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[实用新型]一种基于材料差异化导热系数的隧道保温结构-CN202321051474.X有效
发明人： 穆彦虎;杜诚诚;朱小明;冯勇;华旭东;杨文轩;蒲建军;高刚刚 -专利权人：甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司;中国科学院西北生态环境资源研究院
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及隧道保温技术领域，具体为一种基于材料差异化导热系数的隧道保温结构。解决了现有隧道一体式保温造成的成本增加的问题。隧道保温结构包括初期支护、防水保温层和二次衬砌，所述隧道保温结构还包括由由热固性保温板组成的可变厚度保温板；所述隧道保温结构还包括由热固性保温板与空气层的组合组成的可变厚度保温板结构。本装置通过采用本装置根据隧道结构，将隧道分为Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段，并根据各段温度分别设置不同的保温结构，通过各个材料之间导热系数的差异，实现初期支护表面不冻结的基础上，降低保温成本。
一种基于材料异化导热系数隧道保温结构

[发明专利]基于气体热交换的防治融沉的管道支撑装置-CN202311028693.0在审
发明人：曹亚鹏;李国玉;李昌清;高凯;穆彦虎;周凤玺;陈敦 -专利权人：中国科学院西北生态环境资源研究院
申请日： 2023-08-16 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： F16L53/70 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于气体热交换的防治融沉的管道支撑装置，包括沟渠、支撑架以及气体热交换机构，其中：支撑架的底部固定在沟渠内，隔板将支撑架底部分隔形成上下两个腔室；气体热交换机构包括两组通风组件、一组换气组件以及一组控制组件，每一组通风组件均包括一根通风管，每一根通风管的顶部连通有一个第一通风口，每一根通风管的中下部开设第二通风口，底部开设第三通风口，其中一根通风管作为进风管，另一根通风管作为出风管，控制组件控制作为进风管的通风管的第二通风口关闭、第三通风口开启，作为出风管的通风管的第二通风口开启、第三通风口关闭。本发明使外部的冷空气进入装置内部，对内部进行降温，尽可能的减少冻土层的融化。
基于气体热交换防治管道支撑装置

[发明专利]一种用于冻土路基降温的预制块以及冻土路基复合结构-CN201810227649.5有效
发明人：俞祁浩;罗晓晓;穆彦虎 -专利权人：中国科学院西北生态环境资源研究院
申请日： 2018-03-20 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： E01C3/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于冻土路基降温的预制块以及冻土路基复合结构。该预制块为一体化结构，包括位于上部或者中上部的通风通道（1）以及分别位于通风通道（1）左右两侧和下方的三个对流换热空间。本申请预制块为一体化设计，多个预制块依序拼装后能够使路堤温度调控层的整体通风通道和整体对流换热空间直接一次成型，方便、快速；同时，通过通风通道与对流换热空间的一体化结合强化了通风管强迫对流和对流换热空间自然对流的复合降温效能，使温度调控层的单向导热作用最大程度发挥，换热层的功率、降温效能成倍提高，调控工程效果显著改善。在大幅提高冻土路基稳定性的同时，突出解决冻土高速公路修筑难题，确保冻土工程的长期安全和稳定。
一种用于冻土路基降温预制以及复合结构

[发明专利]基于能量回收的管道固定安装系统-CN202110084327.1有效
发明人：曹亚鹏;李国玉;穆彦虎;陈之祥;吴刚;熊猛 -专利权人：中国科学院西北生态环境资源研究院
申请日： 2021-01-21 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： F16L59/135 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于能量回收的管道固定安装系统，所述管道通过隔热固定组件固定于隔热安装板上，所述隔热安装板通过防冻拔支撑腿固定于多年冻土层上方，所述隔热固定组件包括上下两个定位安装部，两个定位安装部对接形成供原油管道穿过的圆形通道，每一定位安装部包括内部形成密封腔室的外壳板；所述固定安装部上设有能量回收组件，所述能量回收组件包括固定于所述外壳板底部且可紧密贴合于所述管道外壁的半导体发电片，所述半导体发电片的顶部通过导热杆与固定于所述外壳板顶部的冷板相连接，所述半导体发电片与数采保护箱内的电池电连接。本发明绿色环保，固定稳定性高。
基于能量回收管道固定安装系统

