一種用于解決坎兒井凍融循環(huán)破壞的加固裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種用于解決坎兒井凍融循環(huán)破壞的加固裝置，包括外側壁、內(nèi)側壁、上井蓋和下井蓋，內(nèi)側壁固定設置在外側壁內(nèi)，上井蓋設置在外側壁上表面，下井蓋固定在內(nèi)側壁內(nèi)，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。本實用新型下井蓋主要起到阻斷濕熱水汽，使?jié)駸崴谏仙^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(huán)；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。
【專利說明】—種用于解決坎兒井凍融循環(huán)破壞的加固裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型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(huán)破壞坎兒井的加固裝置。

【背景技術】
[0002]新疆坎兒井至今已有2000多年的歷史，是當?shù)貏趧尤嗣窭玫孛嫫露?，將滲入地下的天山雪水不用任何動力引出地表用于生產(chǎn)、生活的古老水利設施。
[0003]新疆地區(qū)有水坎兒井有500多條，仍澆灌著大片綠洲良田，發(fā)揮著極大的社會效益和經(jīng)濟效益，2006年新疆坎兒井被列為全國重點文物保護單位。
[0004]新疆有水的坎兒井數(shù)量從1949年的1473條，到2010年第三次全國文物普查時統(tǒng)計的618條。這61年時間里有水坎兒井數(shù)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。
[0005]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(wěn)定(溫度20°C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(huán)境中，這種環(huán)境的季節(jié)性及晝夜溫差非常大(夏季地表溫度達60°C、冬季氣溫則會降至_25°C，濕度小于30%)。
[0006]例如在冬季，由于溫差、濕差作用，暗渠內(nèi)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(nèi)外極短距離內(nèi)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(xù)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(fā)生膨脹。
[0007]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(jié)豎井口附近土體中水含量蒸發(fā)，土體失水收縮出現(xiàn)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(qū)擴展發(fā)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。
[0008]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(huán)的作用下僅3年到6年時間，混凝土井蓋本身就會發(fā)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(huán)現(xiàn)象的發(fā)生(不能阻止冷熱空氣直接接觸)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實用新型提出了用于解決坎兒井凍融循環(huán)破壞的加固裝置，解決了現(xiàn)有技術中坎兒井的豎井口經(jīng)凍融循環(huán)容易坍塌破壞的缺陷。
[0010]本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0011]一種用于解決坎兒井凍融循環(huán)破壞的加固裝置，包括外側壁、內(nèi)側壁、上井蓋和下井蓋，內(nèi)側壁固定設置在外側壁內(nèi)，上井蓋設置在外側壁上表面，下井蓋固定在內(nèi)側壁內(nèi)，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。
[0012]進一步，所述外側壁上表面開有上井蓋安裝槽。
[0013]進一步，所述內(nèi)側壁內(nèi)固定有下井蓋固定裝置。
[0014]進一步，所述下井蓋固定裝置為粘土磚。
[0015]進一步，所述下井蓋固定裝置為固定樁或固定圈。
[0016]進一步,所述下井蓋固定樁或固定圈為PVC材質(zhì)。
[0017]進一步,所述上井蓋為木質(zhì)井蓋。
[0018]進一步，所述下井蓋為PVC井蓋。
[0019]進一步，所述外側壁為粘土外側壁。
[0020]進一步，所述內(nèi)側壁為砂漿內(nèi)側壁。
[0021]本實用新型的有益效果:本實用新型下井蓋主要起到阻斷濕熱水汽，使?jié)駸崴谏仙^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(huán)；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(qū)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(zhì)材料，經(jīng)濟環(huán)保，便于開啟；下井蓋使用PVC材質(zhì)，保證在高濕度環(huán)境中的耐久性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)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實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為坎兒井的結構示意圖；
