本發(fā)明涉及降低坡體含水率領域，尤其是一種利用太陽能降低坡體含水率的裝置及其方法。

背景技術：

水是邊坡失穩(wěn)的主因之一。現有邊坡加固排水系統(tǒng)包括：地表排水工程和地下排水工程。地表排水工程常采用截水溝，排水溝。地下排水根據邊坡所處的位置、工程地質和水文地質條件等，可選用盲溝、排水孔、排水井、排水洞、大口徑管井、集水井、水平排水管或排水截槽等方案。

地表排水的目的是最大限度的把雨水從地表排走，防止其滲入坡體 ；地下排水的目的是最大限度的降低坡內形成的地下水位高度。縱觀現有的邊坡加固排水系統(tǒng)均著眼宏觀層面，是戰(zhàn)略性的工程措施；細觀層面的角度比如直接考慮調節(jié)巖土體含水率穩(wěn)定邊坡的工程措施少見。另上述現有的排水系統(tǒng)工程規(guī)模皆大，周期長，尤其是地下排水工程施工過程更是影響邊坡穩(wěn)定性，對邊坡結構要求較高，施工前一般應進行穩(wěn)定驗算。工程建設及后期維護費用頗高。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種利用太陽能降低坡體含水率的裝置及其方法，可以解決現有邊坡排水工程施工難度大，周期長，費用高的問題，實施簡便快捷，費用低，施工過程對邊坡穩(wěn)定性影響小，后期維護簡單。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種利用太陽能降低坡體含水率的裝置，包括插入坡體排水溝內的上部開設有水蒸氣溢出口的絕熱鋼管，絕熱鋼管上端安裝有太陽能電池板，絕熱鋼管下段均勻布設有多個預設孔，開設有多個預設孔洞的絕熱鋼管段外包裹有土工布層，絕熱鋼管下端螺紋連接有傳熱圓錐管，傳熱圓錐管內安裝有加熱裝置，傳熱圓錐管外安裝有含水率監(jiān)測探頭；

太陽能電池板、總控開關、控制模塊以及含水率監(jiān)測探頭串連形成閉合回路，加熱裝置與控制模塊電連接。

太陽能電池板通過支架安裝在絕熱鋼管上。

傳熱圓錐管上開設有安裝孔，含水率監(jiān)測探頭通過安裝孔與傳熱圓錐管固定連接。

安裝孔上設置有密封橡皮塞。

含水率監(jiān)測探頭前段設置有保護鋼片。

一種利用上述裝置降低坡體含水率的方法，開啟總控開關，含水率監(jiān)測探頭工作，將監(jiān)測信號傳遞到控制模塊，若監(jiān)測位置巖土體含水率高于閾值，控制模塊連通加熱裝置工作支路，加熱裝置工作加熱，水分蒸發(fā)，通過絕熱鋼管頂部的水蒸汽溢出口外溢，水蒸氣凝固聚集滴落在排水溝內，排出坡體外，從而達到降低坡體巖土體含水率的目的，持續(xù)加熱巖土體直至監(jiān)測巖土體含水率低于等于閾值，控制模塊觸發(fā)斷開加熱裝置工作支路，如此循環(huán)，即實現坡體含水率的降低。

本發(fā)明提供的利用太陽能降低坡面體含水率的裝置及其方法，基于細觀角度的新思路、方法，提供一種新型的邊坡加固理念并其自動化工程應用實現——采用太陽能加熱邊坡巖土體，使巖土體中水分蒸發(fā)，達到降低邊坡巖土體含水率的目的，從而維護邊坡穩(wěn)定。工程實施簡便快捷，費用低，施工過程對邊坡穩(wěn)定性影響小，后期維護簡單。同時對設備進行改造可兼具抗滑、集水、排水功能于一體，功效高，克服了現有邊坡加固排水工程施工難度大，周期長，費用高，對邊坡本身結構要求高的缺陷。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：

圖1為本發(fā)明裝置的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明裝置的電路圖；

圖3為本發(fā)明裝置的工作流程圖；

圖4為本發(fā)明裝置的連接示意圖。

具體實施方式

實施例一

如圖1和圖2所示，一種利用太陽能降低坡體含水率的裝置，包括插入坡體排水溝7內的上部開設有水蒸氣溢出口6的絕熱鋼管8，絕熱鋼管8上端安裝有太陽能電池板3，絕熱鋼管8下段均勻布設有多個預設孔洞9，開設有多個預設孔洞9的絕熱鋼管8段外包裹有土工布層10，絕熱鋼管8下端螺紋連接有傳熱圓錐管13，并中間設有止水橡膠圈12，傳熱圓錐管13內安裝有加熱裝置17，傳熱圓錐管13外安裝有含水率監(jiān)測探頭15；

太陽能電池板3、總控開關2、控制模塊1以及含水率監(jiān)測探頭15通過導線5串連形成閉合回路，加熱裝置17與控制模塊1電連接。

太陽能電池板3通過支架4安裝在絕熱鋼管8上。

傳熱圓錐管13上開設有安裝孔，含水率監(jiān)測探頭15通過安裝孔與傳熱圓錐管13固定連接。

安裝孔上設置有密封橡皮塞14。

含水率監(jiān)測探頭15前段設置有保護鋼片16。

多個預設孔洞9開設于絕熱鋼管下部距離螺紋口端11十厘米以上的絕熱鋼管段上，開設有個預設孔洞9的絕熱鋼管段的長度為20厘米，土工布層10采用鐵鋼絲捆綁或膠水粘結的方式設置于絕熱鋼管段外。

加熱裝置17為傳熱圓錐管13內敷設的電熱片或電阻絲。

保護鋼片16焊接在傳熱圓錐管13上并與其斜交。

傳熱圓錐管13為普通鋼質管。

實施例二

如圖3所示，一種利用裝置降低坡體含水率的方法，開啟總控開關2，含水率監(jiān)測探頭15工作，將監(jiān)測信號傳遞到控制模塊1，若監(jiān)測位置巖土體含水率高于閾值，控制模塊1連通加熱裝置17工作支路，加熱裝置17工作加熱，水分蒸發(fā)，通過絕熱鋼管8頂部的水蒸汽溢出口6外溢，水蒸氣凝固聚集滴落在排水溝7內，排出坡體外，從而達到降低坡體巖土體含水率的目的，持續(xù)加熱巖土體直至監(jiān)測巖土體含水率低于等于閾值，控制模塊1觸發(fā)斷開加熱裝置17工作支路，如此循環(huán)，即實現坡體含水率的降低。

太陽能電池板3為整個裝置提供電力保障。

控制模塊1為現有技術，可采用單片機、PLC。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。