[发明专利]一种通铺式块碎石管堤降温结构

说明书

本发明涉及一种通铺式块碎石管堤降温结构，包括冻土地面和管道，所述冻土地面上方从下到上依次设置有块石层、细砂垫层和管堤填土层，所述管道铺设在所述管堤填土层内，所述管道外表面设置有保温层，所述块石层、所述细砂垫层和所述管堤填土层构成的整体的截面为梯形。本发明提供的通铺式块碎石管堤降温结构避免了铺设管道工程时，需要大挖管沟，保护了冻土及湿地的生态环境，满足环境保护原则。

技术领域

本发明涉及一种通铺式块碎石管堤降温结构，适用于冻土环境下管道安全运行的技术场合。

背景技术

人类在冻土区开展工程实践以来，遇到了各种各样的工程难题，其中冻胀、融沉问题是最为特殊且严重的问题之一。青藏铁路，青藏公路的修建，为类似工程积累了大量的工程经验。公路、铁路、桥梁、管线等工程结构，由于其结构形式不同，解决冻胀、融沉问题的方式也存在较大差异。

管道作为一种特殊的线性工程，如果发生不均匀冻胀，会引发翘曲变形。融沉发生时，变形如果超过阈值，严重时会使管道断裂，发生漏油事故，造成环境污染及经济损失。国家四大能源战略工程之一的中俄原油管道自正式运营以来，油温逐年升高，据漠河输油站附近的监测资料显示，油温达到了近20℃，管道持续的热影响使得多处地方出现了地表沉降，管沟积水的现象，严重威胁管道的安全运营。

现有的管道安装技术缺点主要表现在：（1）管道维护结构的形式复杂，造价成本较高。如热桩等架空式措施。（2）管沟开挖破坏冻土环境，对冻土层造成人为热扰动，如在管道上添加保温层等被动式保温措施。（3）当地上措施穿越森林地带时，如热桩等架空式措施，火灾发生时会严重威胁管道的安全运营。同时地上措施会面临管道及支撑措施人为损坏及盗油等一系列问题。（4）当管道埋地时，需要修建维护通道进行管道定期巡检维护，维护通道的修建进一步加剧了管道修建区域的生态环境及冻土湿地的破坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通铺式块碎石管堤降温结构，避免了铺设管道工程时，需要大挖管沟，保护了冻土及湿地的生态环境，满足环境保护原则。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：一种通铺式块碎石管堤降温结构，包括冻土地面和管道，所述冻土地面上方从下到上依次设置有块石层、细砂垫层和管堤填土层，所述管道铺设在所述管堤填土层内，所述管道外表面设置有保温层，所述块石层、所述细砂垫层和所述管堤填土层构成的整体的截面为梯形。

上述方案中，所述块石层的块石粒径控制在12—30cm之间，所述细砂垫层为粗颗粒垫层。

上述方案中， 所述梯形的高度为2.1—2.6m, 所述梯形的两侧的放坡为1：1.5，所述块石层的厚度为0.5—1.0m，所述细砂垫层的厚度为0.3m，所述管堤填土层的厚度为1.3—1.8m。

上述方案中，所述冻土地面下方从上到下依次设置泥炭层、粉土层、砂砾土层和强风化基岩层。

上述方案中，所述管堤填土层表面安装有烟雾传感器或温度传感器，所述管堤填土层上设置有泡沫喷射装置，所述烟雾传感器或所述温度传感器与所述泡沫喷射装置信号连接。

上述方案中，所述管堤填土层内安装有湿度传感器，所述湿度传感器与报警系统信号连接。