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套管防冻装置

阅读：380发布：2021-02-27

IPRDB可以提供套管防冻装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种套管防冻装置，本套管防冻装置摒弃了采用注入黄油和将套管做成通孔的套管防冻方法，打破了传统的“堵水”和“排水”的设计理念，采用全新的“变形释压”的理念，设计一个套管防冻装置，该套管防冻装置包括防冻块，防冻块具有弹性和不吸水的特性，受到压力时其体积会收缩，将压力吸收，当压力消失时，体积会恢复原状，而且当该防冻块在很低的室外温度下工作时，仍然具有上述特点；将防冻块放入套管底部先占据一部分套管内空间，通过该防冻块受压时的体积收缩变形来抵消由于水结冰所产生的体积膨胀，从而使套管不受冻胀压力的作用，且当冰块融化时，防冻块的体积变形可及时恢复，即使在反复冻融的情况下，依然具有很好的防冻作用。，下面是套管防冻装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种套管防冻装置，其特征在于，该装置包括，防冻块（1），其中，防冻块放置于套管（2）内部；

所述套管为一端开孔、一端封闭的套管；

防冻块为具有预定形状的块体，其体积小于套管内预留空间（3）的体积，所述套管内预留空间是指当套管开口端安装连接件或紧固件后套管内剩余的空间；

防冻块具有弹性，受到压力时体积收缩，体积的收缩变形量比套管使用时最大进水量体积大，所述套管使用时最大进水量的体积是指套管内预留空间的体积与防冻块体积之差；

防冻块受到的压力消失后，其体积恢复原状；

防冻块由闭孔且不吸水的材料制成。

2.根据权利要求1所述的套管防冻装置，其特征在于，套管为螺栓安装用预埋套管，螺栓（4）旋入套管后，螺栓与套管底部之间的空隙为套管内预留空间，防冻块放置在套管内预留空间（3）内。

3.根据权利要求1所述的套管防冻装置，其特征在于，防冻块的体积的收缩变形量比套管使用时最大进水量的体积大10%以上。

4.根据权利要求1所述的套管防冻装置，其特征在于，防冻块由不吸水的闭孔发泡弹性材料制成。

5.根据权利要求1所述的套管防冻装置，其特征在于，防冻块由橡胶、热塑性弹性体、低密度软塑料等发泡材料经发泡制成。

6.根据权利要求4所述的套管防冻装置，其特征在于，制备防冻块的发泡材料的发泡倍率为10倍或以上。

7.根据权利要求1所述的套管防冻装置，其特征在于，套管为铁路轨枕中使用的用来连接固定扣件的预埋套管。

8.一种防冻方法，该方法包括：在套管内部放置防冻块；

所述套管为塑料管、尼龙管或钢管；

防冻块为具有设定形状的块体，其体积小于套管内预留空间的体积，所述套管内预留空间是指当套管封闭后套管内剩余的空间；

防冻块受到的压力消失后，其体积恢复原状；

防冻块由闭孔且不吸水的材料制成。

9.如权利要求8所述的方法，其中：

防冻块的体积的收缩变形量比套管使用时最大进水量的体积大10%以上。

10.如权利要求8所述的方法，其中：防冻块由不吸水的闭孔发泡弹性材料制成，例如橡胶、热塑性弹性体、低密度软塑料等。

说明书全文

套管防冻装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种防冻装置，具体涉及一种套管防冻装置。

背景技术

[0002] 螺栓安装用套管进水或存水是一个工程中的常见问题，且进水后很难将水从套管中清理出去，在气温降低时套管内的水容易结冰，结冰后体积将会增加，在一个封闭的空间内，水结冰时的体积膨胀力将直接作用于套管壁上，若压力过大，将导致套管冻裂等工程病害，在铁路领域，由于铁路露天使用，扣件的预埋套管很容易进水并且被冻裂。

