[实用新型]一种用于冻土路基的单向导热板

说明书

本实用新型涉及一种用于冻土路基的单向导热板，包括保温层（1）和嵌设在保温层（1）上的数根热管单元（2），热管单元（2）呈Z字型，顶面段（21）和底面段（22）分设在保温层（1）两面；热管单元（2）在保温层（1）上以阵列、高密度方式横向交错布置；热管单元（2）与横向基准方向P1之间具有一定夹角以使单向导热板在目标铺设角度下每根热管单元（2）的两端存在高度差；在纵向基准方向P2上，相邻两根热管单元（2）反向交叉或反向平行，相间两根热管单元（2）同向且平行。本实用新型单向导热板的温控均衡性和强度高，并且可以在不改变内部结构的条件下，仅通过调整其整体的放置方式即能发挥降温或者升温功效，适用范围广。

技术领域

本实用新型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的单向导热板。

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5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。该装置虽然具有一定的单向导热性能，但是由于热管在保温材料上布置方式的限制（在每个拼接单元中所有热管同向平行布置），使得保温材料顶面/底面上只有一半面积设有热管，影响了温控的均衡性和强度，这种影响在所有拼接单元完成拼接后更为突出。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于冻土路基的单向导热板，以提高温控的均衡性和强度。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种用于冻土路基的单向导热板包括保温层和嵌设在所述保温层上的数根热管单元，所述热管单元呈Z字型，其顶面段统一设在保温层的一面，底面段统一设在保温层的另一面，中间部分贯穿保温层厚度方向，其特征在于：所述热管单元在所述保温层上以阵列、高密度方式横向交错布置；所述热管单元与横向基准方向P1之间具有一定夹角以使所述单向导热板在目标铺设角度下每根所述热管单元的两端存在高度差；在纵向基准方向P2上，相邻两根所述热管单元反向交叉或反向平行，相间两根所述热管单元同向且平行。

优选的，该单向导热板还包括分别设在所述保温层上下表面的保护盖板。

优选的，所述热管单元与横向基准方向P1的夹角为0°~20°。

优选的，所述保温层厚度为5cm~15 cm，所述热管单元外径小于1cm。

优选的，所述热管单元为微热管阵列。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、温控的均衡性和强度高