本发明涉及冻土散热，尤其涉及一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒。
背景技术：
1、在冻土地区进行道路建设时，冻土路基的稳定性是一个关键问题。冻土是一种特殊的低温自然体，其冻胀、融沉现象会对路基造成严重破坏。当温度升高时，冻土中的冰会融化成水，体积缩小，导致路基下沉；而当温度降低时，水分又会冻结，体积膨胀，使路基上升。这种反复的冻融循环会造成路基沉陷变形、边坡热融滑塌、道路翻浆等问题，严重影响道路的使用寿命和行车安全。
2、冻土作为含冰的低温自然体，水分是其物理力学性质的决定性因素之一。当路基土中水分含量过高时，在低温冻结阶段，水分会以冰晶体形式大量析出，伴随体积显著膨胀，导致路基产生强烈的冻胀变形，表现为路面隆起、开裂；而在升温融化阶段，冰体消融转化为自由水，使土体孔隙率骤增、强度急剧下降，在车辆荷载与自重作用下引发路基融沉，形成路面凹陷、翻浆。与此同时，冻土中的盐分会与水分形成协同破坏效应。高盐分的存在会显著改变土中水的冰点，导致冻土的冻结过程延迟、融化过程提前，加剧冻融循环的频率与幅度；盐分的反复迁移与积聚，一方面会破坏土颗粒间的胶结结构，使土体分散性增强、抗剪强度降低；另一方面，盐分结晶与溶解的体积变化会进一步加剧土体的胀缩变形。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，实现将冻土路基中的水分排出。
2、本发明提供一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，包括：中空棒体、散热片、散热工质、集水材料块、集水单元和抽水单元，其中，所述中空棒体的下部埋在冻土内部，所述散热片设置在所述中空棒体上部，所述散热工质位于所述中空棒体下部，所述集水材料块环绕在所述中空棒体下部的外侧，所述集水单元位于所述集水材料块的下部，所述抽水单元与所述集水单元连接；
3、当冻土温度升高至高于空气温度时，所述散热工质通过蒸发将热量带到所述中空棒体的上部，并通过所述散热片将热量散出，所述集水材料块收集冻土中的水分并使得水分滑落到所述集水单元中，所述抽水单元将集水单元中的水分抽到地面。
4、根据本发明提供的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，所述中空棒体由碳素合金制成，且所述中空棒体分为散热段和吸热段，其中，所述中空棒体的上部为所述散热段，所述散热段位于地面上且安装有所述散热片，位于所述中空棒体下部的所述吸热段埋在冻土内部。
5、根据本发明提供的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，所述散热工质为液氨，且当冻土中的温度上升时，所述散热工质蒸发为气体并将热量带到所述中空棒体的上部，散热片将所述散热工质携带的热量散出后，所述散热工质变回液态并落回到所述中空棒体的下部。
6、根据本发明提供的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，所述集水材料块的形状为板状，且所述集水材料块的内部为聚合物材料，所述集水材料块的外部被亲水不沾水材料所覆盖。
7、根据本发明提供的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，所述集水材料块的表面为粗糙表面。
8、根据本发明提供的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，多个所述集水材料块环绕在所述中空棒体下部的外侧，且所述集水材料块均为竖置。
9、根据本发明提供的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，所述集水单元包括集水漏斗和集水盒，所述集水漏斗位于所述集水材料块的正下方，且所述集水材料块的底部位于所述集水漏斗的内部，所述集水盒位于所述集水漏斗的下方且与所述集水漏斗连接。
10、根据本发明提供的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，所述集水漏斗和所述集水盒均由高分子聚合物材料制成。
11、根据本发明提供的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，所述抽水单元包括抽水电机和地面集水盒，所述抽水电机及所述地面集水盒通过连接管与所述集水盒连接，当所述抽水单元工作时，抽水单元将所述集水盒中的水分抽到所述地面集水盒中。
12、根据本发明提供的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，所述集水盒内装有水位传感器，设定水位阈值，当所述水位传感器监测到所述集水盒内的水位达到所述水位阈值时，所述抽水电机启动。
13、本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
14、本发明提供的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，通过集水材料块收集冻土中的水分，由于集水材料块亲水但是不吸水，因此可以持续吸收冻土中的水分并将其排出，从而减轻冻土因水分含量过高而造成的翻浆等道路病害，此外在排出水分的同时，溶于水中的盐分也会随着水分一同排出，从而减少冻土中的盐分，从而提升冻土路基的稳定性。
15、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
1.一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，其特征在于，包括：中空棒体、散热片、散热工质、集水材料块、集水单元和抽水单元，其中，所述中空棒体的下部埋在冻土内部，所述散热片设置在所述中空棒体上部，所述散热工质位于所述中空棒体下部，所述集水材料块环绕在所述中空棒体下部的外侧，所述集水单元位于所述集水材料块的下部，所述抽水单元与所述集水单元连接；
2.根据权利要求1所述的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，其特征在于，所述中空棒体由碳素合金制成，且所述中空棒体分为散热段和吸热段，其中，所述中空棒体的上部为所述散热段，所述散热段位于地面上且安装有所述散热片，位于所述中空棒体下部的所述吸热段埋在冻土内部。
3.根据权利要求1所述的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，其特征在于，所述散热工质为液氨，且当冻土中的温度上升时，所述散热工质蒸发为气体并将热量带到所述中空棒体的上部，散热片将所述散热工质携带的热量散出后，所述散热工质变回液态并落回到所述中空棒体的下部。
4.根据权利要求1所述的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，其特征在于，所述集水材料块的形状为板状，且所述集水材料块的内部为聚合物材料，所述集水材料块的外部被亲水不沾水材料所覆盖。
5.根据权利要求1所述的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，其特征在于，所述集水材料块的表面为粗糙表面。
6.根据权利要求1所述的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，其特征在于，多个所述集水材料块环绕在所述中空棒体下部的外侧，且所述集水材料块均为竖置。
7.根据权利要求1所述的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，其特征在于，所述集水单元包括集水漏斗和集水盒，所述集水漏斗位于所述集水材料块的正下方，且所述集水材料块的底部位于所述集水漏斗的内部，所述集水盒位于所述集水漏斗的下方且与所述集水漏斗连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，其特征在于，所述集水漏斗和所述集水盒均由高分子聚合物材料制成。
9.根据权利要求7所述的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，其特征在于，所述抽水单元包括抽水电机和地面集水盒，所述抽水电机及所述地面集水盒通过连接管与所述集水盒连接，当所述抽水单元工作时，抽水单元将所述集水盒中的水分抽到所述地面集水盒中。
10.根据权利要求9所述的一种用于减少冻土路基中的水分的散热棒，其特征在于，所述集水盒内装有水位传感器，设定水位阈值，当所述水位传感器监测到所述集水盒内的水位达到所述水位阈值时，所述抽水电机启动。