[发明专利]一种防冻拔支撑腿及其防冻拔方法-CN202110084331.8有效
发明人：曹亚鹏;李国玉;吴刚;穆彦虎;陈之祥;冯刚;高凯 -专利权人：中国科学院西北生态环境资源研究院
申请日： 2021-01-21 - 公布日： 2021-08-10 - 主分类号： F16M7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种防冻拔支撑腿及其防冻拔方法，所述防冻拔支撑腿包括支撑腿本体和膨胀内芯，每一支撑腿本体内部形成中空通道，每一支撑腿本体的侧壁上至少设有一个侧壁通孔，所述侧壁通孔内装配冻拔钉；所述膨胀内芯包括固定透盖、固定于所述固定透盖内的嵌绝缘丝套、固定于所述绝缘丝套底部且位于所述中空通道内的冻拔钉推套以及与所述冻拔钉推套配合作用的冻拔钉推杆；所述冻拔钉推杆的顶部设有第一电源接线柱，所述固定透盖上设有第二电源接线柱，所述第一电源接线柱、冻拔钉推杆、冻拔钉推套、冻拔钉、支撑腿本体的侧壁、固定透盖、第二电源接线柱构成电回路，所述冻拔钉为电发热材质。本发明适用于多年冻土层，具有良好的防冻拔功能。
一种冻拔支撑及其方法

[实用新型]一种土体冻融交界面直剪试验装置-CN202021926347.6有效
发明人：何鹏飞;穆彦虎;黄永庭;栗晓林;马巍 -专利权人：中国科学院西北生态环境资源研究院
申请日： 2020-09-07 - 公布日： 2021-05-25 - 主分类号： G01N3/24 文献下载
摘要：本申请涉及一种土体冻融交界面直剪试验装置，包括上剪切盒（2）、下剪切盒（3）、制冷机构、测温部件和温度控制器（17），其特征在于：制冷机构设在下剪切盒（3）底部，上剪切盒（2）和下剪切盒（3）在靠近剪切面的侧壁处分别设有测温部件并且两者在装配完成后中间存在一条微小缝隙；温度控制器（17）与制冷机构和两处测温部件相连。本申请能够实现土样沿着垂直方向的单向温度控制，进而实现在特定位置的冻融交界面，配合直剪仪动力装置可以对土体冻融交界面的剪切特性开展试验，并且温度控制器（17）根据剪切盒内温度反馈自动控制功能、剪切盒绝热材料的使用为试验精度提供了保证。
一种土体冻融交界面试验装置

[实用新型]一种土体冻融试验中杆状传感器的固定装置-CN202021927563.2有效
发明人：黄永庭;穆彦虎;何鹏飞;栗晓林;刘富荣;马巍 -专利权人：中国科学院西北生态环境资源研究院
申请日： 2020-09-07 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： G01N25/00 文献下载
摘要：本申请涉及一种土体冻融试验中杆状传感器的固定装置，该装置包括基座（2）和顶盖（3），两者通过可拆卸方式连接成稳定整体；顶盖（3）上穿设固定有沿轴向的传感器的杆状探头（4）；基座（2）远离顶盖（3）的一端固定于试样罐（1）外壁供杆状探头（4）穿过的钻孔（5）处并且其在轴向上开设有供杆状探头（4）穿过的贯通通道。由于装配完成后杆状探头、顶盖、基座和试样罐外壁之间均固定连接，有效阻止了传感器探头在土体内力作用下的移动，提高探头的测试精度。此外，带有杆状探头的顶盖与基座之间采用螺纹连接等可拆卸装配方式，使用方便快捷。基座和顶盖由保温材料制成，有效降低了传感器探头导热而引起的试验误差。
一种土体冻融试验杆状传感器固定装置

[实用新型]一种多年冻土区路堤的坡面通风降温结构-CN201920832761.1有效
发明人： 穆彦虎;马巍;李国玉;周志伟;陈涛 -专利权人：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
申请日： 2019-06-04 - 公布日： 2020-06-02 - 主分类号： E01C3/06 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种多年冻土区路堤的坡面通风降温结构，包括空心结构层和数根倒置L形通风管；空心结构层用于埋设在边坡内部且沿坡面通铺，其内部形成通风换热空间；倒置L形通风管用于分别均匀竖直设在空心结构层的坡脚侧和路肩侧，其与空心结构层相连通且上端通风口伸出坡面表面。本实用新型的应用能够在冷季有积雪、风吹雪条件下有效加快路堤体内部热量通过通风管散失到大气中，在暖季阻隔和减少太阳辐射热量进入路堤体内部，避免下伏多年冻土的升温退化，保证路堤结构的长期稳定性和完整性。倒置L形通风管进一步设置为高度可调、上端通风口方向可调，能够实现根据不同积雪厚度、不同主导风向进行相适应的灵活调整。
一种多年冻土路堤通风降温结构

