[0001] 本发明涉及输电塔基础保温技术领域，特别是一种季节性冻土区输电塔基础保温设备及其施工方法。

[0002] 近年来，基础设施建设过程面临的极端气候也逐渐增加，在季节性冻土区域，温暖的夏季，冻土区会发生融化，导致建筑基础发生沉降变形；寒冷的冬季，土体中的水会结冰，导致建筑基础发生顶升，水体的不均匀分布以及地质非均匀特征，导致建筑基础可能会出现非均匀的沉降，输电塔作为中西部能源输送的关键纽带，其对于基础稳定更加严格、破坏产生的影响也更加严重，因此，在季节性冻土区进行输电塔基础施工是极具挑战性的一项工作。

[0003] 目前，传统的季节性冻土区域输电塔一般采用深挖基础的方式进行施工，但方式在以下几个方面存在不足：1)冻胀融沉始终会有影响：极端天气下，季节性冻土区深度会增加，且桩基的导热性能高于土体，也会导致其周边土体的温度下降较快，使得桩基础始终受到冻胀融沉现象的影响；2)冻胀破坏：桩基础周边的土体发生冻胀，会对基础结构产生挤压能力，一方面会使得基础结构发生破坏，另一方面可能使得基础产生非均匀的受力变形，进而导致桩基的不均匀水平变形，进而引起输电线倒塌。

[0030] 下面结合附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。

[0031] 其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

[0032] 实施例1

[0033] 参照图1‑图6，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种季节性冻土区输电塔基础保温设备及其施工方法，季节性冻土区输电塔基础保温设备及其施工方法包括保温组件100、紧固组件200和切换组件300，通过保温组件100对输电塔基础进行保温操作，通过紧固组件200对过滤网进行固定，提高对雨水的过滤效果，通过切换组件300可控制雨水补充进换热管内。

[0034] 具体的，保温组件100，包括输电塔基础桩101、地源热泵换热管102、集水池103、补水管104、放气管105、堵水件106、过滤网107以及承接件108，地源热泵换热管102设置于输电塔基础桩101四周，集水池103位于地源热泵换热管102一侧，补水管104两端分别与地源热泵换热管102和集水池103连通，放气管105一端与地源热泵换热管102连通，另一端延伸至集水池103一侧，堵水件106设置于补水管104内，过滤网107设置于集水池103内，承接件108设置于集水池103内壁。

[0035] 地源热泵换热管102设置有多个，预埋在输电塔基础桩101四周，且每侧地源热泵换热管102成U形排布，形成隔热带，使得输电塔基础桩101四周均能够达到常温的效果，地源热泵换热管102的一端连接地源热泵，本发明通过输电塔自身能源给地源热泵提供能源，以使其持续保持换热效果，该部分工作原理为现有技术，在此不做赘述。

[0036] 集水池103顶部固定有敞开的收集板，用来将雨水收集至其内部，补水管104处于地源热泵换热管102最高处，当地源热泵换热管102内部空气向上移动至最高点时，补水管104两侧的水压会发生变化，集水池103内的水就会通过补水管104进入地源热泵换热管102内，进行补水操作，与此同时放气管105由于压差的原因会将空气排出，堵水件106的设置防止地源热泵换热管102内的水进入集水池103内，过滤网107用来对集水池103内的水进行过滤，防止杂质进入补水管104和地源热泵换热管102内，给其使用带来较大的不便，承接件
108用来放置过滤网107。

[0037] 紧固组件200，设置于集水池103内，包括侧门201、活动杆202、限位件203、紧固板204以及导向件205，集水池103一侧开设有检修口S，侧门201设置于检修口S内，活动杆202滑动于集水池103内壁两侧，限位件203设置于活动杆202上，紧固板204滑动于集水池103内壁两侧，导向件205设置于紧固板204顶部。

[0038] 侧门201呈矩形，其可通过螺丝、卡扣或铰链等方式安装在检修口S内，当需要对过滤网107进行清理或更换时，开启侧门201即可手动将过滤网107取出，活动杆202设置有两个，紧固板204一侧呈斜面，活动杆202与限位件203配合可将紧固板204向下推动，通过紧固板204对过滤网107进行挤压固定，即可避免过滤网107在使用过程中由于水的浮力或异物晃动等原因发生错位，影响其过滤效果。

