冻土路基保温装置的制作方法

1.本发明涉及路基技术领域。更具体地说，本发明涉及冻土路基保温装置。


背景技术：

2.在冻土地区，受冬季低温影响，表层一定深度的土体会发生冻结，从而导致路基冻胀病害的发生。
3.通过加热路基，防止路基冻结是较为可行的方法。但现有的保温装置，如授权公告号为cn214401243u一种冻土路基施工保温装置，存在着需要电能加热，但野外现场实际工作条件难以满足的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供冻土路基保温装置，其利用太阳能对聚热管的吸热段进行加热，再通过聚热管的放热段将热量进行释放，并加热聚热管周围土体，能够避免冬季冻胀现象发生。
5.为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了冻土路基保温装置，包括：
6.聚热管，其包括吸热段和放热段，放热段从路基的半坡与坡脚之间的范围插入路基中，且插入方向垂直于路基的走向，放热段相对于吸热段向上翘起；
7.集热箱，其各处的横截面均为倒v形，集热箱的延伸方向与路基的走向垂直，集热箱的顶部的两个侧壁和底部的两个侧壁之间为中空结构，吸热段沿集热箱的延伸方向插入集热箱内，且位于集热箱的顶部的尖部和底部的尖部之间；
8.一对聚热板，其设置在中空结构内，且分别位于集热箱的两侧内，聚热板的一端向着另一端逐渐向下倾斜，且其一端与吸热段连接，另一端延伸至与集热箱连接，一对聚热板的顶面分别与集热箱的顶部的两个侧壁相隔一定距离，且其上分别贴覆有聚光片。
9.优选的是，所述的冻土路基保温装置中，所述放热段相对于吸热段向上翘起5-10
°
。
10.优选的是，所述的冻土路基保温装置中，一对聚热板上分别间隔设置有多个凹槽一，两块聚光片在各自对应的凹槽一处，贴设各自对应的凹槽一设置。
11.优选的是，所述的冻土路基保温装置中，所述吸热段上沿其周向方向间隔设置有多块翅片。
12.优选的是，所述的冻土路基保温装置中，所述聚热管包括管体、吸液芯和相变工质，所述吸液芯设置在管体的内壁上，所述相变工质填充在管体的内部。
13.优选的是，所述的冻土路基保温装置中，一对聚热板的底面分别与集热箱的底部的两个侧壁相隔一定距离。
14.优选的是，所述的冻土路基保温装置中，所述集热箱的顶部沿集热箱的延伸方向切削有一平台，所述冻土路基保温装置还包括太阳能供电装置、时间控制器、驱动装置、转轴一、主动齿轮、转轴二、从动齿轮、两块遮阳布和多个配重块，驱动装置、转轴一、主动齿
轮、转轴二、从动齿轮均设置在所述平台上，太阳能供电装置与时间控制器和驱动装置分别连接，时间控制器与驱动装置连接，驱动装置与转轴一连接，用于带动转轴一转动，转轴一和转轴二的延伸方向均与集热箱的延伸方向相同，主动齿轮设置在所述转轴一上，与主动齿轮啮合的从动齿轮设置在所述转轴二上，所述集热箱的顶部的两个侧壁上分别设置有多个凹槽二，凹槽二的数量与配重块的数量相等，一个凹槽二中设置有一个配重块，各个凹槽二的延伸方向均与集热箱的延伸方向垂直，两块遮阳布的一端分别卷设在转轴一和转轴二上，另一端分别选择性地铺设在与其对应的集热箱的顶部的两个侧壁上，集热箱的顶部的两个侧壁上的配重块分别固定在与其对应的遮阳布的另一端的末端上；当驱动装置驱动转轴一转动时，转轴一和转轴二同步转动，且同时卷起或释放与其对应的遮阳布的另一端；且当转轴一和转轴二同时卷起或释放与其对应的遮阳布的另一端时，各个配重块分配在与其对应的凹槽二内移动。
15.优选的是，所述的冻土路基保温装置中，所述集热箱的顶部的两个侧壁上的配重块分别通过绳子固定在与其对应的遮阳布的另一端的末端上。
