[實用新型]智能控溫防結冰系統

有效

• 申請號: 201520429491.1
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN204825636U
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 黃智華;朱俊;萬良紅
• 申請（專利權）人: 江西省交通科學研究院;江西贛粵高速公路股份有限公司
• 主分類號: E01D19/08
• 分類號: E01D19/08;E01C11/26
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 張文

技術領域

本實用新型屬于測試技術領域，可用于公路與市政道路橋面防結冰的智能控溫防結冰系統。

背景技術

依據工作原理的不同，道路融雪化冰方法主要分為清除法、融化法、抑制凍結鋪裝技術等幾大類。人工除雪法效率極低且需消耗大量的人力和物力，除雪大型機械的使用難免會對路面造成不同程度的破壞，設備的投入量較大，功能單一，利用率低，不經濟。化學融化法主要是在路面的積雪表面灑化學融雪劑，通過降低冰雪的結冰點來促使積雪融化，以氯化鈉為主的融雪劑的大量應用，不僅對道路橋梁基礎設施本身造成嚴重影響，還對土壤、水體帶來嚴重危害。地熱管法由于管道的鋪設難度較大，且對路面承載力有一定的損壞，地熱管法并沒有被廣泛采用。紅外燈照射加熱融雪化冰的效率不高，升溫慢容易受到環境的影響，有研究表明這種方法并不可取。將電熱絲預埋入瀝青混凝土路面中加熱以達到融化積雪的目的，該方法化雪效果明顯，但是使用壽命不長，經常存在電熱絲被拔出的現象。太陽能蓄熱融雪化冰方法還存在著較多設計和使用上的不足，短時間內難以普及。導電混凝土加熱法存在電阻率不穩定，使用壽命不長，融冰化雪效率低等缺陷。碳纖維/玻璃纖維格柵增強混凝土加熱融雪化冰的方法還停留在試驗階段，到目前為止實際應用的相關報道還比較少。此外，還有抑制凍結的鋪裝技術，在路面內部加入一定的特殊材料，例如橡膠或鹽類，加入橡膠對路面本身造成一定的影響，比如瀝青路面無法壓實等，另外橡膠材料本身也容易被車輛行駛過程中產生的摩擦等剝落，而鹽類對環境存在負面影響。

發明內容

為了克服傳統清除法、融化法、抑制凍結鋪裝技術的不足，本實用新型提供智能控溫防結冰系統。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案：在道路橋梁的水泥混凝土橋面鋪裝層內的鋼筋網片上用尼龍扎帶綁定碳纖維發熱線形成橋面發熱體，采用兩組碳纖維發熱線順橋向交錯對稱布置在車道輪跡帶處的布設方式，每組碳纖維發熱線采用并聯連接，在工廠整體壓鑄成型工藝。每組碳纖維發熱線均采用220伏或380伏交流電源供電。發熱線可采用在單個車道的輪跡帶處布置，也可以在多個車道的輪跡帶處布置，可根據交通量和服務水平選定布設車道個數。加熱線型號、布置間距可根據當地冬季具體氣象條件及橋面的冰雪狀況來選定，一般可選用5cm~10cm布置間距，每平方米橋面的鋪裝功率160~600W/m²。橋面智能控溫防結冰系統可采用預防冰結、實時融化、雪后融化工作模式。根據實際需要，可通過人工控制電源接通的時刻來實現選擇哪種工作模式。系統工作過程中通過交流接觸器實現對電源通斷的控制，橋面溫度傳感器與溫控儀連接，橋面實際溫度高于事先設置的溫度上限值時，自動斷電停止橋面加熱，橋面實際溫度低于事先設置的溫度下限值時，自動通電對橋面加熱升溫。當判斷橋面冰結為小概率事件時，可采用人工斷開電源讓系統停止工作。

采用本實用新型可實現冬季道路保通目標，改善服務水平，減少交通事故，同時，建設養護成本低，節能環保，耐久安全，操作實施可行。

附圖說明

圖1為本實用新型智能控溫防結冰系統的布置示意圖。

圖2為碳纖維發熱線布置的剖視圖。

圖3為本實用新型智能控溫防結冰系統的電路原理圖。

附圖標記：1、碳纖維發熱線；2、電源線A；3、電源線B；4、鋼筋網片；5、斷路器；6、交流接觸器；7、空氣開關；8、溫控儀；9、水泥砼層；10、下瀝青層；11、上瀝青層；12、溫度傳感器。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下文中將結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。

參見圖1圖2，碳纖維發熱線1通過尼龍扎帶綁扎在鋼筋網片4的下方鋼筋上。優選地，兩組碳纖維發熱線成交錯對稱布置，可以讓其中一組電源線2工作或兩組電源線A2和電源線B3同時工作，實現不同工況下功率輸出不同。更優選地，碳纖維發熱線1布置在一個車道或多個車道的輪跡帶處，可以節約材料費用，降低能耗。作為進一步優選，用尼龍扎帶將碳纖維發熱線1綁扎在鋼筋網片4上，應適當加密尼龍扎帶，并加強施工過程中對碳纖維發熱線1的保護。

參見圖2，布置在上瀝青層11中的溫度傳感器及線需耐180℃高溫。另外，與橋面鋪裝層9接觸的梁體結構頂板底面采用輕質保溫板進行包裹，以減少熱量散失。