[0039] 切换组件300，设置于补水管104内，包括触发杆301、触发件302、限位框303以及驱动件304，触发杆301滑动于补水管104内壁两侧，其与堵水件106配合，触发件302设置于触发杆301上，限位框303滑动于补水管104内，驱动件304固定于限位框303顶部。

[0040] 触发杆301设置有两个，其与触发件302的配合可对堵水件106进行限位，当过滤网107被移除时，通过触发杆301和触发件302将堵水件106复位至关闭的状态，同时通过限位框303和驱动件304对堵水件106进行固定，以防止在清理过滤网和集水池103时，杂质进入补水管104和地源热泵换热管102内部。

[0041] 实施例2

[0042] 参照图2～图11，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例。

[0043] 具体的，堵水件106包括安装板106a、连接杆106b、封堵块106c、固定板106d以及凸块106e，安装板106a固定于补水管104内，其中部开设有补水孔P，连接杆106b滑动于补水孔P内，封堵块106c固定于连接杆106b一端，固定板106d固定于连接杆106b另一端，凸块106e固定于固定板106d内侧四角。

[0044] 安装板106a呈矩形，封堵块106c靠近补水孔P的一侧固定有橡胶圈，起到密封封堵的效果，凸块106e使得固定板106d与补水孔P之间始终具有一定的间距，可防止集水池103内的水从补水孔P进入时其发生堵塞。

[0045] 堵水件106还包括导向杆106f以及第一弹簧106g，导向杆106f固定于固定板106d一侧，第一弹簧106g两端分别与固定板106d和安装板106a固定。

[0046] 导向杆106f与安装板106a之间做密封处理，第一弹簧106g给固定板106d施加远离安装板106a方向的力，从而使得当两侧的水压平衡时，即地源热泵换热管102内无空气时，通过固定板106d和安装板106a以及封堵块106c可将补水孔P堵住，当地源热泵换热管102内有空气时，固定板106d一侧的水压将其向安装板106a方向推动，从而将补水孔P开启，进行补水操作。

[0047] 承接件108包括承接板108a、引流板108b以及护板108c，承接板108a固定于集水池103内壁四周，过滤网107位于承接板108a上，引流板108b放置于集水池103内底壁，护板
108c固定于过滤网107顶部。

[0048] 承接板108a设置有多个，其通过螺丝固定在集水池103内壁四周，引流板108b截面呈倾斜状，用来将集水池103底部的水引导至补水管104内，其顶部设有多个沉淀槽，可将过滤网107未过滤完全的细小杂质沉淀收集，同时引流板108b为可拆卸放置，工作人员可将其拆除对其进行清理，护板108c用来阻挡过滤网107顶部堆积的杂质，避免在拆除时过多的杂质进入集水池103内，给清理带来不便。

[0049] 限位件203包括固定框203a、斜板203b以及第二弹簧203c，固定框203a固定于集水池103内壁两侧，活动杆202滑动于固定框203a内，斜板203b固定于活动杆202端部，且与紧固板204配合，第二弹簧203c两端分别与斜板203b和固定框203a固定。

[0050] 固定框203a用来对活动杆202进行固定，斜板203b位于紧固板204上方，通过第二弹簧203c给活动杆202施加向检修口S方向移动的力，使其复位更加方便。

[0051] 导向件205包括固定块205a、固定杆205b以及第三弹簧205c，固定块205a固定于集水池103内壁，且位于紧固板204上方，固定杆205b固定于固定块205a底部，第三弹簧205c两端分别与固定块205a和紧固板204固定。

[0052] 通过固定块205a和固定杆205b对紧固板204进行导向和限位，避免其在上下移动的过程中发生偏移，第三弹簧205c给紧固板204施加向上的拉力，从而使得斜板203b与紧固板204分离时，紧固板204能够上移与过滤网107分离，解除对其的固定效果。

[0053] 当需要将过滤网107拆除时，将侧门201拆除，此时通过第二弹簧203c带动活动杆202向检修口S方向移动，使得斜板203b与紧固板204分离，紧固板204能够上移与过滤网107分离，解除对其的固定效果，当安装时，将侧门201固定在检修口S内，通过侧门201推动活动杆202向内侧移动，此时斜板203b在紧固板204的斜面上滑动，从而带动紧固板204下移，对过滤网107施加压力，进行固定。

