[发明专利]一种基于地暖式加热的土体表层冻结防控系统

说明书

本发明涉及一种基于地暖式加热的土体表层冻结防控系统，包括高温空气发生器（1），高温高压风机（2），将热空气通过多根导流管（5）均匀分配出去的热能分配箱（4），分别与导流管（5）出风口相连且平行排布的多条透气式散热管（8）；散热管（8）上方设有隔热膜（7），隔热膜（7）远离土体表层的边缘设有隔热侧帘，隔热膜（7）和隔热侧帘将所有散热管（8）容纳于两者与土体表层形成的内部空间中。本申请保证了热空气的有效输送和均匀分配，加热效率高、防冻效果优良。本申请还具有安装实施方便、移动灵活、防控面积大、热能效率高及工程造价低等优点，对于确保工程质量、提高劳动效率、缩短工程建设周期和降低工程造价具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及土体表层冻结防控技术领域，尤其涉及一种基于地暖式加热的土体表层冻结防控系统。

背景技术

在我国西部和高山地区，季节冻土和多年冻土广泛分布，面积约占中国陆地总面积的70%。近年来，随着西部大开发的积极推进，道路工程、大型水利水电开发工程等逐渐在西部山区和高原寒区实施。由于土体中的水分在冰冻过程中体积增大，产生冻胀力，迫使土粒发生相对位移，而融化后又发生融沉，容易造成构筑物的损坏，所以在这些工程实施过程中，路基和坝体夯筑要求土料严禁含有冻结土块、衔接面严禁出现冻结。因此，在季节冻土和多年冻土分布区，路基修筑和坝体填筑过程中做好土料和工程衔接面的冻结防控对于确保工程质量、缩短工程周期、降低工程造价具有重要的意义和现实需要。

鉴于季节冻土和多年冻土分布区的极端环境条件、工程自身作业面和土方使用量大等问题，现有公开的物料表层防冻技术往往需要借助大功率电源产生交变磁场进行加热或单独设计供暖子系统进行加热防冻。但是，这些技术措施均是针对输电线路、隧道和管道等防冻问题而研发的，防冻系统一旦建成运营，难以移动和变更，而且这些防冻系统构造复杂、工程造价高、防冻范围较小，难以满足道路或坝体工程中土料防护体积庞大、施工作业面宽广且随时变动的难题，达不到预期的土料和工作面土体冻结防控目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实施方便、加热效率高和防冻效果优良的基于地暖式加热的土体表层冻结防控系统，确保低温结冰环境下工程构筑物表层土体不发生冻结，满足工程施工过程中连续作业、提高工程施工进度的需要。

为解决上述问题，本发明所述的一种基于地暖式加热的土体表层冻结防控系统，其特征在于，该系统包括产生热空气的高温空气发生器，将所述热空气以一定速度和压力集中传送出去的高温高压风机，集中接收所述热空气并将其通过多根导流管均匀分配出去的热能分配箱，分别与所述导流管出风口相连且平行排布的多条透气式散热管；所述散热管上方设有隔热膜，所述隔热膜远离土体表层的边缘设有隔热侧帘，所述隔热膜和所述隔热侧帘将所有所述散热管容纳于两者与土体表层形成的内部空间中。

优选的，所述隔热膜与土体表层接触的两侧设有自重式压膜。

优选的，所述隔热膜的下表面与所述散热管的上表面粘接。

优选的，所述散热管由透气尼龙布制得。

优选的，所述自重式压膜与所述隔热膜粘接。

优选的，所述导流管为柔性韧性强的螺纹管。

优选的，所述热能分配箱为不锈钢板制成的箱，其内表面设有防火耐高温保温内衬。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）本申请冻结防控系统中，高温空气发生器产生的热空气经高温高压风机集中输送到热能分配箱中，再通过导流管将热空气均匀分配到各个透气式散热管中，透气式散热管再通过对流方式对隔热膜下方的空气进行加热，在隔热膜的保温作用下通过热空气与底部土体表层的热对流和热传导实现对土体表层的加热，以此避免表层土体的冻结。本申请保证了热空气的有效输送和均匀分配，加热效率高、防冻效果优良。