CN104711906A - 轨道梁融冰雪组件、pc轨道梁及其铺设方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PC轨道梁，其包括轨道梁融冰雪组件，所述轨道梁融冰雪组件包括：表层导热板；位于表层导热板底部且与该表层导热板固接的导热管；布设在导热管内部的发热电缆；以及固设在表层导热板底部的多个锚筋，用以将所述表层导热板与梁体混凝土连接固定。本发明可快速、高效处理掉冻结在PC轨道梁上的冰雪，从而保证列车的正常运营，具有明显的社会和经济效益。此外，本发明还公开了构成本发明PC轨道梁的一种轨道梁融冰雪组件以及PC轨道梁的铺设方法。

Description

轨道梁融冰雪组件、PC轨道梁及其铺设方法

技术领域

本发明涉及PC轨道梁融冰雪技术领域，具体涉及一种轨道梁融冰雪组件、PC轨道梁及其铺设方法。

背景技术

目前，跨座式轨道交通在寒冷地区冬季运营中，经常会因轨道梁上冻结冰雪，而导致列车停运或延误等情况发生，这主要是由于冰雪覆盖在轨道的运行表面，减少了车辆的橡胶车轮和轨道之间的摩擦，从而妨碍了对列车的控制。为避免此问题，现有技术中已有相关应用于跨座式轨道交通的融冰雪的解决方案，如车辆上装备除雪刷、喷洒融雪剂和人工除雪等。

然而这些方案都存在着诸多缺陷：采用车辆上装备除雪刷方法，对积雪较薄且未结冰的情况较为适用，但对较厚积雪和表面覆冰的去除效果和效率都很低；采用喷洒融雪剂方法，虽然能有效的融化冰雪，但融雪剂一般都具有较强的腐蚀性，对梁体混凝土的耐久性造成一定的影响，并且对周围环境造成破坏，不利于环保；采用人工除雪方法，虽然较为简单，但轨道梁架设位置高，除雪过程中人员比较危险，并且清理积雪需要一定的时间，对列车运营依旧会造成延误。以外，公路桥梁采用的桥面加热融冰雪技术也不适用于PC轨道梁。PC轨道梁也具有不同于其他桥梁的特点，如：加热面积大，梁底顶面和侧面都需要除雪，梁体内部加热会对梁体混凝土产生较大的拉应力，降低其安全性能；梁体截面小，管线不易布置，容易对梁体结构构造产生破坏；线路长，目前应用于公路桥梁的桥面加热除冰雪技术仅适用于局部桥面，轨道梁需要全线融冰雪，这就需要克服远距离能量输送的问题等。可见，现有技术都不能很好解决PC轨道梁在冬季降雪天气下的运营问题。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是，如何快速、高效处理掉在PC轨道梁上冻结的冰雪，以保障列车的正常运营。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供了一种轨道梁融冰雪组件、基于该轨道梁融冰雪组件的PC轨道梁及该PC轨道梁的铺设方法。

本发明的轨道梁融冰雪组件包括：表层导热板；位于表层导热板底部且与该表层导热板固接的导热管；布设在导热管内部的发热电缆；以及固设在表层导热板底部的多个锚筋，用以将所述表层导热板与梁体混凝土连接固定。

优选地，所述表层导热板和所述导热管均由钢材制成。

本发明的PC轨道梁包括上述的轨道梁融冰雪组件。

进一步，本发明的PC轨道梁还包括：梁体混凝土；铺设在梁体混凝土上部的绝热层材料；铺设在绝热层材料上部的顶部导热管；布设在顶部导热管内部的顶部发热电缆；以及铺设在顶部导热管上部的表层混凝土；其中，所述轨道梁融冰雪组件分别铺设在所述梁体混凝土与列车的导向轮接触部位和稳定论接触部位。

优选地，所述顶部导热管由钢材制成。

优选地，所述顶部导热管的数量为多个，所述顶部发热电缆也相应地为多个，多个顶部发热电缆分别布设在多个顶部导热管内部。

优选地，所述表层混凝土为沥青混凝土和/或普通混凝土。

优选地，所述绝热层材料和所述顶部导热管均铺设在梁体混凝土和列车导向轮接触部位的两个相对表层导热板之间。

本发明PC轨道梁的铺设方法包括如下步骤：S1：浇注梁体混凝土的同时，在梁体混凝土与列车的导向轮接触部位和稳定论接触部位分别埋置轨道梁融冰雪组件；S2：在梁体混凝土上部铺设绝热层材料；S3：在绝热层材料上部铺设顶部导热管；S4：在顶部导热管内部分别布设发热电缆；S5：在顶部导热管上部铺设表层混凝土，从而完成铺设工作。

此外，本发明还提供了一种PC轨道梁，其包括梁体混凝土，其中在所述梁体混凝土与列车走行轮接触部位、导向轮接触部位和稳定论接触部位均铺设有上述的轨道梁融冰雪组件。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1）本发明轨道梁融冰雪组件通过将表层导热板、导热管及发热电缆等构件有效连接组合，可应用于诸如PC轨道梁等各类轨道梁的融冰雪方面；