[0003] 为了解决套管进水冻胀的问题，常用的手段是采用套管注油的方法来实现其堵水的功能，即往套管内注入适量黄油，施工时，注入一定量的黄油来填补螺栓与套管之间的微小缝隙并占据套管内的空间，防止水的进入和存留，实现堵水的作用，从而防止套管的冻胀破坏；

[0004] 还有一种处理方法是将套管做成通孔的，即套管本体为开放式结构，一旦有水进入套管，能即时排出，其设计理念在于“排水”；

[0005] 但是现有的防冻手段都存在缺陷：

[0006] （1）黄油注入量难以保证，过多造成浪费，过少则起不到堵水的作用，且黄油造价相对较高；

[0007] （2）黄油属于有机物，在较长时间的使用期内，很难保证使用的稳定性和可靠性；

[0008] （3）将套管做成通孔来排水的做法，在一定程度上牺牲了套管的结构，其受力性能将受到很大影响；且套管埋入的结构物也须是通孔结构，增加该结构物应力集中区，易发生结构破坏。

[0009] （4）将套管做成通孔的另一个缺点是套管底部空洞，在一些结构的安装过程中，为避免混凝土或其它杂物进入，仍需对通孔采取一定的封堵措施。

[0010] 由于上述问题的存在，本发明人对现有的套管防冻理念及方法结构都进行了深入的研究，以便设计出操作简单，可靠性高，成本低的套管防冻装置。

发明内容

[0011] 为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现，堵水和排水都不够完美，于是摒弃了采用注入黄油和将套管做成通孔的做法，打破了传统的堵水和排水思想，采用全新的“变形释压”的方法，具体地过程为，设计一个套管防冻装置，该套管防冻装置包括防冻块，其中防冻块具有弹性和不吸水的特性，受到压力时其体积会收缩，将压力吸收，当压力消失时，体积会恢复原状，而且当该防冻块在很低的室外温度下工作时，仍然具有上述特点；将该防冻块放入套管底部先占据一部分套管内空间，通过该防冻块受压时的体积收缩变形来抵消由于水的结冰所产生的体积膨胀，从而使套管不受冻胀压力的作用，且当冰块融化时，防冻块的体积变形可及时恢复，即使在反复冻融的情况下，依然具有很好的防冻作用，从而完成本发明。

[0012] 本发明的目的在于提供以下方面：

[0013] （1）一种套管防冻装置，其特征在于，该装置包括，

[0014] 防冻块1，其中，防冻块放置于套管内部；

[0015] 所述套管为一端开孔、一端封闭的套管；

[0016] 防冻块为具有预定形状的块体，其体积小于套管内预留空间3的体积，所述套管内预留空间是指当套管开口端安装连接件或紧固件后套管内剩余的空间；

[0017] 防冻块具有弹性，受到压力时体积收缩，体积的收缩变形量比套管使用时最大进水量体积大，所述套管使用时最大进水量的体积是指套管内预留空间的体积与防冻块体积之差；

[0018] 防冻块受到的压力消失后，其体积恢复原状；

[0019] 防冻块由闭孔且不吸水的材料制成。

[0020] （2）根据上述（1）所述的套管防冻装置，其特征在于，套管为螺栓安装用预埋套管，螺栓4旋入套管后，螺栓与套管底部之间的空隙为套管内预留空间，防冻块放置在套管内预留空间3内。