[实用新型]一种多年冻土区防止湖泊溃决的溢流结构-CN201920972836.6有效
发明人： 穆彦虎;马巍;柴明堂;周志伟;张建明;俞祁浩 -专利权人：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
申请日： 2019-06-26 - 公布日： 2020-05-19 - 主分类号： E02B1/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种多年冻土区防止湖泊溃决的溢流结构，包括设在溢流口两侧的挡水埝(1)和设在溢流口处的埋地暗涵导流结构，挡水埝包括填土层(6)和铺设在其上表面的块石层(7)；埋地暗涵导流结构包括换填层(2)、保温层(3)和数根波纹管涵(4)，换填层的换填料为冻胀非敏感性粗颗粒土料，其底面位于多年冻土上限以下1.5m～2m。挡水埝结构可抬升下部多年冻土上限，利用多年冻土不透水性有效控制湖泊溢流位置和范围；埋地暗涵导流结构可有效降低溢流水体对下部多年冻土的热侵蚀，防止溢流结构基础的失稳和结构失效。本实用新型的应用能够有效保证溢流结构的长期稳定和有效，实现多年冻土区湖泊的有序可控外泄，防止湖泊溃决。
一种多年冻土防止湖泊溃决溢流结构

[实用新型]一种冻土区高温输油管道的通铺式通风降温管堤结构-CN201920832750.3有效
发明人： 穆彦虎;李国玉;马巍;周志伟 -专利权人：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
申请日： 2019-06-04 - 公布日： 2020-04-14 - 主分类号： F16L53/70 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种冻土区高温输油管道的通铺式通风降温管堤结构，包括呈路堤状的填方管堤（1），沿所述填方管堤长度方向埋设的输油管道（2）、U型空心底座（3）和通风管道（4）；所述U型空心底座内部中空，顶部的弧形槽容纳并安置所述输油管道；数根所述通风管道的一端均匀设在所述U型空心底座的两侧壁上并与所述U型空心底座的内部空间连通，另一端向外延伸并从所述填方管堤两边的坡面伸出，与外界环境大气连通。本实用新型在满足输油管道防火、防盗要求的同时，有效解决积雪条件下管道下部多年冻土融化的问题，而且可作为管道运营维护便道，能够避免新修便道对管线周边生态环境的扰动。
一种冻土高温输油管道通铺通风降温结构

[实用新型]一种冻土区高温运输管道的降温系统-CN201920931721.2有效
发明人：李国玉;曹亚鹏;穆彦虎;冯刚;王飞;吴刚 -专利权人：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
申请日： 2019-06-20 - 公布日： 2020-04-14 - 主分类号： F17D5/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种冻土区高温运输管道的降温系统，包括对流换热箱（1）、左侧通风通道（2）、右侧通风通道（3）以及中间通风通道（4）；对流换热箱埋设在地下，其中心位置具有供高温运输管道（5）穿过的空间，使其内部的对流换热空间围设在高温运输管道外周；左右通风通道顶部进风口处均设有制冷部件（6），中间通风通道顶部出风口处设有加热部件（8）和第一风帽（7）。左右通风通道吸入外界环境中的空气，中间通风通道排出对流换热箱内部的热空气，在这个过程中通过热压差的加强、空气主动对流的形成，大大强化了通风通道的烟囱效应，显著提高了对流换热效率，实现了在快速带走高温运输管道放出热量的同时对周围冻土层进行有效降温的效果。
一种冻土高温运输管道降温系统

[发明专利]一种多年冻土区防止湖泊溃决的溢流结构-CN201910561017.7在审
发明人： 穆彦虎;马巍;柴明堂;周志伟;张建明;俞祁浩 -专利权人：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
申请日： 2019-06-26 - 公布日： 2019-10-01 - 主分类号： E02B1/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种多年冻土区防止湖泊溃决的溢流结构，包括设在溢流口两侧的挡水埝（1）和设在溢流口处的埋地暗涵导流结构，挡水埝（1）包括填土层（6）和铺设在其上表面的块石层（7）；埋地暗涵导流结构包括换填层（2）、保温层（3）和数根波纹管涵（4），换填层的换填料为冻胀非敏感性粗颗粒土料，其底面位于多年冻土上限以下1.5m~2m。挡水埝结构可抬升下部多年冻土上限，利用多年冻土不透水性有效控制湖泊溢流位置和范围；埋地暗涵导流结构可有效降低溢流水体对下部多年冻土的热侵蚀，防止溢流结构基础的失稳和结构失效。本发明的应用能够有效保证溢流结构的长期稳定和有效，实现多年冻土区湖泊的有序可控外泄，防止湖泊溃决。
溢流结构湖泊多年冻土区导流结构挡水埋地多年冻土上限多年冻土溢流口换填不透水性长期稳定粗颗粒土非敏感性溢流位置有效控制保温层波纹管上表面填土层溢流水底面冻胀可控块石失稳抬升外泄铺设侵蚀应用保证

