2的頂部的兩個側壁上分別設置有多個凹槽二201，凹槽二201的數量與配重塊7的數量相等，一個凹槽二201中設置有一個配重塊7，各個凹槽二201的延伸方向均與集熱箱2的延伸方向垂直，兩塊遮陽布6的一端分別卷設在轉軸一4和轉軸二5上，另一端分別選擇性地鋪設在與其對應的集熱箱2的頂部的兩個側壁上，集熱箱2的頂部的兩個側壁上的配重塊7分別固定在與其對應的遮陽布6的另一端的末端上；當驅動裝置驅動轉軸一4轉動時，轉軸一4和轉軸二5同步轉動，且同時捲起或釋放與其對應的遮陽布6的另一端；且當轉軸一4和轉軸二5同時捲起或釋放與其對應的遮陽布6的另一端時，各個配重塊7分配在與其對應的凹槽二201內移動。
40.通過太陽能供電裝置給驅動裝置和時間控制器進行供電，驅動裝置能根據時間控制器的設定，在預設的時間段帶動轉軸一4轉動，轉軸一4轉動時帶動轉軸二5同步轉動，轉軸一4和轉軸二5同時捲起或釋放與其對應的遮陽布6的另一端，使得保溫裝置能根據需要給土體提供熱量。例如，冬季轉軸一4和轉軸二5同時捲起與其對應的遮陽布6的另一端，使得太陽能照射在聚光片8上，對土體進行保溫。夏季，轉軸一4和轉軸二5同時釋放與其對應的遮陽布6的另一端，使得太陽無法照射在聚光片8上。
41.通過設置配重塊7，能使遮陽布6的另一端邊釋放邊通過配重塊7向下拉，使得遮陽布6的另一端能快速鋪設在集熱箱2的頂部。
42.具體地，所述集熱箱2的頂部的兩個側壁上的配重塊7分別通過繩子固定在與其對應的遮陽布6的另一端的末端上。
43.具體地，所述集熱箱2的頂部的兩個側壁上位於各個凹槽二201的兩側的部分分別設置有一個凹槽三，各個配重塊7均為十字形，各個配重塊7上的一對杆體分別插入與其對應的凹槽三中，另一對杆體位於與其對應的凹槽二201中。將配重塊7設置為十字形，並使配重塊7上的一對杆體分別插入與其對應的凹槽三中，使得颳風時，配重塊7不會脫離與其對應的凹槽二201和凹槽三。
44.具體地，所述集熱箱2的頂部的兩個側壁上分別設置有三個凹槽二201，三個凹槽二201分別位於集熱箱2的頂部的側壁的兩側和中部。對於每塊遮陽布6，分別對應設置三個配重塊7。
45.儘管本發明的實施方案已公開如上，但其並不僅僅限於說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用於各種適合本發明的領域，對於熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念下，本發明並不限於特定的細節和這裡示出與描述的圖例。