CN104988830A - 箱型截面桥的路面除冰系统 - Google Patents

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安永辉
龚勇强
钟越
欧进萍
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Abstract

箱型截面桥的路面除冰系统，主要由提供热气的热源装置,控制阀(6)和热气管道(1)组成；将多个首尾敞开的桥箱(2)，首尾顺序连通，形成内部为一个整体空腔的，且空腔两端封闭的箱型截面桥结构；在空腔的顶部固定多个挂钩(3)，多排热气管道(1)沿着桥梁轴线方向通过挂钩平行铺设在桥箱(2)内顶部，两端分别抵达桥梁的两端；多个热气管道(1)在靠近热源装置端并联，并通过控制阀(6)与热源装置连通；热气管道(1)的另一端完全敞开，热气管道(1)每隔一段开有一排小孔用于散发热气，从而达到桥梁预防结冰或加速融冰的效果。

Description

箱型截面桥的路面除冰系统
技术领域
本发明涉及一种箱型截面桥梁的路面除冰系统，适用于连续梁桥、大跨度悬索桥和斜拉桥的箱型主梁等所有箱型截面梁的桥梁。
背景技术
本发明以城市立交桥为例，城市立交桥作为连接市内外交通的枢纽和缓解交通压力的主要手段之一，在城市交通运输中地位十分特殊；另外立交系统多呈现弯、坡、斜等特点，因而保证其畅通性以及行车安全性显得至关重要。在冬天气温较低的情况下，立交桥路面结冰极易导致行车安全事故和交通堵塞。目前常用的除冰手段主要由以下三种：
1.使用融雪剂来降低冰雪融点，进而清除积雪和积冰是目前国内外广泛采用的一种方法。常用的融冰雪剂分为盐类和醇类，其中醇类融雪剂的除冰效果受环境温度影响较为显著，并具有反结冰现象，当温度过低或降雪量过大时此类融雪剂自身很难快速溶解，易造成融雪时间长、效果差等困难；另外绝大多数盐类融雪剂产品对混凝土路面具有腐蚀性，长期使用易腐蚀路面，甚至造成道路结构破坏。此外大量使用化学融雪剂成本高，长期使用会对土壤和水体造成污染，甚至危害道路周边植被及农田作物生长。
2.采用机械装置除冰。常用的除雪机械有犁式除雪机、旋切式除雪机和除雪平地机。采用机械装置除冰人力人本高，且除冰效率低下，尤其对于城市立交系统往返车流量大，实施机械除冰对城市交通影响显著，极易造成更为严重的交通堵塞。
3.采用改性沥青路面材料。目前诸多研究者致力于研究改性沥青材料，从而达到抗凝冰路面的效果。此类除冰技术尚不十分成熟，已有的改性沥青路面材料多具有价格昂贵，制作工艺复杂且对路面施工技术提出较高要求等缺点，因而尚未得以广泛采用。
鉴于上述情况，本发明提出通过铺设供暖管道对立交桥面板进行加热升温，使得桥面冰层难以形成或对已有冰层进行加热融冰。本发明核心思想来源于东北农村地区的热炕取暖，寒冷的冬季东北农村居民大多采用热炕进行取暖，一般情况下仅燃烧少量秸秆其燃烧过程中的热气及余温便足以使得整个大炕以及整个房屋保温很长时间；本发明将这种传统但有效的供暖方法用于冬季桥梁路面除冰。本除冰系统中可采用城市热水集中供暖或者独立热源热气供暖两种类型，其中热水供暖尤其适用于北方城市桥梁系统，可采用附近居民住宅热水供暖管道作为供热源；独立热源热气供暖通过燃烧燃料提供热气进而加热桥梁路面，适用于所有箱型截面桥梁除冰；供暖片或供暖管道铺设方式类似于但不局限于城市居民住宅的供暖系统铺设方式，该方法技术成熟、铺设方便。热水或热气管道无需在桥梁施工期预埋设，因而适用于已建成的桥梁系统。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种通过铺设热水或热气供暖管道对箱型截面桥梁路面加热升温的除冰系统，从而达到预防箱型截面桥梁路面结冰和融冰的设计效果。
为达到上述效果，本发明提供了一种箱型截面桥的路面除冰系统，主要由热源装置、控制阀和热气管道组成；将多个首尾敞开的桥箱，首尾顺序连通，形成内部为一个整体空腔的，且空腔两端封闭的箱型截面桥结构；在空腔顶部设置多个挂钩，挂钩采用膨胀螺栓固定在桥面底部，多排热气管道沿着桥梁轴线方向通过挂钩平行铺设在桥箱内顶部，热气管道两端分别抵达桥梁的两端；在桥梁的一端将多个热气管道联连通后，再与热源装置连接，沿热气管道壁每隔一段距离开一排小孔，便于热气直接进入箱梁内；热气管道另一端为开口状态，便于热气沿管道流通；控制阀安装在热源装置出口处；热源装置为独立热源燃烧室，所供热源为烟雾。
热源装置采用住宅热源时，桥箱中的热气管道密封，部分热气管道用热水暖气片取代，热气管道在末端并联后接入居民区暖气系统的回流管路。
热源装置采用独立热源燃烧室输出烟雾时，可使用热泵加压输送热气。
热源装置采用居民区供暖系统时，桥箱中的热气管道密封，进口端通过控制阀接入供暖系统的管路中，部分热气管道用热水暖气片取代，热气管道末端接入居民区供暖系统的循环管路中。
本发明的有效增益在于，当环境温度极低时，通过管道输送烟雾或者热气，或是暖气片输送热水以提高箱型截面桥梁箱体封闭空间内空气温度，进而通过热传导使桥路面升温，从而达到预防路面结冰和有效融冰的效果。
本发明也同样适用连续梁桥，大跨度桥梁如悬索桥、斜拉桥的箱型截面。
附图说明
图1为桥箱截面结构示意图。
图2为用独立热源提供烟雾的除冰系统结构示意图。
图3为用居民区供暖系统时除冰系统结构示意图
图中：1热气管道，2桥箱，3挂钩，4膨胀螺栓，5独立热源燃烧室，6控制阀，7居民区供暖系统，8热水暖气片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细的说明：
箱型截面桥的路面除冰系统，主要由热源装置、控制阀和热气管道1组成；其特征在于：将多个首尾敞开的桥箱2，首尾顺序连通，形成内部为一个整体空腔的，且空腔两端封闭的箱型截面桥结构；在空腔顶部设置多个挂钩3，挂钩3采用膨胀螺栓4固定在桥面底部，多排热气管道1沿着桥梁轴线方向通过挂钩平行铺设在桥箱2内顶部，热气管道1两端分别抵达桥梁的两端；在桥梁的一端将多个热气管道1并联连通后，再与热源装置连接，沿热气管道壁每隔一段距离开一排小孔，便于热气直接进入箱梁内；热气管道另一端为开口状态，便于热气沿管道流通；控制阀6安装在热源装置出口处；热源装置为独立热源燃烧室5，所供热源为烟雾。独立热源燃烧室5输出烟雾时，可使用热泵加压输送热气。
热源装置采用居民区供暖系统7时，桥箱中的热气管道1密封，进口端通过控制阀6接入供暖系统7的管路中，部分热气管道1用热水暖气片8取代，热气管道1末端接入居民区供暖系统7的循环管路中。

