一種“煙囪型”通風管裝配式樁基結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種“煙囪型”通風管裝配式樁基結(jié)構(gòu)，包括一個輸電線錐柱式樁基，沿所述輸電線錐柱式樁基地表下樁基周邊設(shè)有回路型通風管，所述回路型通風管上設(shè)有四根與其相連通且伸出地表的地表通風管，所述地表通風管為沿回路型通風管管壁垂直設(shè)置且上部向外側(cè)呈90°彎曲的倒L型管，在地表通風管管口上設(shè)有挑檐，在挑檐的內(nèi)側(cè)依次設(shè)有金屬過濾網(wǎng)和與計算機相連實現(xiàn)遠程控制可調(diào)控的時控開關(guān)，在對應(yīng)地表通風管管口下方分別設(shè)有接水槽。本實用新型可實現(xiàn)對多年凍土區(qū)高等級輸電線塔基的有效降溫，提高多年凍土的人為上限，增強塔基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和地基承載力，減少塔基上拔可能性和工程凍害。
【專利說明】—種“煙IS型”通風管裝配式粧基結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種在多年凍土地區(qū)樁基礎(chǔ)工程中的主動降溫通風管裝置，尤其是可應(yīng)用于高等級架空輸電線路塔基的一種裝配式通風管冷卻地基的復(fù)合樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]凍土地基與建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)之間的相互作用結(jié)果直接影響著建(構(gòu))筑物的服役壽命。而架空輸電線路的基礎(chǔ)工程和地基處理原則及方法不同于公路、鐵路等線性路基工程，其基礎(chǔ)選點具有較大的靈活性和變通性，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行動態(tài)調(diào)整，其點的穩(wěn)定性關(guān)乎線路的整體穩(wěn)定。而塔基由于其獨特的結(jié)構(gòu)形式，其對凍土的影響也與公路、鐵路等有較大的不同。因此，在青藏高原多年凍土區(qū)輸電線路塔基的建設(shè)過程中，確保凍土與塔基的穩(wěn)定性是首要的任務(wù)。考慮到水平向和豎直向的荷載組合，作用于架空輸電線路桿塔基礎(chǔ)的上拔荷載是基礎(chǔ)設(shè)計必須考慮的工況，在凍土地區(qū)，上拔作用力與凍拔力疊加后將大大增加凍拔失穩(wěn)事故風險。而且由于輸電線路基礎(chǔ)工程的結(jié)構(gòu)型式、外部荷載效應(yīng)、基礎(chǔ)與凍土互相作用機制、設(shè)計采用的可靠度與其他行業(yè)的基礎(chǔ)工程均存在較大差別，且凍土地區(qū)輸電線路基礎(chǔ)抗拔失效模式、破壞過程、設(shè)計理論尚不完善，因此多年凍土地區(qū)的塔基穩(wěn)定性問題仍需要深入研究。
[0003]在多年凍土地區(qū)進行樁基礎(chǔ)設(shè)計、施工和運營，凍土地基的溫度場分布和變化規(guī)律是其重要的分析對象和控制指標。對塔基穩(wěn)定性進行研究離不開多年凍土和工程之間的交互影響問題，因此需對地基土體有以下要求:1.在運營期盡量控制多年凍土的凍結(jié)狀態(tài)，以利用其較高的承載力來防止基礎(chǔ)失穩(wěn)；2.可利用主動冷卻裝置防止凍土退化，有效的提高周圍地基多年凍結(jié)土體人為上限，減小工程活動對多年凍土的侵擾；3.可以利用凍結(jié)土體的較高強度來減弱樁-土相互作用問題中的接觸破裂風險；4.主動冷卻裝置能分時段工作，可減小夏季侵入地基的熱量。
[0004]總的來說，需要利用青藏高原冬季較冷的空氣，使得空氣對流換熱可以有效的降低樁基礎(chǔ)周圍土體的溫度，可對多年凍土區(qū)樁基礎(chǔ)工程中凍脹、融沉等工程問題的防治提供技術(shù)支持。
實用新型內(nèi)容
[0005]鑒于上述，本實用新型的目的在于提供一種簡潔、易行的通風管主動冷卻地溫的可調(diào)控的“煙囪型”通風管裝配式樁基結(jié)構(gòu)。利用此結(jié)構(gòu)，可有效降低地基土體地溫，提高其地基承載力，實現(xiàn)對多年凍土人工上限的有效提升，同時，為預(yù)防與防治土體凍脹和融沉弓I起的工程問題提供技術(shù)支持。
[0006]本實用新型的目的通過以下措施來實現(xiàn):