[发明专利]一种冻土区高温运输管道的降温系统-CN201910535625.0在审
发明人：曹亚鹏;李国玉;穆彦虎;冯刚;王飞;吴刚 -专利权人：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
申请日： 2019-06-20 - 公布日： 2019-08-30 - 主分类号： F17D5/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种冻土区高温运输管道的降温系统，包括对流换热箱（1）、左侧通风通道（2）、右侧通风通道（3）以及中间通风通道（4）；对流换热箱埋设在地下，其中心位置具有供高温运输管道（5）穿过的空间，使其内部的对流换热空间围设在高温运输管道外周；左右通风通道顶部进风口处均设有制冷部件（6），中间通风通道顶部出风口处设有加热部件（8）和第一风帽（7）。左右通风通道吸入外界环境中的空气，中间通风通道排出对流换热箱内部的热空气，在这个过程中通过热压差的加强、空气主动对流的形成，大大强化了通风通道的烟囱效应，显著提高了对流换热效率，实现了在快速带走高温运输管道放出热量的同时对周围冻土层进行有效降温的效果。
通风通道运输管道对流换热降温系统冻土区对流换热空间对流换热效率顶部出风口加热部件进风口处外界环境烟囱效应制冷部件冻土层热空气风帽过热排出外周吸入压差对流穿过地下

[实用新型]一种冻土路基降温用的预制块以及冻土路基复合结构-CN201820374692.X有效
发明人：俞祁浩;罗晓晓;穆彦虎 -专利权人：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
申请日： 2018-03-20 - 公布日： 2019-01-22 - 主分类号： E01C3/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种冻土路基降温用的预制块以及冻土路基复合结构。该预制块为一体化结构，包括位于上部或者中上部的通风通道（1）以及分别位于通风通道（1）左右两侧和下方的三个对流换热空间。本申请预制块为一体化设计，多个预制块依序拼装后能够使路堤温度调控层的整体通风通道和整体对流换热空间直接一次成型，方便、快速；同时，通过通风通道与对流换热空间的一体化结合强化了通风管强迫对流和对流换热空间自然对流的复合降温效能，使温度调控层的单向导热作用最大程度发挥，换热层的功率、降温效能成倍提高，调控工程效果显著改善。在大幅提高冻土路基稳定性的同时，突出解决冻土高速公路修筑难题，确保冻土工程的长期安全和稳定。
冻土路基预制通风通道对流换热空间复合结构降温效能温度调控通风管本实用新型一体化结构一体化结合一体化设计单向导热冻土工程工程效果换热空间强迫对流一次成型整体对流自然对流左右两侧路堤换热层拼装冻土高速公路复合调控申请安全

[发明专利]冻土空心圆柱仪压力室温度控制装置-CN201510621972.7有效
发明人：王大雁;常小晓;马巍;吴青柏;王永涛;郭妍;雷乐乐;赵淑萍;穆彦虎 -专利权人：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
申请日： 2015-09-25 - 公布日： 2018-03-20 - 主分类号： G05D23/19 文献下载
摘要：本发明涉及一种冻土空心圆柱压力室温度控制系统，其特征是压力室外壁上刻有双螺旋冷浴循环槽，冷浴在循环槽中循环降低压力室内部承压传热介质的温度。空心圆柱试样内腔中有一倒U形紫铜管和一温度传感器，三个温度传感器分布于试样外壁的上、中、下位置，中部温度传感器在监测中部位置温度变化的同时，将温度数据反馈给冷浴控制器，上、下部的温度传感器监测相应位置温度的波动。压力室置有上、下冷板，减少压力室内腔承压传热介质与外界的热交换，通过冷板中冷浴的运动，调节压力室温度。本发明能使试样快速降温，保证试样温度在整个试验期间均匀、恒定，不受外界室内温度变化的影响，为揭示冻土在复杂应力路径作用下的力学性质提供了技术保证。
冻土空心圆柱压力温度控制装置

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