Claims (3)

1.箱型截面桥的路面除冰系统，主要由热源装置、控制阀(6)和热气管道(1)组成；其特征在于：将多个首尾敞开的桥箱(2)，首尾顺序连通，形成内部为一个整体空腔的，且空腔两端封闭的箱型截面桥结构；在空腔顶部设置多个挂钩(3)，挂钩(3)采用膨胀螺栓(4)固定在桥面底部，多排热气管道(1)沿着桥梁轴线方向通过挂钩平行铺设在桥箱(2)内顶部，热气管道(1)两端分别抵达桥梁的两端；在桥梁的一端将多个热气管道(1)并联连通后，再与热源装置连接，沿热气管道壁每隔一段距离开一排小孔，便于热气直接进入箱梁内；热气管道另一端为开口状态，便于热气沿管道流通；控制阀(6)安装在热源装置出口处；热源装置为独立热源燃烧室(5)，所供热源为烟雾。
2.根据权利要求1所述的含除冰系统的箱型截面桥，其特征在于热源装置采用居民区供暖系统(7)时，桥箱中的热气管道(1)密封，进口端通过控制阀(6)接入供暖系统(7)的管路中，部分热气管道(1)用热水暖气片(8)取代，热气管道(1)末端接入居民区供暖系统(7)的循环管路中。
3.根据权利要求1所述的含除冰系统的箱型截面桥，其特征在于热源装置采用独立热源燃烧室(5)输出烟雾时，可使用热泵加压输送热气。
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