[实用新型]一种用于冻土路基温度调控的单向导热结构

说明书

本申请涉及一种用于冻土路基温度调控的单向导热结构，包括呈Z字型且同向并排设置的数根板式热管（2），分设在板式热管（2）左右两边的下部保温板（11）和上部保温板（12）；下部保温板（11）的上表面与板式热管（2）的上半段（22）和中间段的下表面连接，下表面具有第一错口搭接平台；上部保温板（12）的下表面与板式热管（2）的下半段（21）和中间段的上表面连接，上表面具有第二错口搭接平台；相邻两个单向导热结构之间通过第一错口搭接平台和第二错口搭接平台搭接。本申请降低了制造难度，便于大规模生产；搭接式组装方便快速施工；搭接完成后热管以阵列式、层叠式分布，增大了热管的设置面积，提高了温控均衡性和强度。

技术领域

本申请涉及冻土路基温度调控技术领域，尤其涉及一种用于冻土路基温度调控的单向导热结构。

背景技术

冻土是一种温度低于0℃且含有冰的土岩，冻土的力学强度会随着温度的变化而发生巨大的改变：温度越低冻土强度越大，当温度低于-1.5℃时，其瞬时抗压强度与一般岩石相当；而当温度高于-0.5℃至0℃时，其抗压强度相当于一般土块，甚至基本丧失。在多年冻土区、季节冻土区等寒冷区域，路基工程面临着严重的冻结、融化导致的路基冻胀、融沉等工程病害。因此，为保证寒区重大工程建设的顺利进行和长期稳定，寒区科学工作者针对各种调控路基温度场的工程措施开展了大量工程和科学实践。

其中，路基坡面调控是调控路基温度场的一项关键工程措施，其利用坡面传热过程进行地温调控，不仅能有效降低冻土基础温度、维护冻土基础长期稳定，而且能有效防控冻融作用不利影响、影响范围，还能改善由于太阳辐射差异导致的“阴阳坡效应”。

针对青藏铁路等高路堤道路工程、或边坡防护等工程，以往提出的坡面调控措施主要有遮阳板路基、块石（碎石）护坡路基、空心块护坡等（基于对流换热、遮阳原理），但是，在实际应用过程中发现这些措施不仅单向导热性能、地温调控效能不足，而且稳定性较差，难以满足实施工程需要。

申请号200510022750.X的发明专利申请提出了一种降低路基冻土地温场的高效单向导热装置，图1示出了该装置在路基内部完成拼接的示意图，该装置由保温材料和热管组成，热管分散热段、传热段、吸热段：散热段、吸热段水平位于保温材料的上下端面，传热段嵌于保温材料的内部，在密闭的真空外壳热管内装有热导工质，水平埋设在路堤中的一定位置，实现对装置下部土体热流调控和有效降温作用；预制、拼接时一块保温材料对应一个拼接单元。该装置虽然具有高效的单向导热性能，但是在实际制造和使用过程中发现：

1、制造难度大：现有技术中仅在宏观上公开了保温材料和热管的大致构成情况（“吸热段水平位于保温材料的上下端面，传热段嵌于保温材料的内部”），并未在微观上公开的组成细节，在实际制作时要将Z型热管直接嵌入整块的保温材料，制造难度大，不利于大规模生产。

2、温控的均衡性和强度低：由于每个拼接单元中热管、保温材料两者的形状、组合形式等的限制，使得导热装置在拼接完成后顶面/底面上只有一半面积设有热管，严重影响了温控的均衡性和强度。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种用于冻土路基温度调控的单向导热结构，以降低制造难度、提高温控均衡性和强度。

为解决上述问题，本申请提供了一种用于冻土路基温度调控的单向导热结构包括呈Z字型且同向并排设置的数根板式热管，分设在板式热管左右两边的下部保温板和上部保温板；所述下部保温板的上表面与所述板式热管的上半段和中间段的下表面连接，下表面具有第一错口搭接平台；所述上部保温板的下表面与所述板式热管的下半段和中间段的上表面连接，上表面具有第二错口搭接平台；相邻两个单向导热结构之间通过所述第一错口搭接平台和所述第二错口搭接平台搭接。

优选的，还包括分别设在所述上半段上表面和所述下半段下表面的保护板。

优选的，所述保护板为金属板。

优选的，所述保护板、所述板式热管与保温板之间通过粘合剂连成整体。