[0007]—種“煙囪型”通風管裝配式樁基結(jié)構(gòu)，包括一個輸電線錐柱式樁基，沿所述輸電線錐柱式樁基地表下樁基周邊設(shè)有回路型通風管，所述回路型通風管上設(shè)有四根與其相連通且伸出地表的地表通風管，所述地表通風管為沿回路型通風管管壁垂直設(shè)置且上部向外側(cè)呈90°彎曲的倒L型管，在地表通風管管口上設(shè)有挑檐，在挑檐的內(nèi)側(cè)依次設(shè)有金屬過濾網(wǎng)和可調(diào)控的時控開關(guān)，在對應(yīng)地表通風管管口下方分別設(shè)有接水槽。
[0008]進一步地，所述可調(diào)控的時控開關(guān)遠程連接到計算機系統(tǒng)實時遠程及時監(jiān)控。
[0009]進一步地，所述輸電線錐柱式樁基的地表下為多年凍土區(qū)地表下。
[0010]進一步地，所述回路型通風管材料采用空心混凝土砌塊。
[0011]進一步地，所述地表通風管采用波紋金屬管。
[0012]進一步地，所述地表通風管管外包覆有保溫層。
[0013]進一步地，所述對應(yīng)地表通風管管口下方的接水槽與金屬過濾網(wǎng)下方設(shè)置的滴水導流槽相對應(yīng)。
[0014]本實用新型的優(yōu)點是:
[0015]1.本實用新型充分利用通風管材料(空心混凝土砌塊)強度較高的特點，可以減少在凍融過程中受環(huán)境溫度波動對通風管壁材料強度和穩(wěn)定性的影響。
[0016]2.利用“煙囪型”通風管的工作原理可有效深部土體的熱交換過程。
[0017]3.通過在煙囪頂部設(shè)置橫向管道，可防止大氣降水以及提高利用不同方向的自然風的效率。
[0018]4.在橫向管道出入口界面設(shè)置過濾網(wǎng)和滴水措施，可減小空氣冷凝水對地基的入侵。
[0019]5.伸出地面的通風管選用易于更換的波紋金屬管，其外部包裹一定厚度的阻熱材料，提高了該工程措施的耐久性和服役年限。
[0020]6.該設(shè)置可提前預(yù)制，在施工過程中直接裝配，減小混凝土現(xiàn)澆后水化熱對多年凍土的侵擾，尤其適用于大開挖錐柱型樁基礎(chǔ)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的主動冷卻“煙囪型”通風管復(fù)合結(jié)構(gòu)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實用新型的主動冷卻“煙囪型”通風管復(fù)合結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；
[0023]圖3為本實用新型的空心混凝土砌塊的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本實用新型的通風管出入口過濾網(wǎng)和滴水設(shè)施及其下混凝土接水槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:1、金屬過濾網(wǎng)；2、挑檐；3、滴水導流槽；4、可調(diào)控的時控開關(guān)；5、地表通風管；6、保溫層；7、接水槽；8、回路型通風管；9、輸電線錐柱式樁基。

【具體實施方式】
[0026]下邊結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但并不作為對本實用新型做任何限制的依據(jù)。
[0027]如圖1所示，該“煙囪型”通風管裝配式樁基結(jié)構(gòu)，包括一個輸電線錐柱式樁基9，沿輸電線錐柱式樁基9多年凍土區(qū)地表下樁基周邊設(shè)有回路型通風管8，回路型通風管8上設(shè)有四根與其相連通且伸出地表的地表通風管5，地表通風管5為沿回路型通風管8管壁垂直設(shè)置且上部向外側(cè)呈90°彎曲的倒L型管，地表通風管5管外包覆有保溫層6，在地表通風管5管口上設(shè)有挑檐2，在挑檐2的內(nèi)側(cè)依次設(shè)有金屬過濾網(wǎng)I和可調(diào)控的時控開關(guān)4，可調(diào)控的時控開關(guān)4遠程連接到計算機系統(tǒng)實時遠程及時監(jiān)控。在對應(yīng)地表通風管5管口下方分別設(shè)有接水槽7，接水槽7與金屬過濾網(wǎng)I下方設(shè)置的滴水導流槽3相對應(yīng)。
[0028]圖2出示了主動冷卻“煙囪型”通風管復(fù)合結(jié)構(gòu)的回路型通風管8以及地表通風管5結(jié)構(gòu)?；芈沸屯L管8沿輸電線錐柱式樁基9環(huán)向設(shè)置，90°彎曲的倒L型管地表通風管5上部水平向設(shè)置，管口與接水槽7相對應(yīng)，具體見圖4所示。
[0029]圖3出示了回路型通風管8材料采用空心混凝土砌塊的結(jié)構(gòu)。
[0030]該結(jié)構(gòu)中，地表通風管5采用波紋金屬管。
