一种“烟囱型”通风管装配式桩基结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种“烟囱型”通风管装配式桩基结构，包括一个输电线锥柱式桩基，沿所述输电线锥柱式桩基地表下桩基周边设有回路型通风管，所述回路型通风管上设有四根与其相连通且伸出地表的地表通风管，所述地表通风管为沿回路型通风管管壁垂直设置且上部向外侧呈90°弯曲的倒L型管，在地表通风管管口上设有挑檐，在挑檐的内侧依次设有金属过滤网和与计算机相连实现远程控制可调控的时控开关，在对应地表通风管管口下方分别设有接水槽。本实用新型可实现对多年冻土区高等级输电线塔基的有效降温，提高多年冻土的人为上限，增强塔基础的稳定性和地基承载力，减少塔基上拔可能性和工程冻害。
【专利说明】—种“烟IS型”通风管装配式粧基结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在多年冻土地区桩基础工程中的主动降温通风管装置，尤其是可应用于高等级架空输电线路塔基的一种装配式通风管冷却地基的复合桩基础结构。
【背景技术】
[0002]冻土地基与建(构)筑物基础之间的相互作用结果直接影响着建(构)筑物的服役寿命。而架空输电线路的基础工程和地基处理原则及方法不同于公路、铁路等线性路基工程，其基础选点具有较大的灵活性和变通性，可根据现场实际情况进行动态调整，其点的稳定性关乎线路的整体稳定。而塔基由于其独特的结构形式，其对冻土的影响也与公路、铁路等有较大的不同。因此，在青藏高原多年冻土区输电线路塔基的建设过程中，确保冻土与塔基的稳定性是首要的任务。考虑到水平向和竖直向的荷载组合，作用于架空输电线路杆塔基础的上拔荷载是基础设计必须考虑的工况，在冻土地区，上拔作用力与冻拔力叠加后将大大增加冻拔失稳事故风险。而且由于输电线路基础工程的结构型式、外部荷载效应、基础与冻土互相作用机制、设计采用的可靠度与其他行业的基础工程均存在较大差别，且冻土地区输电线路基础抗拔失效模式、破坏过程、设计理论尚不完善，因此多年冻土地区的塔基稳定性问题仍需要深入研究。
[0003]在多年冻土地区进行桩基础设计、施工和运营，冻土地基的温度场分布和变化规律是其重要的分析对象和控制指标。对塔基稳定性进行研究离不开多年冻土和工程之间的交互影响问题，因此需对地基土体有以下要求:1.在运营期尽量控制多年冻土的冻结状态，以利用其较高的承载力来防止基础失稳；2.可利用主动冷却装置防止冻土退化，有效的提高周围地基多年冻结土体人为上限，减小工程活动对多年冻土的侵扰；3.可以利用冻结土体的较高强度来减弱桩-土相互作用问题中的接触破裂风险；4.主动冷却装置能分时段工作，可减小夏季侵入地基的热量。
[0004]总的来说，需要利用青藏高原冬季较冷的空气，使得空气对流换热可以有效的降低桩基础周围土体的温度，可对多年冻土区桩基础工程中冻胀、融沉等工程问题的防治提供技术支持。
实用新型内容
[0005]鉴于上述，本实用新型的目的在于提供一种简洁、易行的通风管主动冷却地温的可调控的“烟囱型”通风管装配式桩基结构。利用此结构，可有效降低地基土体地温，提高其地基承载力，实现对多年冻土人工上限的有效提升，同时，为预防与防治土体冻胀和融沉弓I起的工程问题提供技术支持。
[0006]本实用新型的目的通过以下措施来实现:
[0007]—种“烟囱型”通风管装配式桩基结构，包括一个输电线锥柱式桩基，沿所述输电线锥柱式桩基地表下桩基周边设有回路型通风管，所述回路型通风管上设有四根与其相连通且伸出地表的地表通风管，所述地表通风管为沿回路型通风管管壁垂直设置且上部向外侧呈90°弯曲的倒L型管，在地表通风管管口上设有挑檐，在挑檐的内侧依次设有金属过滤网和可调控的时控开关，在对应地表通风管管口下方分别设有接水槽。
[0008]进一步地，所述可调控的时控开关远程连接到计算机系统实时远程及时监控。
[0009]进一步地，所述输电线锥柱式桩基的地表下为多年冻土区地表下。
[0010]进一步地，所述回路型通风管材料采用空心混凝土砌块。
[0011]进一步地，所述地表通风管采用波纹金属管。
[0012]进一步地，所述地表通风管管外包覆有保温层。
[0013]进一步地，所述对应地表通风管管口下方的接水槽与金属过滤网下方设置的滴水导流槽相对应。
[0014]本实用新型的优点是:
[0015]1.本实用新型充分利用通风管材料(空心混凝土砌块)强度较高的特点，可以减少在冻融过程中受环境温度波动对通风管壁材料强度和稳定性的影响。
[0016]2.利用“烟囱型”通风管的工作原理可有效深部土体的热交换过程。
[0017]3.通过在烟囱顶部设置横向管道，可防止大气降水以及提高利用不同方向的自然风的效率。
[0018]4.在横向管道出入口界面设置过滤网和滴水措施，可减小空气冷凝水对地基的入侵。
[0019]5.伸出地面的通风管选用易于更换的波纹金属管，其外部包裹一定厚度的阻热材料，提高了该工程措施的耐久性和服役年限。