2）热量可直接流向本发明轨道梁融冰雪组件的表层导热板，缩短了升温时间，减小了温度应力和热量损失；发热电缆温度可调控，加热快，稳定性能好；

3）本发明PC轨道梁通过在梁体混凝土上铺设轨道梁融冰雪组件，并在顶层相继铺设绝热层材料、顶部导热管、顶部发热电缆及表层混凝土等，构造简单合理，不影响梁体钢筋布局，温度应力小，不会对结构安全造成影响，同时热流量可直接流向梁体表面，融冰雪快速、高效，保证了冰雪气候下，列车的正常运营，不会造成停运或延误；

4）本发明PC轨道梁的绝热层材料可使热量集中向梁体表面传递，使表面能够较快升温，达到融雪效果；铺设的表层混凝土可以保证行车过程中顶部导热管不会被压坏；发热电缆穿入导热管中，顶部发热电缆穿入顶部导热管中，导热管和顶部导热管可以起到很好的定位发热电缆线路的作用，可分别对发热电缆和顶部发热电缆形成保护，同时便于发热电缆和顶部发热电缆的安装和维修更换；

5）本发明PC轨道梁施工方便，融冰雪速率快且效率高，社会、经济效益显著。

附图说明

图1是本发明轨道梁融冰雪组件的结构示意图；

图2是第一实施例中本发明PC轨道梁的结构示意图；

图3是本发明方法的工艺流程图。

附图标记说明：1-表层导热板；2-导热管；3-发热电缆；4-锚筋；51-梁体混凝土；52-绝热层材料；53-顶部导热管；54-顶部发热电缆；55-表层混凝土；61-导向轮接触部位；62-稳定论接触部位。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，需要说明的是，附图仅用于解释本发明，是对本发明实施例的示意性说明，而不能理解为对本发明的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本发明轨道梁融冰雪组件主要包括表层导热板1、导热管2、发热电缆3和锚筋4等。导热管2位于表层导热板1底部且与表层导热板1固定连接（如焊接或一体成型等）；发热电缆3布设在导热管2内部，即穿入导热管2内；锚筋4的数量为多个，多个锚筋4固设在表层导热板1底部，用以将表层导热板1与梁体混凝土51连接固定。

表层导热板1和导热管2都具有良好的导热性能，可均由导热性能较好的钢材制成。导热管2的数量可为多个，发热电缆3的数量也将相应为多根，每一根发热电缆3穿入一个导热管2内。

基于上述轨道梁融冰雪组件，本发明提供了一种PC轨道梁，该PC轨道梁包括上述的轨道梁融冰雪组件。关于PC轨道梁的结构及轨道梁融冰雪组件在PC轨道梁上的铺设方式，可以根据实际需求合理实施，下面结合实施例对本发明PC轨道梁的常用结构做详细描述哦。

第一实施例

如图2所示，本发明PC轨道梁主要包括：梁体混凝土51，在梁体混凝土51上部铺设有绝热层材料52，在绝热层材料52上部铺设有顶部导热管53，在顶部导热管53内部布设顶部发热电缆54，在顶部导热管54上部铺设表层混凝土55，轨道梁融冰雪组件分别铺设在梁体混凝土55与列车的导向轮接触部位61和稳定论接触部位62。

具体地，绝缘层材料52铺设在梁体混凝土51上部可使热量集中向梁体表面传递，避免热量向梁体内部扩散，从而确保梁体混凝土51表面能够较快升温，达到更好的融冰雪效果。顶部导热管53可以起到定位发热电缆线路的作用，也可以对穿入其内的顶部发热电缆54形成保护；顶部导热管53优选由钢材制成，因钢材导热系数远远大于混凝土，顶部发热电缆54通电加热时热量可以很快传递到梁体表面；顶部导热管53的数量可为多个（如布置一排），顶部发热电缆54的数量也相应为多个，多个顶部发热电缆54分别布设在多个顶部导热管53内部，彼此互不干涉。表层混凝土55可以是沥青混凝土和/或普通混凝土铺装层，以保证行车过程中顶部导热管不会被压坏。

为使顶部发热电缆54产生的热量快速、全部传递至梁体表面，在铺设绝热层材料52和顶部导热管53时，最好在梁体混凝土51和列车导向轮接触部位51的两个相对表层导热板1之间铺设（如图2）。

在浇注梁体混凝土55时，即可将轨道梁融冰雪组件分别铺设在梁体混凝土55与列车的导向轮接触部位61和稳定论接触部位62，实现轨道梁融冰雪组件与梁体混凝土55的一体浇注。

第二实施例

与第一实施例不同之处在于，轨道梁融冰雪组件不单铺设在梁体混凝土55与列车的导向轮接触部位61和稳定论接触部位62，还可以直接将轨道梁融冰雪组件铺设在梁体混凝土55与列车的走行轮接触部位，即铺设在梁体混凝土55的顶部，实现在梁体混凝土51与列车走行轮接触部位、导向轮接触部位61及稳定论接触部位62的同时铺设，此时可省去第一实施例中的顶部导热管53和顶部发热电缆54等，直接由导热管2和发热电缆3代替。

