青藏铁路热棒制冷路基

　　新华网天津频道１１月２８日电　冻土问题是世界级的工程难题，也是青藏铁路建设成败的关键。在青藏铁路要建设的１１１０公里新线 中，有大约一半的路程要经过多年冻土地段。青藏铁路建设围绕冻土问题开展科技攻关，取得了阶段性的成果。如对冻土路基采用片石通风，片石通风护道，热棒技术，铺设保温板等措施；对极不稳定的冻土地段还采取以桥代路，桥梁工程大量采用桩基础；隧道工程在衬砌中设置防水保温层，使用耐久性水泥，提高混凝土结构耐久性，已完工程合格率达到100%，优良率90%以上。

　　记者日前在位于唐古拉山无人区的青藏铁路中铁十八局集团安多车站施工现场看到，工人们正在利用机械将一根根碗口粗的铁棒深深地插入路基。这是我国首次大规模利用热棒技术解决高海拔寒冷地带多年冻土铁路的路基稳定问题。 据介绍，热棒（又叫无芯重力式热管、热虹吸管）是一种高效热导装置，具有独特的单向传热性能——热量只能从地面下端向地面上端传输，反向不能传热。大规模使用热棒后可以保持青藏铁路沿线多年冻土处于良好的冻结状态。

图为中铁十八局集团安多车站堆放整齐的热棒

　　新闻背景：热棒制冷技术是一种利用液汽转换对流和循环来实现热量传输的系统，是无源冷却系统中热量传输效率最高的装置。它具有传热能力大、传热温差小、启动温度低、均温性能好以及单向传热和安全经济等特点。

　　热棒由一根密封的钢管组成，里面充以液态氮，钢管的上部装有散热叶片，称之为冷凝段，置于大气中；钢管的下部埋入地基多年冻土中，称为蒸发段。当蒸发段与冷凝段之间存在温差时，蒸发段的液态氮吸热蒸发成气体，在气压差作用下蒸汽沿管内空隙上升至冷凝段，与较冷的管壁接触放出汽化潜热，冷凝成液体。在重力作用下，冷凝液态氮沿管壁流回蒸发段再吸热蒸发。如此往复循环，将地层中的热量传输到大气中，从而降低多年冻土的地温，以防止多年冻土发生融化，从而达到改善路基土体力学特征的目的。热棒技术在解决青藏铁路建设冻土问题中达到了满意的效果；通过热棒技术冷却青藏铁路路基、增加路基冷储量是可行的；可以在高原多年冻土路基处理的工点设计中采用热棒技术。