阅读说明：本技术 一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构 (Cooling structure of freeway roadbed slope in permafrost region ) 是由 王青志 房建宏 胡坤 晁刚 祁文斌 孙海秀 刘磊 韩东 仲玮年 李慧赞 董铨基 于 2019-09-17 设计创作，主要内容包括：本发明属于路基降温结构技术领域,尤其为一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构,所述路基边坡的表面均匀铺设有导热片,所述导热片的外侧位于路基边坡的外壁通过螺栓固定有遮挡板,所述遮挡板的内侧放置有热量同步板,所述热量同步板的内侧通过焊接均匀固定有散热片；设备通过热量同步板将热量导向至散热片,空气从散热片处流通将热量排出,换热管、分流管内部的换热液体可以吸热气化,并将热量导向至导热片,通过导热片导向至散热片,降温管内部可以通入空气,空气通过降温管,喷头排出,使得散热片侧面的空气流速加快,该降温结构可以有效的加速多年冻土区高速公路路基边坡的热交换、减小阴阳坡效应造成的影响,保持多年冻土的热稳定,从而保证高速公路的正常运行。(The invention belongs to the technical field of roadbed cooling structures, and particularly relates to a cooling structure for a roadbed slope of a highway in a permafrost region, wherein heat conducting fins are uniformly laid on the surface of the roadbed slope, shielding plates are fixed on the outer walls of the heat conducting fins, which are positioned on the roadbed slope, through bolts, heat synchronization plates are placed on the inner sides of the shielding plates, and cooling fins are uniformly fixed on the inner sides of the heat synchronization plates through welding; equipment passes through the heat synchronization board with heat direction to fin, the air is discharged the heat from the circulation of fin department, the heat exchange tube, the inside heat transfer liquid of shunt tubes can the heat absorption gasification, and with heat direction to the conducting strip, lead to the fin through the conducting strip, the cooling tube is inside to let in the air, the air passes through the cooling tube, the shower nozzle is discharged, make the air flow rate of fin side accelerate, this cooling structure can effectually accelerate the heat exchange of many years frozen soil district highway side slope road bed, reduce the influence that negative and positive slope effect caused, keep the thermal stability of many years frozen soil, thereby guarantee highway's normal operating.)

一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构

技术领域

本发明属于路基降温结构技术领域，具体涉及一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构。

背景技术

青海省地处青藏高原腹地，省内多年冻土地区45万平方公里，占全省总面积的62.5％，占青藏高原多年冻土面积的1/3以上，具有地温高、厚度薄、含冰量大、热稳定性差且对环境扰动和气候变暖极其敏感等特点。在高海拔多年冻土区线型路基工程修建以后，两侧坡面便形成不同朝向的“人为”坡向差异。由于边坡两侧的太阳辐射、地表湍流等地表与大气之间热交换条件不同，导致两坡面温度场差异显著增强，即阴阳坡效应。

由阴阳坡效应引起的路基不均匀沉陷及路基裂缝已成为威胁冻土路基安全运行的致命性病害，亟待研究解决。以现行青藏铁路、公路路基为例，路基走向总体为自东北向西南走向，东侧边坡(阳坡)比西侧边坡(阴坡)接受的太阳辐射强度大、持续时间长，阳坡的温度比阴坡高。在工程地质良好的冻土区，所采用的传统被动保护多年冻土的方法主要是通过抬高路基高度、增加热阻的办法。这一方法虽然在一定程度上抬升了多年冻土上限，但路基高度增加必然增大两侧坡面面积，进而增大了接收太阳辐射面，加剧了阴阳坡面的热差异，造成阴阳坡温度场的不对称性，形成路基两侧在横向上融化深度不同。这一效应不但造成路基在横向上的不对称沉陷，当不均匀沉降产生的应力大于土体抗拉强度时，路基土体就可产生纵向裂缝。

高速公路与普通公路相比,具有路基幅面宽、工程扰动强等特点,吸收的热量难向周围冻土以及大气环境中扩散,由此产生路基更难散热和更加明显的“聚热效应”,并导致冻土快速退化.面对更高的技术标准,高速公路与冻土之间的热作用更加显著,在多年冻土区修筑高速公路将会面临更为突出的冻土问题和修筑技术难题，这将导致更为显著的冻融灾害问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构，具有能够有效的对路基边坡进行降温的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构，包括路基边坡，所述路基边坡的表面均匀铺设有导热片，所述导热片的外侧位于路基边坡的外壁通过螺栓固定有遮挡板，所述遮挡板的内侧放置有热量同步板，所述热量同步板的内侧通过焊接均匀固定有散热片，所述导热片异于散热片的一侧位于路基边坡的内部均匀嵌合放置有换热管，所述换热管的底端侧表面通过焊接设有分流管，所述分流管的内部放置有换热液体，所述导热片的上方位于路基边坡的上表面架设有冷却组件。

作为本发明的一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构优选技术方案，冷却组件包括降温管，所述降温管通过U性螺栓固定在路基边坡的侧表面，所述降温管的侧表面均匀排布有喷头。

作为本发明的一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构优选技术方案，所述热量同步板为矩形片状构件，所述散热片的两端均通过焊接固定有热量同步板，所述散热片下方的热量同步板与导热片的外侧表面接触。