[0021] （3）根据上述（1）所述的套管防冻装置，其特征在于，防冻块的体积的收缩变形量比套管使用时最大进水量的体积大10%以上。

[0022] （4）根据上述（1）所述的套管防冻装置，其特征在于，防冻块由不吸水的闭孔发泡弹性材料制成。

[0023] （5）根据上述（1）所述的套管防冻装置，其特征在于，防冻块由橡胶、热塑性弹性体、低密度软塑料等发泡材料经发泡制成。

[0024] （6）根据上述（4）所述的套管防冻装置，其特征在于，制备防冻块的发泡材料的发泡倍率为10倍或以上。

[0025] （7）根据上述（1）所述的套管防冻装置，其特征在于，套管为铁路轨枕中使用的用来连接固定扣件的预埋套管。

[0026] （8）一种防冻方法，该方法包括：在套管内部放置防冻块；

[0027] 所述套管为塑料管、尼龙管或钢管；

[0028] 防冻块为具有设定形状的块体，其体积小于套管内预留空间的体积，所述套管内预留空间是指当套管封闭后套管内剩余的空间；

[0029] 防冻块具有弹性，受到压力时体积收缩，体积的收缩变形量比套管使用时最大进水量的体积大，所述套管使用时最大进水量的体积是指套管内预留空间的体积与防冻块体积之差；

[0030] 防冻块受到的压力消失后，其体积恢复原状；

[0031] 防冻块由闭孔且不吸水的材料制成。

[0032] （9）如上述（8）所述的方法，其中：

[0033] 防冻块的体积的收缩变形量比套管使用时最大进水量的体积大10%以上。

[0034] （10）如上述（8）所述的方法，其中：防冻块由不吸水的闭孔发泡弹性材料制成，例如橡胶、热塑性弹性体、低密度软塑料等。

[0035] 本发明的有益效果在于：

[0036] （1）本发明打破了传统的套管防冻思想和方法，采用全新的变形释压的方式，在套管内放置一个具有弹性的不吸水的防冻块，通过其受压后体积缩小来释放压力，保护套管，使得套管不会冻胀。

[0037] （2）本发明提供的套管防冻装置，其结构简单，材料便宜，使得本发明提供的套管防冻装置制造成本低。

[0038] （3）本发明提供的套管防冻装置，其结构简单，操作方便，只需将防冻块放入套管即可，使得该装置操作简单，易于实现。

[0039] （4）本发明提供的套管防冻装置的具体数据是经过充分计算得到的，其压缩变形量的计算考虑到水结冰后体积增大的具体数值，确保将压力充分地转移到防冻块中，使得该防冻装置的防冻效果得以保证。

[0040] （5）本发明提供的套管防冻装置可以在低温下工作，使得套管防冻装置在低温环境下依然具有防冻效果，进一步保证了套管的安全。

附图说明

[0041] 图1示出根据本发明一种优选实施方式的套管防冻装置整体结构示意图。

[0042] 附图标号说明：

[0043] 1-防冻块

[0044] 2-套管

[0045] 3-套管内预留空间

[0046] 4-螺栓

具体实施方式

[0047] 下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通着这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

[0048] 在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

[0049] 在根据本发明提供的套管防冻装置，一个优选实施方式中，如图1所示，套管防冻装置包括，防冻块1，其中，防冻块放置于套管内部；防冻块为具有预定形状的块体，即防冻块有一个预定的形状，即可以制成任意一种确定的形状，其体积小于套管内预留空间3的体积；防冻块具有弹性，受到压力时体积收缩；防冻块受到的压力消失后，其体积恢复原状。

[0050] 在一个优选的实施方式中，所述的套管为螺栓安装用预埋套管。

[0051] 在一个优选的实施方式中，套管为一端开孔、一端封闭的套管，即为盲孔套管。

[0052] 在一个优选的实施方式中，套管内预留空间是指当套管开口端安装连接件或紧固件后套管内剩余的空间，螺栓4为连接件或紧固件的一种优选实施例。

[0053] 在一个优选的实施方式中，由于水结冰后体积会增加，而且增加具体体积为原水的体积的十分之一，产生巨大的压力压迫套管，致使套管胀裂，所以，本发明提供的套管防冻装置的防冻块体积的收缩变形量大于套管使用时最大进水量的体积的10%，充分地释放因水结冰产生的膨胀体积，释放压力，保证套管不会胀裂；其中，套管使用时最大进水量的体积与防冻块的体积的和为套管内预留空间的体积，由于套管内进入的水很少，其在未结冰的情况下对防冻块的压力很小，使防冻块压缩变形的量很小，远远小于水结冰后压缩防冻块的压缩变形量，可以忽略，而且防冻块与套管中的螺栓不相接触，不会导致防冻块压缩变形。