[0020]6.该设置可提前预制，在施工过程中直接装配，减小混凝土现浇后水化热对多年冻土的侵扰，尤其适用于大开挖锥柱型桩基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的主动冷却“烟囱型”通风管复合结构的横截面结构示意图；
[0022]图2为本实用新型的主动冷却“烟囱型”通风管复合结构的俯视示意图；
[0023]图3为本实用新型的空心混凝土砌块的截面结构示意图；
[0024]图4为本实用新型的通风管出入口过滤网和滴水设施及其下混凝土接水槽的结构示意图。
[0025]图中:1、金属过滤网；2、挑檐；3、滴水导流槽；4、可调控的时控开关；5、地表通风管；6、保温层；7、接水槽；8、回路型通风管；9、输电线锥柱式桩基。
【具体实施方式】
[0026]下边结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对本实用新型做任何限制的依据。
[0027]如图1所示，该“烟囱型”通风管装配式桩基结构，包括一个输电线锥柱式桩基9，沿输电线锥柱式桩基9多年冻土区地表下桩基周边设有回路型通风管8，回路型通风管8上设有四根与其相连通且伸出地表的地表通风管5，地表通风管5为沿回路型通风管8管壁垂直设置且上部向外侧呈90°弯曲的倒L型管，地表通风管5管外包覆有保温层6，在地表通风管5管口上设有挑檐2，在挑檐2的内侧依次设有金属过滤网I和可调控的时控开关4，可调控的时控开关4远程连接到计算机系统实时远程及时监控。在对应地表通风管5管口下方分别设有接水槽7，接水槽7与金属过滤网I下方设置的滴水导流槽3相对应。
[0028]图2出示了主动冷却“烟囱型”通风管复合结构的回路型通风管8以及地表通风管5结构。回路型通风管8沿输电线锥柱式桩基9环向设置，90°弯曲的倒L型管地表通风管5上部水平向设置，管口与接水槽7相对应，具体见图4所示。
[0029]图3出示了回路型通风管8材料采用空心混凝土砌块的结构。
[0030]该结构中，地表通风管5采用波纹金属管。
[0031]本实用新型的原理是，在位于多年冻土区地表下一定深度选择一个特征界面，在其界面上设置一个水平向回路的回路型通风管，其等效半径和面积依据该地工程地质水文地质条件待调。同时可依据该地的风速资料，在最大风向方向和最小方向设置竖向的四根地表通风管伸出地面，其内部地表通风管有效截面积依据气象条件可调，可有效利用烟囱工作原理调节热交换过程。伸出地面高度依据场地风速情况可调，同时在水平向出入口设置过滤网和滴水导流槽设施，滴水导流槽下可设置混凝土接水槽，目的为减小空气中冷凝水对多年冻土地基的侵扰。出口外设置水平向挑檐，以减少大气降水及其它干扰物进入通风管。同时在过滤网后设置一个可调节时控的开关，可随时开启关闭通风管，人为调节其工作时间。伸出地面部分的通风管材料选取易于更换的波纹金属管，外部包裹一定厚度的阻热材料。
[0032]该结构埋设在桩基础周围一定范围内和一定深度处，在冬季可利用外界较冷的气温通过竖向“烟?式”通风管增强对地基土体土体主动降温，在夏季通过关闭时控开关可调节热量进入多年冻土，时控开关可同计算机相连实现远程控制。本实用新型可实现对多年冻土区高等级输电线塔基的有效降温，烟囱式通风管可加速大气同多年冻土的热交换，提高多年冻土的人为上限，增强塔基础的稳定性和地基承载力，减少塔基上拔可能性和工程冻害。
[0033]并且本结构可提前预制，施工时在现场装配即可，适用于大开挖的锥柱型桩基础。
[0034]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种“烟囱型”通风管装配式桩基结构，包括一个输电线锥柱式桩基，其特征在于:沿所述输电线锥柱式桩基地表下桩基周边设有回路型通风管，所述回路型通风管上设有四根与其相连通且伸出地表的地表通风管，所述地表通风管为沿回路型通风管管壁垂直设置且上部向外侧呈90°弯曲的倒L型管，在地表通风管管口上设有挑檐，在挑檐的内侧依次设有金属过滤网和可调控的时控开关，在对应地表通风管管口下方分别设有接水槽。
2.根据权利要求1所述的一种“烟囱型”通风管装配式桩基结构，其特征在于:所述输电线锥柱式桩基的地表下为多年冻土区地表下。
3.根据权利要求1所述的一种“烟囱型”通风管装配式桩基结构，其特征在于:所述回路型通风管材料采用空心混凝土砌块。
4.根据权利要求1所述的一种“烟囱型”通风管装配式桩基结构，其特征在于:所述地表通风管采用波纹金属管。
5.根据权利要求4所述的一种“烟囱型”通风管装配式桩基结构，其特征在于:所述地表通风管管外包覆有保温层。
6.根据权利要求1所述的一种“烟囱型”通风管装配式桩基结构，其特征在于:所述对应地表通风管管口下方的接水槽与金属过滤网下方设置的滴水导流槽相对应。
【文档编号】E02D3/115GK204000834SQ201420254016
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】刘华, 许健, 邵珠山, 袁俊, 刘凤云, 王新宇 申请人:西安建筑科技大学