作为本发明的一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构优选技术方案，所述导热片为两条条状构件交错编制构成的网状组件，所述换热管的顶端与导热片的交叉部位接触。

作为本发明的一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构优选技术方案，所述路基边坡的外侧表面均匀排布有散热片、遮挡板与热量同步板，所述散热片为S型片状构件，所述热量同步板为橡胶构件。

作为本发明的一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构优选技术方案，所述导热片的上表面比路基边坡的侧表面凸出1CM。

作为本发明的一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构优选技术方案，换热管与分流管均为空心管状构件，所述换热管的底端同一水平面均匀排布有四个分流管，每个所述分流管的底端均与换热管的底端保持30°的倾斜角。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：降温结构使用过程中导热片对路基边坡的热量进行导流，导热片与热量同步板接触，通过热量同步板将热量导向至散热片，空气从散热片处流通将热量排出，换热管、分流管内部的换热液体可以吸热气化，并将热量导向至导热片，通过导热片导向至散热片，降温管内部可以通入空气，空气通过降温管，喷头排出，使得散热片侧面的空气流速加快，该降温结构可以有效的降低路基边坡侧表面的稳定，避免冻土软化，提升路基稳定性能。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中的俯视结构示意图；

图3为本发明中的散热片结构示意图；

图4为本发明中的换热管俯视结构示意图；

图5为本发明中的换热管剖视结构示意图；

图中：1、路基边坡；2、降温管；3、喷头；4、导热片；5、散热片；6、遮挡板；7、换热管；8、分流管；9、热量同步板；10、换热液体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-5，本发明提供以下技术方案：一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构，包括路基边坡1，路基边坡1的表面均匀铺设有导热片4，导热片4的外侧位于路基边坡1的外壁通过螺栓固定有遮挡板6，遮挡板6的内侧放置有热量同步板9，热量同步板9的内侧通过焊接均匀固定有散热片5，导热片4异于散热片5的一侧位于路基边坡1的内部均匀嵌合放置有换热管7，换热管7将路基边坡1内部的热量抽出，换热管7的底端侧表面通过焊接设有分流管8，分流管8的内部放置有换热液体10，换热液体10采用液氨，导热片4的上方位于路基边坡1的上表面架设有冷却组件，本实施方案中，冷却组件便于路基边坡1的侧表面与外界进行热量交换。

因路基边坡1的边坡分为向阳面与背阳面，向阳面为阳坡，背阳面为阴坡，本技术方案中的阳坡中换热管7、分流管8的数量、根数以及埋深均大于阴坡中的换热管7、分流管8。

本技术方案中换热管7倾斜角度为与水平面角度倾斜15°。

具体的，冷却组件包括降温管2，降温管2通过U性螺栓固定在路基边坡1的侧表面，降温管2的侧表面均匀排布有喷头3，本实施例中降温管2的内部既可以通入气体也可以通入液体，气体、液体均可以对路基边坡1侧表面进行散热，避免路基边坡1侧表面过热。

具体的，热量同步板9为矩形片状构件，散热片5的两端均通过焊接固定有热量同步板9，散热片5下方的热量同步板9与导热片4的外侧表面接触，本实施例中热量同步板9便于热量的传输。

具体的，导热片4为两条条状构件交错编制构成的网状组件，换热管7的顶端与导热片4的交叉部位接触，本实施例中网状组件使得导热片4能够将路基边坡1侧表面的热量传导至散热片5处。

具体的，路基边坡1的外侧表面均匀排布有散热片5、遮挡板6与热量同步板9，散热片5为S型片状构件，热量同步板9为橡胶构件，本实施例中橡胶构件避免热量同步板9被太阳照射下吸收过多的热量，散热片5的S型结构能够减缓风力流通速率，便于气流与散热片5进行热量交换。

具体的，导热片4的上表面比路基边坡1的侧表面凸出1CM，本实施例中导热片4的凸出结构能够在喷头3喷水时对水进行截留，减缓水的流淌速度，便于水与路基边坡1的侧表面进行热量交换，以此对路基边坡1的侧表面进行降温。

具体的，换热管7与分流管8均为空心管状构件，换热管7的底端同一水平面均匀排布有四个分流管8，每个分流管8的底端均与换热管7的底端保持30°的倾斜角，本实施例中换热管7与分流管8能够将路基边坡1内部的热量进行抽出，避免路基边坡1内部软化导致行车困难。

本发明的工作原理及使用流程：本发明中该设备使用过程中导热片4对路基边坡1的热量进行导流，导热片4与热量同步板9接触，通过热量同步板9将热量导向至散热片5，空气从散热片5处流通，将热量排出，换热管7、分流管8内部的换热液体10可以吸热气化，并将热量导向至导热片4，通过导热片4导向至散热片5，降温管2内部可以通入空气，空气通过降温管2，喷头3排出，使得散热片5侧面的空气流速加快，且降温管2的内部可以通水，水从喷头3处喷出流淌到路基边坡1的外壁，进行降温，且导热片4比路基边坡1凸出的结构可以减缓水的流速，便于水与路基边坡1交换热量，避免路基边坡1侧表面过热。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。