一種用于解決坎兒井凍融循環破壞的加固裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提出了一種用于解決坎兒井凍融循環破壞的加固裝置，包括外側壁、內側壁、上井蓋和下井蓋，內側壁固定設置在外側壁內，上井蓋設置在外側壁上表面，下井蓋固定在內側壁內，上井蓋和下井蓋之間距離1.5米，下井蓋的底面為圓錐形底面。本實用新型專利技術下井蓋主要起到阻斷濕熱水汽，使濕熱水汽在上升過程中遇到下井蓋底部就冷凝下滴，保證豎井口土體的干燥，避免凍融循環；下層井蓋底部設計成圓錐形的形狀，使凝結的水珠在井蓋底部的中間位置下滴，保證水珠直接滴入暗渠，不會滴在豎井井壁。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及坎兒井保護裝置領域，特別涉及一種可以防止凍融循環破壞坎兒井的加固裝置。
技術介紹
新疆坎兒井至今已有2000多年的歷史，是當地勞動人民利用地面坡度，將滲入地下的天山雪水不用任何動力引出地表用于生產、生活的古老水利設施。新疆地區有水坎兒井有500多條，仍澆灌著大片綠洲良田，發揮著極大的社會效益和經濟效益，2006年新疆坎兒井被列為全國重點文物保護單位。新疆有水的坎兒井數量從1949年的1473條，到2010年第三次全國文物普查時統計的618條。這61年時間里有水坎兒井數量減少了855條，以平均每年14條的速度減少，坎兒井衰退速度之快令人震驚。如圖1，坎兒井由暗渠1、豎井2、明渠3、澇壩四部分組成。其中，在地面以下的暗渠常年空氣溫度、濕度比較穩定（溫度20℃左右、濕度90%左右），而豎井口（豎井與地面的交匯處）則是暴露在新疆戈壁環境中，這種環境的季節性及晝夜溫差非常大（夏季地表溫度達60℃、冬季氣溫則會降至-25℃，濕度小于30%）。例如在冬季，由于溫差、濕差作用，暗渠內的濕熱水汽將沿豎井上升并從豎井井口飄出，由于豎井井口附近內外極短距離內存在巨大的溫濕度差，濕熱水汽在豎井口快速冷凝，使井壁四周土體的含水率持續上升。此外受地下水毛細上升作用的影響，豎井口土體的溫濕度也會升高。冬季新疆戈壁極端最低溫度可達零下二三十度，凍結作用使土體中毛細水向冷端遷移，進而又會增大豎井井口段土層中濕度，零下低溫使土體中毛細水凍結成冰，導致豎井井口周圍土體發生膨脹。當冬季過去氣溫升高土體凍結融化，應力釋放，結構松弛。春夏季節豎井口附近土體中水含量蒸發，土體失水收縮出現表面裂紋，這樣周而復始的作用，使土體結構破壞，凝聚力喪失，導致土體破壞。豎井口段土層先是底部片狀剝落破壞，然后隨塑性區擴展發展成塊狀剝落破壞，最后形成大面積坍塌破壞。豎井口土體坍塌，坍塌體墜入暗渠導致暗渠淤積后使水流堵塞，暗渠水流堵塞后暗渠水位上升侵泡暗渠渠壁土體，導致暗渠土體坍塌，最后整個坎兒井破壞干涸。目前最常用的是混凝土井蓋加固豎井口，然而混凝土井蓋在巨大的溫濕度差、凍融循環的作用下僅3年到6年時間，混凝土井蓋本身就會發生破壞，或者井蓋周邊的土體破壞。這種安裝井蓋的辦法不能根本解決豎井口凍融循環現象的發生（不能阻止冷熱空氣直接接觸）。
技術實現思路
本技術提出了用于解決坎兒井凍融循環破壞的加固裝置，解決了現有技術中坎兒井的豎井口經凍融循環容易坍塌破壞的缺陷。本技術的技術方案是這樣實現的：一種用于解決坎兒井凍融循環破壞的加固裝置，包括外側壁、內側壁、上井蓋和下井蓋，內側壁固定設置在外側壁內，上井蓋設置在外側壁上表面，下井蓋固定在內側壁內，上井蓋和下井蓋之間距離1.5米，下井蓋的底面為圓錐形底面。?進一步，所述外側壁上表面開有上井蓋安裝槽。進一步，所述內側壁內固定有下井蓋固定裝置。進一步，所述下井蓋固定裝置為粘土磚。進一步，所述下井蓋固定裝置為固定樁或固定圈。進一步，所述下井蓋固定樁或固定圈為PVC材質。進一步，所述上井蓋為木質井蓋。進一步，所述下井蓋為PVC井蓋。進一步，所述外側壁為粘土外側壁。進一步，所述內側壁為砂漿內側壁。本技術的有益效果：本技術下井蓋主要起到阻斷濕熱水汽，使濕熱水汽在上升過程中遇到下井蓋底部就冷凝下滴，保證豎井口土體的干燥，避免凍融循環；下層井蓋底部設計成圓錐形的形狀，使凝結的水珠在井蓋底部的中間位置下滴，保證水珠直接滴入暗渠，不會滴在豎井井壁；下井蓋安裝在新疆地區最大凍深位置，即地表以下1.5m處，使暗渠中的濕熱水汽上升到下井蓋底部時，水汽會凝結成水珠滴回到暗渠中；上井蓋采用木質材料，經濟環保，便于開啟；下井蓋使用PVC材質，保證在高濕度環境中的耐久性。