16.优选的是，所述的冻土路基保温装置中，所述集热箱的顶部的两个侧壁上位于各个凹槽二的两侧的部分分别设置有一个凹槽三，各个配重块均为十字形，各个配重块上的一对杆体分别插入与其对应的凹槽三中，另一对杆体位于与其对应的凹槽二中。
17.优选的是，所述的冻土路基保温装置中，所述集热箱的顶部的两个侧壁上分别设置有三个凹槽二，三个凹槽二分别位于集热箱的顶部的侧壁的两侧和中部。
18.本发明至少包括以下有益效果：
19.本发明利用太阳能对聚热管的吸热段进行加热，再通过聚热管的放热段将热量进行释放，并加热聚热管周围土体，能够避免冬季冻胀现象发生。
20.本发明通过太阳能供电装置给驱动装置和时间控制器进行供电，驱动装置能根据时间控制器的设定，在预设的时间段带动转轴一转动，转轴一转动时带动转轴二同步转动，转轴一和转轴二同时卷起或释放与其对应的遮阳布的另一端，使得保温装置能根据需要给土体提供热量。
21.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
22.图1是根据本发明一个实施例的冻土路基保温装置的结构示意图；
23.图2是根据本发明一个实施例的两块遮阳布分别铺设在集热箱的顶部的两个侧壁上的结构示意图；
24.图3是根据本发明一个实施例的两块遮阳布未铺设在集热箱的顶部的两个侧壁上的结构示意图；
25.图4是根据本发明一个实施例的聚热板的结构示意图；
26.图5是根据本发明一个实施例的聚光片贴覆在聚热板上的结构示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文
字能够据以实施。
28.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“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，并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。
29.如图1至图5所示，本发明提供冻土路基保温装置，包括：
30.聚热管1，其包括吸热段和放热段，放热段从路基的半坡与坡脚之间的范围插入路基中，且插入方向垂直于路基的走向，放热段相对于吸热段向上翘起，使得放热段和吸热段存在高度差；
31.集热箱2，其各处的横截面均为倒v形，集热箱2的延伸方向与路基的走向垂直，集热箱2的顶部的两个侧壁和底部的两个侧壁之间为中空结构，吸热段沿集热箱2的延伸方向插入集热箱2内，且位于集热箱2的顶部的尖部和底部的尖部之间；集热箱2内填充有空气。
32.一对聚热板3，其设置在中空结构内，且分别位于集热箱2的两侧内，聚热板3的一端向着另一端逐渐向下倾斜，且其一端与吸热段连接，另一端延伸至与集热箱2连接，一对聚热板3的顶面分别与集热箱2的顶部的两个侧壁相隔一定距离，且其上分别贴覆有聚光片8。
33.本方案提供的提供冻土路基保温装置，在使用时，在路基的坡面铺设保温材料，使保温材料覆盖路基的整个坡面，并通过锚杆对保温材料进行固定。太阳光照射在聚光片8上，聚光片8温度升高，对周围空气进行加热，因热空气密度小于冷空气密度，热空气自动向上升至吸热段，对吸热段进行加热，冷空气向中空结构的下部流动，冷空气被加热后再上升，冷空气向下流，如此循环，不断对吸热段进行加热。吸热段吸收的热量通过放热段将热量进行释放，并加热聚热管1周围土体，能够避免冬季冻胀现象发生。
34.具体地，所述放热段相对于吸热段向上翘起5-10
°
。