[0024]圖2為本實用新型的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0025]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型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實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0026]參照圖2，一種用于解決坎兒井凍融循環(huán)破壞的加固裝置，包括外側壁4、內(nèi)側壁
5、上井蓋6和下井蓋7,內(nèi)側壁5固定設置在外側壁4內(nèi)，上井蓋6設置在外側壁4上表面，下井蓋7固定在內(nèi)側壁5內(nèi)，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。本實用新型下井蓋7主要起到阻斷濕熱水汽，使?jié)駸崴谏仙^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(qū)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(huán)境的干擾，讓工程措施與周邊環(huán)境更加協(xié)調(diào)。
[0027]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(wěn)固，可以在安裝槽表面再固定上粘土磚12等，起加固作用。
[0028]在本實施例中，所述內(nèi)側壁5內(nèi)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(huán)，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。
[0029]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(nèi)側壁5 —圈，固定在內(nèi)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(nèi)側壁5和外側壁4內(nèi)，如果采用固定圈做固定裝置,就要將固定圈嵌入內(nèi)側壁5甚至是外側壁4。
[0030]在本實施例中，所述固定樁或固定圈為PVC材質(zhì)。固定樁或固定圈使用PVC材質(zhì)，保證在高濕度環(huán)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(zhì)做固定樁或固定圈，只要達到保證在高濕度環(huán)境中的耐久性的目的即可。
[0031]在本實施例中，所述上井蓋6為木質(zhì)井蓋。上井蓋6采用木質(zhì)材料，經(jīng)濟環(huán)保，便于開啟。
[0032]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(zhì)，可以保證在聞濕度環(huán)境中的耐久性，提聞使用壽命。
[0033]在本實施例中，所述外側壁4為粘土外側壁。外側壁4起到加固坎兒井壁的作用，并采用粘土做材料，可以更好的與原土 11粘合，也不會對坎兒井原貌造成破壞。
[0034]在本實施例中，所述內(nèi)側壁5為砂漿內(nèi)側壁。內(nèi)側壁5也是起到加固坎兒井的作用，防止外側壁4用久后脫落問題，也方便以后的維修。
[0035]使用時在坎兒井內(nèi)涂上粘土外側壁4，再在其粘土外側壁4的內(nèi)壁上涂抹上砂漿內(nèi)側壁5，再固定好下井蓋固定裝置9，將下井蓋7放在下井蓋固定裝置9上，在粘土外側壁上開好上井蓋安裝槽8，再蓋上上井蓋6，上井蓋6最好比地平面低20cm，最后鋪上砂土。
[0036]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種用于解決坎兒井凍融循環(huán)破壞的加固裝置，其特征在于:包括外側壁、內(nèi)側壁、上井蓋和下井蓋，內(nèi)側壁固定設置在外側壁內(nèi)，上井蓋設置在外側壁上表面，下井蓋固定在內(nèi)側壁內(nèi)，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(huán)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(huán)破壞的加固裝置，其特征在于:所述內(nèi)側壁內(nèi)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(huán)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(huán)破壞的加固裝置，其特征在于:所述下井蓋固定裝置為固定樁或固定圈。
6.如權利要求5所述的用于解決坎兒井凍融循環(huán)破壞的加固裝置，其特征在于:所述固定樁或固定圈為PVC材質(zhì)。
7.如權利要求1-6中任一項所述的用于解決坎兒井凍融循環(huán)破壞的加固裝置，其特征在于:所述上井蓋為木質(zhì)井蓋。
8.如權利要求1-6中任一項所述的用于解決坎兒井凍融循環(huán)破壞的加固裝置，其特征在于:所述下井蓋為PVC井蓋。
9.如權利要求1-6中任一項所述的用于解決坎兒井凍融循環(huán)破壞的加固裝置，其特征在于:所述外側壁為粘土外側壁。
10.如權利要求1-6中任一項所述的用于解決坎兒井凍融循環(huán)破壞的加固裝置，其特征在于:所述內(nèi)側壁為砂漿內(nèi)側壁。
【文檔編號】E03B3/15GK204023686SQ201420458096
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月14日 優(yōu)先權日:2014年8月14日
【發(fā)明者】王逢睿, 周鵬, 肖碧, 胡明珠, 孫琪 申請人:中鐵西北科學研究院有限公司