[0031]本實用新型的原理是，在位于多年凍土區(qū)地表下一定深度選擇一個特征界面，在其界面上設(shè)置一個水平向回路的回路型通風管，其等效半徑和面積依據(jù)該地工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件待調(diào)。同時可依據(jù)該地的風速資料，在最大風向方向和最小方向設(shè)置豎向的四根地表通風管伸出地面，其內(nèi)部地表通風管有效截面積依據(jù)氣象條件可調(diào)，可有效利用煙囪工作原理調(diào)節(jié)熱交換過程。伸出地面高度依據(jù)場地風速情況可調(diào)，同時在水平向出入口設(shè)置過濾網(wǎng)和滴水導流槽設(shè)施，滴水導流槽下可設(shè)置混凝土接水槽，目的為減小空氣中冷凝水對多年凍土地基的侵擾。出口外設(shè)置水平向挑檐，以減少大氣降水及其它干擾物進入通風管。同時在過濾網(wǎng)后設(shè)置一個可調(diào)節(jié)時控的開關(guān)，可隨時開啟關(guān)閉通風管，人為調(diào)節(jié)其工作時間。伸出地面部分的通風管材料選取易于更換的波紋金屬管，外部包裹一定厚度的阻熱材料。
[0032]該結(jié)構(gòu)埋設(shè)在樁基礎(chǔ)周圍一定范圍內(nèi)和一定深度處，在冬季可利用外界較冷的氣溫通過豎向“煙?式”通風管增強對地基土體土體主動降溫，在夏季通過關(guān)閉時控開關(guān)可調(diào)節(jié)熱量進入多年凍土，時控開關(guān)可同計算機相連實現(xiàn)遠程控制。本實用新型可實現(xiàn)對多年凍土區(qū)高等級輸電線塔基的有效降溫，煙囪式通風管可加速大氣同多年凍土的熱交換，提高多年凍土的人為上限，增強塔基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和地基承載力，減少塔基上拔可能性和工程凍害。
[0033]并且本結(jié)構(gòu)可提前預(yù)制，施工時在現(xiàn)場裝配即可，適用于大開挖的錐柱型樁基礎(chǔ)。
[0034]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種“煙囪型”通風管裝配式樁基結(jié)構(gòu)，包括一個輸電線錐柱式樁基，其特征在于:沿所述輸電線錐柱式樁基地表下樁基周邊設(shè)有回路型通風管，所述回路型通風管上設(shè)有四根與其相連通且伸出地表的地表通風管，所述地表通風管為沿回路型通風管管壁垂直設(shè)置且上部向外側(cè)呈90°彎曲的倒L型管，在地表通風管管口上設(shè)有挑檐，在挑檐的內(nèi)側(cè)依次設(shè)有金屬過濾網(wǎng)和可調(diào)控的時控開關(guān)，在對應(yīng)地表通風管管口下方分別設(shè)有接水槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種“煙囪型”通風管裝配式樁基結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述輸電線錐柱式樁基的地表下為多年凍土區(qū)地表下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種“煙囪型”通風管裝配式樁基結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述回路型通風管材料采用空心混凝土砌塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種“煙囪型”通風管裝配式樁基結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述地表通風管采用波紋金屬管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種“煙囪型”通風管裝配式樁基結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述地表通風管管外包覆有保溫層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種“煙囪型”通風管裝配式樁基結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述對應(yīng)地表通風管管口下方的接水槽與金屬過濾網(wǎng)下方設(shè)置的滴水導流槽相對應(yīng)。
【文檔編號】E02D3/115GK204000834SQ201420254016
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】劉華, 許健, 邵珠山, 袁俊, 劉鳳云, 王新宇 申請人:西安建筑科技大學