35.具体地，一对聚热板3上分别间隔设置有多个凹槽一301，两块聚光片8在各自对应的凹槽一301处，贴设各自对应的凹槽一301设置。即聚光片8上也设置有多个凹槽，聚光片8上的凹槽与聚热板3上的凹槽一301一对应。
36.具体地，所述吸热段上沿其周向方向间隔设置有多块翅片101，翅片101能增大吸热段与热空气的接触面积，提高热空气对吸热段的传热效率。
37.具体地，所述聚热管1包括管体、吸液芯和相变工质，所述吸液芯设置在管体的内壁上，所述相变工质填充在管体的内部。
38.具体地，一对聚热板3的底面分别与集热箱2的底部的两个侧壁相隔一定距离。太阳照射聚光片8后，聚光片8温度升高，使得聚热板3温度升高，聚热板3能将热量传递给其周围的空气和吸热段。
39.具体地，所述集热箱2的顶部沿集热箱2的延伸方向切削有一平台，所述冻土路基保温装置还包括太阳能供电装置、时间控制器、驱动装置、转轴一4、主动齿轮、转轴二5、从动齿轮、两块遮阳布6和多个配重块7，驱动装置、转轴一4、主动齿轮、转轴二5、从动齿轮均设置在所述平台上，太阳能供电装置与时间控制器和驱动装置分别连接，时间控制器与驱动装置连接，驱动装置与转轴一4连接，用于带动转轴一4转动，转轴一4和转轴二5的延伸方
向平行，且均与集热箱2的延伸方向相同，主动齿轮设置在所述转轴一4上，与主动齿轮啮合的从动齿轮设置在所述转轴二5上，所述集热箱2的顶部的两个侧壁上分别设置有多个凹槽二201，凹槽二201的数量与配重块7的数量相等，一个凹槽二201中设置有一个配重块7，各个凹槽二201的延伸方向均与集热箱2的延伸方向垂直，两块遮阳布6的一端分别卷设在转轴一4和转轴二5上，另一端分别选择性地铺设在与其对应的集热箱2的顶部的两个侧壁上，集热箱2的顶部的两个侧壁上的配重块7分别固定在与其对应的遮阳布6的另一端的末端上；当驱动装置驱动转轴一4转动时，转轴一4和转轴二5同步转动，且同时卷起或释放与其对应的遮阳布6的另一端；且当转轴一4和转轴二5同时卷起或释放与其对应的遮阳布6的另一端时，各个配重块7分配在与其对应的凹槽二201内移动。
40.通过太阳能供电装置给驱动装置和时间控制器进行供电，驱动装置能根据时间控制器的设定，在预设的时间段带动转轴一4转动，转轴一4转动时带动转轴二5同步转动，转轴一4和转轴二5同时卷起或释放与其对应的遮阳布6的另一端，使得保温装置能根据需要给土体提供热量。例如，冬季转轴一4和转轴二5同时卷起与其对应的遮阳布6的另一端，使得太阳能照射在聚光片8上，对土体进行保温。夏季，转轴一4和转轴二5同时释放与其对应的遮阳布6的另一端，使得太阳无法照射在聚光片8上。
41.通过设置配重块7，能使遮阳布6的另一端边释放边通过配重块7向下拉，使得遮阳布6的另一端能快速铺设在集热箱2的顶部。
42.具体地，所述集热箱2的顶部的两个侧壁上的配重块7分别通过绳子固定在与其对应的遮阳布6的另一端的末端上。
43.具体地，所述集热箱2的顶部的两个侧壁上位于各个凹槽二201的两侧的部分分别设置有一个凹槽三，各个配重块7均为十字形，各个配重块7上的一对杆体分别插入与其对应的凹槽三中，另一对杆体位于与其对应的凹槽二201中。将配重块7设置为十字形，并使配重块7上的一对杆体分别插入与其对应的凹槽三中，使得刮风时，配重块7不会脱离与其对应的凹槽二201和凹槽三。
44.具体地，所述集热箱2的顶部的两个侧壁上分别设置有三个凹槽二201，三个凹槽二201分别位于集热箱2的顶部的侧壁的两侧和中部。对于每块遮阳布6，分别对应设置三个配重块7。
45.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。