CN104746393A - 一种钢轨道梁防冰雪装置 - Google Patents

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刘永锋
徐升桥
邓运清
李金凯
胡国华
李国强
简方梁
郭子煜
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    • E01B19/00—Protection of permanent way against development of dust or against the effect of wind, sun, frost, or corrosion; Means to reduce development of noise
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/30—Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways

Abstract

本发明涉及轨道交通技术领域，公开了一种钢轨道梁防冰雪装置，其包括沿钢轨道梁的梁体顶面设置的伴热带和沿梁体的两侧面设置的防冰雪涂层，所述伴热带用于给梁体的走行面钢板加热，所述防冰雪涂层用于防止梁体的导向面钢板和稳定面钢板有冰雪附着，所述伴热带与所述走行面钢板的下侧相贴合，其剩余部分包裹绝热层，用于减少热量的损失和向梁体内部传递。本发明能够使钢轨道梁能够快速全线融冰雪，并且不会产生较大的温度应力，保证其安全性能，简化施工难度。

Description

一种钢轨道梁防冰雪装置
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，特别是涉及一种钢轨道梁防冰雪装置。
背景技术
跨座式轨道交通在寒冷地区冬季运营中，由于冰雪覆盖在轨道的运行表面，减少了橡胶车轮和轨道之间的摩擦，从而阻碍了对列车的控制，容易造成列车停运及延误等问题。目前，应用于跨座式轨道交通的融冰雪技术主要有：
1、车辆上装备除雪刷。这种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。
2、喷洒融雪剂。这种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，对梁体钢材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。
3、人工除雪。这种方法虽然较为简单，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。
除此以外，公路桥梁采用的桥面加热融冰雪技术也不适用于钢轨道梁。钢轨道梁具有不同于其他桥梁的特点：加热面积大，梁体顶面和侧面都需要除雪，梁体内部加热会对钢板产生较大的温度应力，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。由此可见，现有技术都不能很好地解决钢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
本发明要解决的技术问题是如何使钢轨道梁能够快速全线融冰雪，并且不会产生较大的温度应力，保证其安全性能，简化施工难度。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种钢轨道梁防冰雪装置，其包括沿钢轨道梁的梁体顶面设置的伴热带和沿梁体的两侧面设置的防冰雪涂层，所述伴热带用于给梁体的走行面钢板加热，所述防冰雪涂层用于防止梁体的导向面钢板和稳定面钢板有冰雪附着。
其中，所述伴热带与所述走行面钢板的下侧相贴合，其剩余部分包裹绝热层，用于减少热量的损失和向梁体内部传递。
其中，所述防冰雪涂层为改性硅烷浸渍剂或高压轮胎耐磨防冰雪涂料。
其中，所述伴热带通过间隔设置的多个固定钢板固定在走行面钢板的下侧，所述绝热层通过连接件与所述固定钢板固定连接。
其中，所述固定钢板与走行面钢板的下侧焊接。
其中，所述伴热带包括多根并排设置的加热导体，每根所述加热导体外包裹有绝缘保护套，多根所述加热导体外设有隔热外套。
其中，多根所述加热导体串联连接。
其中，所述伴热带呈扁平状。
所述融冰雪装置还包括监控系统，所述监控系统包括设置在钢轨道梁的远程站点的一个或多个控制柜，用于根据气象监测的温度和是否有雨雪，自动开断所述伴热带。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的一种钢轨道梁防冰雪装置，采用在钢轨道梁的梁体顶面设置伴热带，并在梁体的两侧面设置防冰雪涂层，能够解决梁面快速融冰雪和防止梁体侧面有冰雪附着的问题，保障列车的正常运行，不会造成列车停运或延误，并且设置防冰雪涂层施工简单，维护费用低；
所述伴热带与走行面钢板相贴合，其剩余部分包裹绝热层，可以减少热量的损失和向梁体内部传递，既可以提高梁体表面的加热速度，又可以降低梁体的温度梯度，减小温差应力；
所述融冰雪装置构造简单合理，对钢轨道梁的结构影响小，施工方便，保证了冰雪气候下，钢轨道梁的正常运营，具有明显的社会、经济效益。
附图说明
图1为本发明一种钢轨道梁防冰雪装置的整体结构截面示意图；
图2为图1中A的局部放大图；
图3为图1中B的局部放大图；
图4为本发明一种钢轨道梁防冰雪装置中的固定钢板的结构示意图。
图中：1：梁体；2：固定钢板；3：走行面钢板；4：伴热带；5：导向面钢板；6：防冰雪涂层；7：稳定面钢板；8：绝热层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。
如图1和图3所示，为本发明提供的一种钢轨道梁防冰雪装置，其包括沿钢轨道梁的梁体1顶面设置的伴热带4和沿梁体1的两侧面设置的防冰雪涂层6，所述伴热带4的工作原理是将电能转化为热能，通过直接或间接的热交换，用于给梁体1的走行面钢板3加热，所述防冰雪涂层6用于防止梁体1的导向面钢板5和稳定面钢板7有冰雪附着，利用所述伴热带4和防冰雪涂层6相结合使用，既简化了施工难度，节约了成本，又可以达到较好的防冰雪效果，保障列车的正常运行；所述防冰雪涂层6可以为改性硅烷浸渍剂和高压轮胎耐磨防冰雪涂料中的一种，所述改性硅烷浸渍剂喷涂于混凝土表面后，可以在混凝土表面形成憎水层，可有效防冰雪附着，所述高压轮胎耐磨防冰雪涂料可常温自动固化，在防护表面形成1毫米以上的干涂膜，可防冰雪附着，同时具有耐高压、抗冲击、抗震动，抗腐蚀、耐老化的优点，还能有效地防止车轮与轨道面的滑动。
如图2所示，所述伴热带4与所述走行面钢板3的下侧相贴合，其剩余部分包裹绝热层8，用于减少热量的损失和向梁体1内部传递，因钢材导热系数较大，当所述伴热带4通电加热时，可以直接把热量传递到梁体1的表面，增强了与梁体1钢板的热量传导，可以快速融化路面冰雪，既可以提高梁体1表面的加热速度，又可以降低梁体1的温度梯度，减小温差应力。
如图1和图4所示，所述伴热带4通过间隔设置的多个固定钢板2固定在所述走行面钢板3的下侧，优选地，所述固定钢板2与走行面钢板3焊接连接，所述梁体1的顶面下方的中心设有一道钢沿轨道梁的长度方向设置的支撑梁，所述固定钢板2的两端设有向下延伸的支板，所述固定钢板2分别安装在所述支撑梁两侧和梁体1的两侧面形成的两部分空间内，所述固定钢板2的一侧支板与梁体1的侧面焊接，另一侧支板与支撑梁的一侧焊接，所述固定钢板2安装时需卡紧绝热层8和伴热带4，所述绝热层8通过螺栓或螺钉等连接件与所述固定钢板2固定连接，当所述伴热带4需要检修时，可以从间隔设置的所述固定钢板2之间的间隙进行检修，或者从钢轨道梁的端部沿着绝热层8的表面抽出所述伴热带4进行检修或更换。
所述伴热带4包括多根并排设置的加热导体，根据热量的需求和结构的布置，所述加热导体优选为6根，每根所述加热导体外包裹有绝缘保护套，所述绝缘保护套可以包括两层，第一层为含氟聚合物保护层，第二层为硅胶保护层，以达到可靠的绝缘保护效果；多根所述加热导体外设有隔热外套，所述隔热外套优选为玻璃纤维隔热外套，其可以进一步减少热量流失到周围环境。
多根所述加热导体串联连接，使其具有极长的伴热回路，整个伴热带4没有冷点，也不会产生电压降而引起功率损耗。
所述伴热带4呈扁平状，可以增大其与轨道表面的接触面积，因此可以传送最大的热量给轨道，所述伴热带4并排多个设置时，各个所述伴热带4之间需保证一定的绝缘距离，以避免热量聚集而引起过热，从而发生危险。
另外，所述融冰雪装置还包括监控系统，所述监控系统包括设置在钢轨道梁的远程站点的一个或多个控制柜，用于根据气象监测的温度和是否有雨雪，自动开断所述伴热带4，所述监控系统的参数是根据一个或多个气象站所实际测量的参数来设定的，气象站测量温度，风速和监测是否有雨或雪，在一个完整的监控系统中甚至可以连接多个气象站或多个温度传感器，所述控制柜的作用不仅仅是分配热量，还用于监视整个系统并检测出现的错误。
本发明提供的一种钢轨道梁防冰雪装置，采用在钢轨道梁的梁体1顶面设置伴热带4，并在梁体1的两侧面设置防冰雪涂层6，能够解决梁面快速融冰雪和防止梁体1侧面有冰雪附着的问题，保障列车的正常运行，不会造成列车停运或延误，并且设置防冰雪涂层6施工简单，维护费用低；
所述伴热带4与走行面钢板3相贴合，其剩余部分包裹绝热层8，可以减少热量的损失和向梁体1内部传递，既可以提高梁体1表面的加热速度，又可以降低梁体1的温度梯度，减小温差应力；
所述融冰雪装置构造简单合理，对钢轨道梁的结构影响小，施工方便，保证了冰雪气候下，钢轨道梁的正常运营，具有明显的社会、经济效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (9)

