多年冻土路基热棒施工技术-很有用!!!!

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1、万方数据王林攀：多年冻土路基热棒施工技术多年冻土路基热棒施工技术王林攀1，2(1．合肥工业大学上术建筑工程学院，安徽台肥230。09；2安徽交通职业技术学院士术工程系，安徽台肥230051)摘要：青藏铁路是我围高原铁路，地处青藏高原，海拔平均在4o。。m以l：，多年诛士路基的施工是青藏铁路施工成功的关键，热棒技术是多年冻土路基施工采用的新技术，是成功解决多年诛士路基施工的^法之一。文章对热棒的工作躲刊!、用途、特点及施』方法作厂详细介绍。关键词：热棒施工；青藏铁路；冻土；路基中圊分类号：u213．1

2、4文献标识码：A文章编号：16735781(2007】050741031热棒工作原理热棒是一种利用气液相变原理传输热量的传热元件。它是由一根密封的金属管与里面宽装的工质组成。管的上部装有散热叶片，称之冷凝段，置于大气中；管的下部埋于地基多年冻土中，称之为蒸发段。当蒸发段与冷凝段之间存在温差(冷凝段温度低于蒸发段温度)时，蒸发段的液体工质吸热蒸发成为蒸气，在压差作用下，蒸气沿管内孔隙j==升至冷凝段，与较冷的管壁接触，放出汽化潜热，冷凝成为液体，在重力作用下，冷凝液体工质沿管壁回流蒸发段再吸热蒸发。如

3、此往复循环，将地层中的热量传送至大气中，从而降低了多年冻土的地温，防止多年冻土发生融化，保证了地基的稳定性[1]。热棒的工作原理，如图1所示。一—‘一热m：Il：*m+_ll_+t—LJ—+7矸筘气冻土上限目博*；流_+●一#女▲蒸气。——图1热棒的工作原理冷凝段功能：由于冷凝段外部流过较冷的空气(风)，使表层温度降低，蒸气与较冷管壁接触，放出汽化潜热，通过冷凝段外部的肋片凝结成为液体，将热量释放至大气中，冷凝液体在重力作用下沿管壁流回蒸发段。蒸发段功能：土体热量传至蒸发段，液体卜质吸热蒸发，蒸气沿

4、管内夺腔上升至冷凝段。由于在地球草力场中，蒸气只可能往上升，冷凝液只可能往下流。所以，工作在地基中的热棒只可能单向传热，即将地基中的热量传向大气，而不用担心它会将大气中热鼍向下传到地基o]。2热棒于冻土地基中的功用及特点(1)功用：①降低地基温度，防止多年冻土融化。安装热棒后，可采集大气中能量，冷冻地基多年冻土，消除施工和运营带来的热下扰，防止多年冻土融化。②提高地基冻土的冻结强度、抗剪强度和抗压强度。冻土的力学强度是负温度的函数，热棒冷冻地基多年冻土后，冻土温度降低，地基中软弱土体的强度和抗渗性提

5、高。③减小和消除基础冻胀。热棒的径向冻结作用，使水平方向的冰透晶体不能形成，从而减小和消除基础冻胀。对于桩基，由于冻结强度提高，桩基抗冻胀稳定性加大。④防止多年冻土的退化。在不连续多年冻土地段，通过热棒冷却地基上体，降低地基低温，防止冻上退化-⋯。(2)热棒的特点：①无需外加动力。②传热效率高。③无运动部件，运行无噪声。④单向传热，暖及自动停止工作，故又称二极管。⑤工作安全可收稿日期：20070516作者简介：王林攀(1973一)，男，安徽颍上人，合肥1．业大学碰十生，安徽交通球l业技术学院讲师《工

6、程与建设》2007年第21卷第5期741万方数据王林攀：多年冻土路基热棒施工技术靠，使用寿命30年以E。⑥结构坚固，不易损坏，无需8常维修养护。⑦无有害物质，符合环保要求。⑧启动温差小，蒸发器与冷凝器之间只要有很小的温差即可启动热棒“。3热棒施工在青藏铁路中的应用青藏铁路l311km+350m～1311km+490m的路基段，为r保护铁路路基地下的多年冻土及观测热棒保护多年冻土的效果，在此段路基的两侧设置了热棒。热棒的尺寸为直径垂89×6mm，长1lm，其中地下8m，地上3m，材质为碳钢管，共70支

7、。热棒安装采用倾斜式，与铅直线的夹角为13。。热棒同侧的间距为4m，路基左右嘣侧对称布置。热棒平面尺寸见图2所示。圈2热棒平面尺寸示意圈3．1热棒的检查与运输(1)外形检验“]：①热棒运至现场后，外表面不得有裂纹、凹坑等缺陷，并不得有毛刺等物。②包扎或装箱的零件应附有标志或标签。③箱号、箱数以及包装情况；设备的名称、型号和规格。④装箱清单、设备技术文件、资料及专用工具，设备有元缺陷损件，表面有无损坏和锈蚀。(2)运输⋯：热棒在运输时麻排列紧密、稳妥牢固，以防止在搬运和运输过程中在箱内滑动或撞击。热棒

8、与热棒之间用软件填塞，在热棒下应铺垫一层软塑料。3，2热棒施工技术方法(1)施工准备¨。：①工程施丁前，对临叫建筑、运输道路、水源、照明、主要材料和机具及劳动力等廊有充分准备，并作出合理的安排。②当必须与安装配合施工时，有关的基础工程应已完工。钻孔前，应将孔周边o．5m范围内的泥土和杂物清理干净，孔附近不得有阻碍热棒吊装的施工材料和杂物。③安装中的保温、仪表监控物件，应在安装地点采取和应的保护措施，方能进行相应的工序施工。④气象条742《工程与建设》!007年第2l卷