[0054] 在一个优选的实施方式中，如图1所示，防冻块放置于套管底部，防冻块还可以放置于套管内的其他部位，如套管内预留空间3的一侧，也可以粘贴于螺栓4底部即套管内预留空间3的上部，只要将防冻块放置于套管内预留空间3内，可以排除一部分水并且缓解释放水结冰所产生的压力，起到保护套管的作用即可。

[0055] 在一个优选的实施方式中，如图1所示，防冻块为外形呈长方形，但是也可以是其他形状，如球形，棱柱形，圆柱形以及其他不规则的形状等，只要体积的大小复合要求，小于套管内预留空间的体积，并且不会被螺栓压迫，保证足够的收缩变形量即可。

[0056] 本发明中所述的收缩变形为物体受到压力时其体积缩小的性质。防冻块的体积的收缩变形量为防冻块受到压力时其体积缩变小的数值，即防冻块未受力时的体积与受力收缩变形后体积之差。

[0057] 在一个优选的实施方式中，防冻块由不吸水的弹性材料制成，优选的选用不吸水的闭孔发泡弹性材料制成。

[0058] 在进一步优选的实施方式中，制备防冻块的发泡材料的发泡倍率为10倍或以上。

[0059] 在一个优选的实施方式中，本发明中选用橡胶、热塑性弹性体、低密度软塑料等制作防冻块。

[0060] 本发明中所述的热塑性弹性体，可以采用常用的可发泡热塑性弹性体，例如聚氨酯、聚酯、聚醚、聚醚酯等，对此并没有特别限制，其中，聚酯优选聚对苯二甲酸乙二酯；聚醚酯优选聚醚酯弹性纤维。

[0061] 本发明中所述的低密度软塑料，可以采用常用的低密度软塑料，如低密度聚乙烯、低密度聚丙烯等，对此并没有特别限制。

[0062] 本发明中所用的的橡胶，优选选用发泡橡胶。

[0063] 在一个优选的实施方式中，套管为铁路轨枕上的用于连接固定扣件的预埋套管；本发明所述的套管防冻装置主要应用于铁路上套管的防冻领域。

[0064] 本发明的有益效果在于：

[0065] （1）本发明打破了传统的套管防冻思想和方法，采用全新的变形释压的方式，在套管内放置一个具有弹性的不吸水的防冻块，通过其受压后体积缩小来释放压力，保护套管，使得套管不会冻胀。

[0066] （2）本发明提供的套管防冻装置，其结构简单，材料便宜，使得本发明提供的套管防冻装置制造成本低。

[0067] （3）本发明提供的套管防冻装置，其结构简单，操作方便，只需将防冻块放入套管即可，使得该装置操作简单，易于实现。

[0068] （4）本发明提供的套管防冻装置的具体数据是经过充分计算得到的，其压缩变形量的计算考虑到水结冰后体积增大的具体数值，确保将压力充分地转移到防冻块中，使得该防冻装置的防冻效果得以保证。

[0069] （5）本发明提供的套管防冻装置可以在低温下工作，使得套管防冻装置在低温环境下依然具有防冻效果，进一步保证了套管的安全。

[0070] 以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

标题	发布/更新时间	阅读量
套管-专利编号CN108732689B	2020-05-13	951
套管-专利编号CN103596509B	2020-05-13	130
套管-专利编号CN104321027A	2020-05-11	180
套管-专利编号CN1197313A	2020-05-12	506
套管-专利编号CN110876636A	2020-05-12	236
套管-专利编号CN103573191A	2020-05-12	561
单导管结构油纸套管-专利编号CN109494028A	2020-05-11	433
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套管-专利编号CN109661207A	2020-05-13	453

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