[0054] 触发件302包括滑块302a、限位块302b、第一磁铁302c以及第二磁铁302d，滑块302a固定于触发杆301内侧底部，连接杆106b两侧均开设有与滑块302a配合的斜槽K，限位块302b固定于触发杆301表面，且位于补水管104内，第一磁铁302c固定于触发杆301顶端，且位于承接板108a顶部，第二磁铁302d固定于过滤网107底部。

[0055] 当滑块302a和触发杆301上移时，滑块302a在斜槽K内移动，从而带动连接杆106b复位至封堵块106c将补水孔P堵住的状态，限位块302b用来对触发杆301限位，防止其向上移动过多，使得滑块302a移动至斜槽K上方，影响其复位操作。

[0056] 第一磁铁302c和第二磁铁302d相互吸引，当过滤网107被拆除而上移时，通过第二磁铁302d带动第一磁铁302c和触发杆301上移，从而使得封堵块106c复位，避免在雨水未被过滤网107过滤时就携带过多的杂质进入补水孔P内。

[0057] 触发件302还包括连接板302e以及第四弹簧302f，连接板302e固定于触发杆301表面，第四弹簧302f两端分别与承接板108a和连接板302e固定。

[0058] 通过连接板302e和第四弹簧302f给触发杆301施加向上的拉力，避免长时间的使用过程中磁铁的磁性降低而影响该装置的使用，工作人员可按时检修磁铁和第四弹簧302f，确保二者至少有一个能够发挥作用。

[0059] 驱动件304包括撑杆304a、第五弹簧304b以及固定盘304c，撑杆304a固定于限位框303顶部，第五弹簧304b两端分别与补水管104内壁和限位框303固定，固定盘304c固定于撑杆304a表面。

[0060] 撑杆304a顶端位于承接板108a一侧，通过固定盘304c的设置可防止撑杆304a向上移动过多，影响其对固定板106d的限位效果。

[0061] 当过滤网107被拆除时，通过第五弹簧304b带动限位框303和撑杆304a上移，因为在此过程中滑块302a和触发杆301正在将连接杆106b和固定板106d复位，因此当固定板106d复位至初始状态时，限位框303也向上移动卡接在固定板106d外侧，即可对固定板106d固定，进一步避免补水孔P意外开启，当过滤网107清理完安装至承接板108a上时，通过过滤网107的重力将触发杆301和撑杆304a向下推动，即可解除对固定板106d的限位效果，使其能够正常进行补水操作。

[0062] 实施例3

[0063] 参照图1～图11，为本发明第三个实施例，该实施例基于前两个实施例。

[0064] 具体的，将地源热泵换热管102均匀安装在输电塔基础桩101四周；

[0065] 在地源热泵换热管102最高点连通补水管104，持续向其内部补水，同时连通放气管105将其内部的空气排出；

[0066] 通过集水池103收集雨水，并将过滤后的雨水通过补水管104补入地源热泵换热管102中；

[0067] 当需要将过滤网107拆除时，将侧门201拆除，此时通过第二弹簧203c带动活动杆202向检修口S方向移动，使得斜板203b与紧固板204分离，紧固板204能够上移与过滤网107分离，解除对其的固定效果，当安装时，将侧门201固定在检修口S内，通过侧门201推动活动杆202向内侧移动，此时斜板203b在紧固板204的斜面上滑动，从而带动紧固板204下移，对过滤网107施加压力，进行固定；

[0068] 同时当过滤网107被拆除时，通过第五弹簧304b带动限位框303和撑杆304a上移，因为在此过程中滑块302a和触发杆301正在将连接杆106b和固定板106d复位，因此当固定板106d复位至初始状态时，限位框303也向上移动卡接在固定板106d外侧，即可对固定板106d固定，进一步避免补水孔P意外开启，当过滤网107清理完安装至承接板108a上时，通过过滤网107的重力将触发杆301和撑杆304a向下推动，即可解除对固定板106d的限位效果，使其能够正常进行补水操作。