1.一种钢轨道梁防冰雪装置，其特征在于，其包括沿钢轨道梁的梁体顶面设置的伴热带和沿梁体的两侧面设置的防冰雪涂层，所述伴热带用于给梁体的走行面钢板加热，所述防冰雪涂层用于防止梁体的导向面钢板和稳定面钢板有冰雪附着。
2.如权利要求1所述的钢轨道梁防冰雪装置，其特征在于，所述伴热带与所述走行面钢板的下侧相贴合，其剩余部分包裹绝热层，用于减少热量的损失和向梁体内部传递。
3.如权利要求2所述的钢轨道梁防冰雪装置，其特征在于，所述防冰雪涂层为改性硅烷浸渍剂或高压轮胎耐磨防冰雪涂料。
4.如权利要求3所述的钢轨道梁防冰雪装置，其特征在于，所述伴热带通过间隔设置的多个固定钢板固定在走行面钢板的下侧，所述绝热层通过连接件与所述固定钢板固定连接。
5.如权利要求4所述的钢轨道梁防冰雪装置，其特征在于，所述固定钢板与走行面钢板的下侧焊接。
6.如权利要求1-5任一项所述的钢轨道梁防冰雪装置，其特征在于，所述伴热带包括多根并排设置的加热导体，每根所述加热导体外包裹有绝缘保护套，多根所述加热导体外设有隔热外套。
7.如权利要求6所述的钢轨道梁防冰雪装置，其特征在于，多根所述加热导体串联连接。
8.如权利要求7所述的钢轨道梁防冰雪装置，其特征在于，所述伴热带呈扁平状。
9.如权利要求8所述的钢轨道梁防冰雪装置，其特征在于，其还包括监控系统，所述监控系统包括设置在钢轨道梁的远程站点的一个或多个控制柜，用于根据气象监测的温度和是否有雨雪，自动开断所述伴热带。
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