阅读说明：本技术 一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构 (Deep foundation structure for preventing freeze-thaw diseases in permafrost region ) 是由 王青志 胡坤 徐安花 晁刚 祁文斌 房建宏 孙海秀 韩东 仲玮年 李慧赞 董铨基 于 2019-11-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构,包括安装于冻土层中的深基础和预埋于深基础外部的多根管道,所述管道的内部均设有一移动块,管道内部位于移动块的下端均布满液体,管道的外部套有一隔热套,隔热套与管道之间呈环形结构分布设有一块以上的挤压板,移动块的上端均安装有第一弹簧,第一弹簧上端均安装于管道内部的顶面上,深基础上端浇筑固定一固定环,固定环与管道之间均安装有挤压机构。本发明结构简单,通过水的冷胀热缩原理,能对深基础周围的土壤进行挤压,从而大大的降低了缝隙的产生,也增加了深基础周围土壤的密集程度,而通过第二弹簧能将管道往深基础一端挤压,进一步的增加了挤压效果。(The invention discloses a deep foundation structure for preventing freeze-thaw diseases in permafrost regions, which comprises a deep foundation arranged in a frozen soil layer and a plurality of pipelines embedded outside the deep foundation, wherein moving blocks are arranged inside the pipelines, liquid is uniformly distributed at the lower ends of the moving blocks inside the pipelines, a heat insulation sleeve is sleeved outside the pipelines, more than one extrusion plate is distributed between the heat insulation sleeve and the pipelines in an annular structure, first springs are arranged at the upper ends of the moving blocks, the upper ends of the first springs are arranged on the top surface inside the pipelines, a fixing ring is poured and fixed at the upper end of the deep foundation, and extrusion mechanisms are arranged between the fixing ring and the pipelines. The invention has simple structure, can extrude the soil around the deep foundation by the cold expansion and thermal shrinkage principle of water, thereby greatly reducing the generation of gaps and increasing the density of the soil around the deep foundation, and can extrude the pipeline to one end of the deep foundation by the second spring, thereby further increasing the extrusion effect.)

一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构

技术领域

本发明涉及深基础结构技术领域，具体涉及一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构。

背景技术

随着我国西部大开发、振兴东北老工业基地等一系列重大的国家政策的实施，一大批民生民心工程在我国多年冻土区(约占国土面积的21.5％，主要分布在内蒙古东北部、黑龙江、新疆及青藏高原等地)规划和建设，比如青藏公路、青藏铁路、青藏直流输变电联网工程、中俄输油管道、呼辽直流输变电工程以及正在筹划的青藏高速公路，中蒙俄电力联网等重大工程。这些工程建筑的存在将显著影响下部冻土地基的热状态，引起冻土的退化甚至融化，导致冻土地基强度降低，进而可能对工程建筑稳定性造成显著的、甚至灾害性的影响。

由于深基础结构深入多年冻土内部，深基础的存在导致外界环境与多年冻土的热交换过程相对道路路基更为迅速，因而其对冻土的热影响强度也更大。因此，基础热稳定性是决定工程稳定性及服役性能的关键。在冻土地区的岩层或土层中，存在着大小不等的裂隙和孔隙，它们常被水分充填，随着冬季和夜晚气温的下降，水分逐渐冻结、膨胀，对围岩起着很大的破坏，使裂隙不断扩大。至夏季或白昼因温度上升，冰体融化，地表水可再度乘隙注入。这种固温度周期性变化而引起的冻结与融化过程交替出现，造成地面土(岩)层破碎松解。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，包括安装于冻土层中的深基础和预埋于深基础外部的多根管道，所述管道呈环形结构均匀分布于深基础外部，管道的上下端均密封设置，管道的内部均设有一移动块，移动块的外圈面均与管道的内壁面相触，管道内部位于移动块的下端均布满液体，管道的外部套有一隔热套，隔热套与管道之间呈环形结构分布设有一块以上的挤压板，管道上端的外壁面上设有一个以上的轴孔，轴孔内部均设有一轴杆，轴杆一端均延伸至管道内部，轴杆位于管道内部的一端均呈半球形结构设置，另一端焊接固定于挤压板的内侧面上，挤压板的外侧面均与隔热套的内壁面粘连固定，移动块的上端均安装有第一弹簧，第一弹簧上端均安装于管道内部的顶面上，深基础上端浇筑固定一固定环，固定环与管道之间均安装有挤压机构。