此外，如图3所示，本发明还提供了一种上文所述PC轨道梁的铺设方法，该方法主要包括如下步骤：S1：浇注梁体混凝土的同时，在梁体混凝土与列车的导向轮接触部位和稳定论接触部位分别埋置轨道梁融冰雪组件；S2：在梁体混凝土上部铺设绝热层材料；S3：在绝热层材料上部铺设顶部导热管；S4：在顶部导热管内部分别布设发热电缆；S5：在顶部导热管上部铺设表层混凝土，从而完成铺设工作。

从本发明上述技术方案不难看出，本领域普通技术人员在不经过创造性劳动的前提下，是无法实现本发明的目的的，可见本发明的上述技术方案对本领域普通技术人员来说是非显而易见的。当然，本发明还可带来诸多有益效果：本发明轨道梁融冰雪组件通过将表层导热板1、导热管2及发热电缆3等构件有效连接组合，可应用于诸如PC轨道梁等各类轨道梁的融冰雪方面；热量可直接流向轨道梁融冰雪组件的表层导热板1，缩短了升温时间，减小了温度应力和热量损失，同时发热电缆3温度可调控，加热快，稳定性能好。本发明PC轨道梁通过在梁体混凝土51上铺设轨道梁融冰雪组件，并在顶层相继铺设绝热层材料52、顶部导热管53、顶部发热电缆54及表层混凝土55等，构造简单合理，不影响梁体钢筋布局，温度应力小，不会对结构安全造成影响，同时热流量可直接流向梁体表面，融冰雪快速、高效，保证了冰雪气候下，列车的正常运营，不会造成停运或延误；绝热层材料52可使热量集中向梁体表面传递，使表面能够较快升温，达到融雪效果；铺设的表层混凝土55可以保证行车过程中顶部导热管53不会被压坏；发热电缆3穿入导热管2中，顶部发热电缆54穿入顶部导热管53中，导热管2和顶部导热管53可以起到很好的定位发热电缆线路的作用，可分别对发热电缆3和顶部发热电缆54形成保护，同时便于发热电缆3和顶部发热电缆54的安装和维修更换。此外，本发明PC轨道梁施工方便，融冰雪速率快且效率高，具有显著的社会和经济效益。

需要说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道梁融冰雪组件，其特征在于，其包括：

表层导热板（1）；

位于表层导热板（1）底部且与该表层导热板（1）固接的导热管（2）；

布设在导热管（2）内部的发热电缆（3）；以及

固设在表层导热板（1）底部的多个锚筋（4），用以将所述表层导热板（1）与梁体混凝土（51）连接固定。

2.根据权利要求1所述的轨道梁融冰雪组件，其特征在于，所述表层导热板（1）和所述导热管（2）均由钢材制成。

3.一种PC轨道梁，其特征在于，其包括权利要求1或2所述的轨道梁融冰雪组件。

4.根据权利要求3所述的PC轨道梁，其特征在于，其还包括：

梁体混凝土（51）；

铺设在梁体混凝土（51）上部的绝热层材料（52）；

铺设在绝热层材料（52）上部的顶部导热管（53）；

布设在顶部导热管（53）内部的顶部发热电缆（54）；以及

铺设在顶部导热管（54）上部的表层混凝土（55）；

其中，所述轨道梁融冰雪组件分别铺设在所述梁体混凝土（55）与列车的导向轮接触部位（61）和稳定论接触部位（62）。

5.根据权利要求4所述的PC轨道梁，其特征在于，所述顶部导热管（53）由钢材制成。

6.根据权利要求5所述的PC轨道梁，其特征在于，所述顶部导热管（53）的数量为多个，所述顶部发热电缆（54）也相应地为多个，多个顶部发热电缆（54）分别布设在多个顶部导热管（53）内部。

7.根据权利要求6所述的PC轨道梁，其特征在于，所述表层混凝土（55）为沥青混凝土和/或普通混凝土。

8.根据权利要求3-7任一项所述的PC轨道梁，其特征在于，所述绝热层材料（52）和所述顶部导热管（53）均铺设在梁体混凝土（51）和列车导向轮接触部位（51）的两个相对表层导热板（1）之间。

9.一种权利要求4-8任一项所述PC轨道梁的铺设方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：浇注梁体混凝土（51）的同时，在梁体混凝土（51）与列车的导向轮接触部位（61）和稳定论接触部位（62）分别埋置轨道梁融冰雪组件；

S2：在梁体混凝土（51）上部铺设绝热层材料（52）；

S3：在绝热层材料（52）上部铺设顶部导热管（53）；

S4：在顶部导热管（53）内部分别布设发热电缆（54）；

S5：在顶部导热管（53）上部铺设表层混凝土（55），从而完成铺设工作。

10.一种PC轨道梁，其特征在于，其包括梁体混凝土（51），其中在所述梁体混凝土（51）与列车走行轮接触部位、导向轮接触部位（61）和稳定论接触部位（62）均铺设有权利要求1或2所述的轨道梁融冰雪组件。