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為坎兒井的結構示意圖；圖2為本技術的結構示意圖。具體實施方式下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。參照圖2，一種用于解決坎兒井凍融循環破壞的加固裝置，包括外側壁4、內側壁5、上井蓋6和下井蓋7，內側壁5固定設置在外側壁4內，上井蓋6設置在外側壁4上表面，下井蓋7固定在內側壁5內，上井蓋6和下井蓋7之間距離1.5米，下井蓋7的底面為圓錐形底面。本技術下井蓋7主要起到阻斷濕熱水汽，使濕熱水汽在上升過程中遇到下井蓋底部就冷凝下滴，保證豎井2口土體的干燥；下井蓋7底部設計成圓錐形的形狀，使凝結的水珠在井蓋底部的中間位置下滴，保證水珠直接滴入暗渠，不會滴在豎井2井壁；下井蓋7安裝在新疆地區最大凍深位置，即在地表10以下1.5m處，使暗渠中的濕熱水汽上升到下井蓋7底部時，水汽會凝結成水珠滴回到暗渠中。使用時上井蓋6頂部可以覆蓋20cm厚的戈壁砂土，起到保護作用，使上井蓋6更加耐久，且遵循了文物保護的原則——工程措施應盡量使用原始材料、原始工藝，減少對文物環境的干擾，讓工程措施與周邊環境更加協調。在本實施例中，所述外側壁4上表面開有上井蓋安裝槽8。上井蓋安裝槽8和上井蓋6的形狀相同，主要用于固定上井蓋6的位置，防止上井蓋6在風或動物等外力作用下移動，起不到保護作用，上井蓋安裝槽8的設置也起到密封作用，防止沙土掉入坎兒井中，導致堵塞坎兒井。為了使上井蓋安裝槽8更穩固，可以在安裝槽表面再固定上粘土磚12等，起加固作用。在本實施例中，所述內側壁5內固定有下井蓋固定裝置9。下井蓋7固定裝置9起到固定下井蓋7的作用，因下井蓋7周邊要面對凍融循環，容易坍塌和破壞，如果沒有專門的固定裝置，下井蓋7容易松動掉下，從而使下井蓋7起不到作用。在本實施例中，所述下井蓋固定裝置9為粘土磚、固定樁或固定圈。采用粘土磚可以用多塊磚繞內側壁5一圈，固定在內側壁5上，如果采用固定樁做固定裝置，就要將固定樁打入內側壁5和外側壁4內，如果采用固定圈做固定裝置，就要將固定圈嵌入內側壁5甚至是外側壁4。在本實施例中，所述固定樁或固定圈為PVC材質。固定樁或固定圈使用PVC材質，保證在高濕度環境中的耐久性，提高使用壽命。當然使用者可以選擇其他材質做固定樁或固定圈，只要達到保證在高濕度環境中的耐久性的目的即可。在本實施例中，所述上井蓋6為木質井蓋。上井蓋6采用木質材料，經濟環保，便于開啟。在本實施例中，所述下井蓋7為PVC井蓋。同樣下井蓋使用PVC材質，可以保證在高濕度環境中的耐久性，提高使用壽命。...

【技術保護點】
一種用于解決坎兒井凍融循環破壞的加固裝置，其特征在于：包括外側壁、內側壁、上井蓋和下井蓋，內側壁固定設置在外側壁內，上井蓋設置在外側壁上表面，下井蓋固定在內側壁內，上井蓋和下井蓋之間距離1.5米，下井蓋的底面為圓錐形底面。

【技術特征摘要】
1.一種用于解決坎兒井凍融循環破壞的加固裝置，其特征在于：包括外側壁、內側壁、上井蓋和下井蓋，內側壁固定設置在外側壁內，上井蓋設置在外側壁上表面，下井蓋固定在內側壁內，上井蓋和下井蓋之間距離1.5米，下井蓋的底面為圓錐形底面。
2.如權利要求1所述的用于解決坎兒井凍融循環破壞的加固裝置，其特征在于：所述外側壁上表面開有上井蓋安裝槽。
3.如權利要求2所述的用于解決坎兒井凍融循環破壞的加固裝置，其特征在于：所述內側壁內固定有下井蓋固定裝置。
4.如權利要求3所述的用于解決坎兒井凍融循環破壞的加固裝置，其特征在于：所述下井蓋固定裝置為粘土磚。
5.如權利要求3所述的用于解決坎兒井凍融循環破壞的加固裝置，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王逢睿，周鵬，肖碧，胡明珠，孫琪，
申請(專利權)人：中鐵西北科學研究院有限公司，
類型：新型
國別省市：甘肅;62