[发明专利]一种用于冻土区域的冻融灾害防治结构及方法

权利要求书

1.一种用于冻土区域的冻融灾害防治结构，包括在冻土区域开挖的沟槽(100)以及在沟槽(100)中形成的墙体(200)，其特征在于，所述沟槽(100)包括相互间隔排列的多个横向沟槽和纵向沟槽，所述多个横向沟槽和纵向沟槽垂直相交形成棋盘状，所述墙体(200)由包含如下组分的混合物料填充到所述沟槽(100)中并固化而成：石英砂、硅酸镁、聚乙烯亚胺、2-氰基丙烯酸甲酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷以及三聚氰胺。

2.如权利要求1所述的冻融灾害防治结构，其特征在于，所述混合物料中包含的上述组分的含量分别为：石英砂1000-1500重量份，硅酸镁100-200重量份，聚乙烯亚胺50-100重量份；2-氰基丙烯酸甲酯30-60重量份，四甲基四乙烯基环四硅氧烷80-160重量份，三聚氰胺15-35重量份。

3.如权利要求1所述的冻融灾害防治结构，其特征在于，所述沟槽(100)中间隔设置有多个开口朝上的U形管道(300)，所述U形管道(300)所在的平面垂直于所述沟槽(100)的侧壁，多个所述U形管道(300)相互之间通过沿所述沟槽(100)的长度方向延伸的纵向管道(310)连接成管道组(400)。

4.如权利要求3所述的冻融灾害防治结构，其特征在于，所述管道组(400)中，各个U形管道(300)的上部焊接有加强网格(330)，加强网格(330)由多个金属杆焊接成网格状，并与U形管道(300)的两个支臂焊接成一体。

5.如权利要求3所述的冻融灾害防治结构，其特征在于，所述混合物料填充到所述沟槽(100)中时，所述管道组(400)中灌装有60-80摄氏度的热水；所述混合物料固化形成所述墙体(200)之后，所述管道组(400)的每个U形管道(300)中均设置有一根热管(320)。

6.一种用于冻土区域的冻融灾害防治方法，包括如下步骤：

在冻土区域开挖沟槽(100)，所述沟槽(100)包括相互间隔排列的多个横向沟槽和纵向沟槽，所述多个横向沟槽和纵向沟槽垂直相交形成棋盘状；

在所述沟槽(100)中间隔设置有多个开口朝上的U形管道(300)，所述U形管道(300)所在的平面垂直于所述沟槽(100)的侧壁，多个所述U形管道(300)相互之间通过沿所述沟槽(100)的长度方向延伸的纵向管道(310)连接成管道组(400)；

在所述管道组(400)中灌装热水并保持水温为60-80摄氏度，同时在所述沟槽(100)中填充包含如下组分的混合物料：石英砂、硅酸镁、聚乙烯亚胺、2-氰基丙烯酸甲酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷以及三聚氰胺；

所述混合物料在所述沟槽(100)中固化形成墙体(200)之后，将灌装在管道组(400)中的热水抽出，之后在所述管道组(400)的每个U形管道(300)中均设置一根热管(320)。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述混合物料中包含的上述组分的含量分别为：石英砂1000-1500重量份，硅酸镁100-200重量份，聚乙烯亚胺50-100重量份；2-氰基丙烯酸甲酯30-60重量份，四甲基四乙烯基环四硅氧烷80-160重量份，三聚氰胺15-35重量份。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述混合物料的制备包括如下步骤：

将反应釜中加入80-160重量份的四甲基四乙烯基环四硅氧烷和15-35重量份的三聚氰胺，搅拌25-30分钟，搅拌速度300-500rpm；

向反应釜中加入30-60重量份的2-氰基丙烯酸甲酯，搅拌30-60分钟制成备用料并装罐，搅拌速度1000-1500rpm；

在施工现场，开启搅拌罐，保持搅拌速度为10-15rpm，在搅拌罐中加入前述备用料，然后依次将100-200重量份的硅酸镁、50-100重量份的聚乙烯亚胺以及1000-1500重量份的石英砂加入搅拌罐中；

搅拌罐至少搅拌30分钟之后，获得可用于向所述沟槽(100)中填充的混合物料。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述沟槽(100)中安装所述管道组(400)的时候，使纵向管道(310)的一端保持倾斜向下，将热水从管道组(400)中抽出的时候，通过位于纵向管道(310)的最下端的一个U形管道(300)的开口抽取热水。