作为优选的技术方案，挤压机构均包括横杆、滑块、连接柱和第二弹簧，横杆一端均焊接固定于固定环上，横杆底面上均设有一滑槽，连接柱下端均焊接固定于管道上，滑块均焊接固定于连接柱的上端，滑块一端滑动安装于滑槽中，第二弹簧均焊接固定于滑块的外侧，第二弹簧的另一端均焊接固定于滑槽的内壁面上。

作为优选的技术方案，隔热套均由弹性隔热材料制成，其外壁上均匀涂抹有一层弹性防水涂料。

作为优选的技术方案，滑块和滑槽均呈燕尾状结构设置，两者之间均过盈连接。

作为优选的技术方案，液体为水。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，通过水的冷胀热缩原理，在冬天时，管道内部的水结成冰，增加了体积，从而向上将移动块顶起，通过上升移动块能向外顶出挤压板，通过挤压板能有效的对周围的土壤及岩石进行挤压，使得原本的缝隙因挤压而缝隙，从而大大的降低了缝隙的产生，也增加了深基础周围土壤的密集程度，而通过第二弹簧能将管道往深基础一端挤压，进一步的增加了挤压效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明的一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，包括安装于冻土层中的深基础1和预埋于深基础外部的多根管道8，所述管道8呈环形结构均匀分布于深基础1外部(即深基础周围的土壤被所述的管道呈环形状包围)，管道8的上下端均密封设置，管道8的内部均设有一移动块11，移动块11的外圈面均与管道8的内壁面相触，管道8内部位于移动块11的下端均布满液体12，管道8的外部套有一隔热套10，隔热套10与管道8之间呈环形结构分布设有一块以上的挤压板9，管道8上端的外壁面上设有一个以上的轴孔，轴孔内部均设有一轴杆14，轴杆14一端均延伸至管道8内部，轴杆14位于管道8内部的一端均呈半球形结构设置，另一端焊接固定于挤压板9的内侧面上，挤压板9的外侧面均与隔热套10的内壁面粘连固定，移动块11的上端均安装有第一弹簧13，第一弹簧13上端均安装于管道8内部的顶面上，深基础1上端浇筑固定一固定环2，固定环2与管道8之间均安装有挤压机构，其中，深基础周围的土壤被所述的管道呈环形状包围，使得深基础周围的土壤被管道限位，不会因结冰而造成内部的缝隙扩大，只能在挤压板的作用下，土壤向内挤压，有效的将土壤中的缝隙压合。

本实施例中，挤压机构均包括横杆3、滑块5、连接柱7和第二弹簧6，横杆3一端均焊接固定于固定环2上，横杆3底面上均设有一滑槽4，连接柱7下端均焊接固定于管道8上，滑块5均焊接固定于连接柱7的上端，滑块5一端滑动安装于滑槽4中，第二弹簧6均焊接固定于滑块5的外侧，第二弹簧6的另一端均焊接固定于滑槽4的内壁面上。

本实施例中，隔热套10均由弹性隔热材料制成，降低了管道内部水融化的速度，其外壁上均匀涂抹有一层弹性防水涂料。

本实施例中，滑块5和滑槽4均呈燕尾状结构设置，两者之间均过盈连接，避免了滑块从滑槽中滑出。

本实施例中，液体12为水，水能冷胀热缩。

在冬天时，外界的温度会造成管道内部的水结冰，从而增加了体积，多余的体积会挤压移动块，使移动块向上移动，移动块在上升后会向外推挤轴杆，轴杆的移动带动了挤压板，通过向外推出的挤压板能有效的挤压周围的土壤，从而将土壤中的缝隙压合，大大的降低了缝隙的产生，降低了炎热时地表水进入的量，也降低了融沉效果，增加了深基础的安全性。

其中，在炎热时，冰会化水，这时，在第一弹簧的反弹力下，移动块会回到原位，挤压板向外的推力会消失，这时，在第二弹簧的作用在，能推动滑块向内移动，滑块的移动带动了管道，使管道能向内挤压，不会因天气炎热而影响对深基础周围的土壤，进一步的增加了挤压效果，增加了安全性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。