CN105603844B - 一种具有自降温功能的沥青铺面道路结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有自降温功能的沥青铺面道路结构，其沥青铺面道路结构自下而上依次为碎石基础层、中粒沥青混合料层和细粒沥青混合料层；中粒沥青混合料层和细粒沥青混合料层中设置自降温不锈钢管，自降温不锈钢管内有蒸发液；自降温不锈钢管沿铺面延伸方向弯曲延伸设置，并且在拐折处凸出道路两侧，在凸出道路两侧的自降温不锈钢管上设置降温冷凝柱，两个同侧的相邻降温冷凝柱之间设置有多层散热翅片，自降温不锈钢管、降温冷凝柱、多层散热翅片贯通连接，形成密闭的蒸发冷凝空间。本结构在沥青铺面层中铺设自降温不锈钢管，可有效降低沥青铺面结构在高温下温度，防止车辙的形成，可应用于高速公路、国道、省道等的沥青铺面结构。

Description

一种具有自降温功能的沥青铺面道路结构
技术领域
本发明属于道路铺设技术领域，具体涉及一种具有自降温功能的沥青铺面道路结构。
背景技术
近年来，我国交通运输事业得到迅猛发展，许多交通基础设施正在如火如荼地建设中，其中，沥青路面结构由于具有较好的行车舒适性、易于修复、初期造价低等特点，已逐渐成为道路工程中最常使用的铺面结构。然而随着我国交通运输量不断增大，重载、超载严重，在高温环境中，沥青路面上容易形成车辙，导致路面容易积水，铺面厚薄不均，影响行车的舒适性和安全性，而且还会导致铺面其它破坏形式的产生与加剧。多年来，国内外技术人员不断从铺面结构、铺面材料、添加剂等设计，研究抗车辙的方法和技术，取得了一定的研究成果。但是，对于在超载、重载、高温等极端条件下，防治沥青铺面车辙仍是世界性的难题之一。
发明内容
发明目的： 本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种结构稳定性好，适用于各种气候条件，特别是适用于高温环境的具有自降温功能的可以广泛应用于高速公路、国道、省道、县道、乡道、城市道路等的沥青铺面道路结构。
技术方案： 本发明所述的一种具有自降温功能的沥青铺面道路结构，所述沥青铺面道路结构自下而上依次为碎石基础层和沥青混合料层，所述沥青混合料层中设置自降温不锈钢管，所述自降温不锈钢管内有蒸发液；所述自降温不锈钢管沿铺面延伸方向弯曲延伸设置，并且在拐折处凸出道路两侧，在凸出道路两侧的自降温不锈钢管上设置降温冷凝柱，所述降温冷凝柱上设置有多层散热翅片，所述自降温不锈钢管、降温冷凝柱以及多层散热翅片贯通连接，形成密闭的蒸发冷凝空间。
优选地，所述碎石基础层厚度为20~30 cm，为级配碎石，碎石粒径≤31.5 mm，采用水泥稳定碎石。
优选地，所述沥青混合料层包括中粒沥青混合料层和细粒沥青混合料层，所述中粒沥青混合料层和细粒沥青混合料层的交界处设置所述自降温不锈钢管；所述中粒沥青混合料层厚度为12~20 cm，粒径为0.075~26.5 mm；所述细粒沥青混合料层的厚度为4~6 cm，粒径为0.075~13.2 mm。
优选地，所述的中粒沥青混合料层为ATB-25沥青混合料层、AC-25沥青混凝土层、HMAC-20高模量沥青混合料层、Superpave-25高性能沥青铺面层中的一种；所述细粒沥青混合料层为SMA-13沥青混合料层、AC-13沥青混合料层或OGFC-13沥青混合料层中的一种；所述中粒沥青混合料层与所述细粒沥青混合料层之间喷洒黏层油。
优选地，所述自降温不锈钢管截面为圆形或正六边形或等边三角形或正方形。
优选地，所述的降温冷凝柱中设置有气压调节阀和气压传感器，所述气压调节阀、气压传感器分别与微处理器电连接，控制密闭的蒸发冷凝空间内的气压在0.6~3个标准大气压之间。
优选地，所述的微处理器为单片机或PLC；微处理器与危险警报装置电连接，危险警报装置包括警示灯和警鸣装置。
优选地，所述的自降温不锈钢管中设置有液面传感器和电磁通断阀，所述液面传感器、电磁通断阀分别与所述微处理器电连接，所述电磁通断阀与蒸发液储存或输送装置连接，所述液面传感器、微处理器、电磁通断阀控制所述液面高度为自降温不锈钢管截面高度的1/4~1/2。
优选地，所述的蒸发液为水。
有益效果：本结构中采用的中粒沥青混合料层可以有效地抵抗沥青铺面表面温度应力，提高铺面的抗高温形变的能力，与细粒沥青混合料层相互配合可有效防止车辙的产生；自降温不锈钢管、降温冷凝柱、多层散热翅片形成自降温结构，自降温钢管吸收沥青铺面中的热量，降低沥青铺面的温度，蒸发液蒸发，蒸汽通过降温冷凝柱进入散热翅片，散热翅片间空气流动，带走热量，蒸汽冷凝成蒸发液，流回自降温不锈钢管，继续吸收沥青铺面中的热量，可以有效降低沥青铺面结构在高温下的铺面温度，从而有助于防止车辙的形成；自降温不锈钢管中设置气压调节阀、气压传感器，并分别与微处理器电连接，微处理器连接危险报警装置，实时监控路面自降温情况，有助于及时发现并处理路面降温问题，可以广泛应用于高速公路、国道、省道、县道、乡道、城市道路等的沥青铺面道路结构。
附图说明
图1为本发明自降温不锈钢管不同横截面示意图；
图2为自降温不锈钢管在沥青铺面结构中铺设示意图；
图3为降温冷凝柱和散热翅片结构示意图；
图4为本发明控制单元示意图；
图5为具有自降温功能的沥青铺面剖视图；
其中：1、碎石基础层；2、中粒沥青混合料层；3、细粒沥青混合料层；4、自降温不锈钢管；5、蒸发液；6、降温冷凝柱；7、散热翅片；8、气压调节阀；9、气压传感器；10、警示灯；11、警鸣装置。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例：如图1~5所示，一种具有自降温功能的沥青铺面结构，其中，沥青铺面结构自下而上依次为：碎石基础层1、高性能中粒沥青混合料层2和细粒沥青混合料层3；在所述高性能中粒沥青混合料层2和所述细粒沥青混合料层3的交界处设置自降温不锈钢管4，所述自降温不锈钢管4内有蒸发液5；自降温不锈钢管4沿铺面延伸方向呈“S”形弯曲延伸设置，并且在弯折处凸出道路两侧，在凸出道路两侧的自降温不锈钢管4上设置降温冷凝柱6，所述降温冷凝柱6上设置有多层散热翅片7，自降温不锈钢管4、降温冷凝柱6以及多层散热翅片7贯通连接，形成密闭的蒸发冷凝空间。所述的自降温不锈钢管4截面为圆形或正六边形或等边三角形或正方形。
碎石基础层1厚度为25 cm，为级配碎石，采用水泥稳定碎石，碎石粒径≤31.5 mm；中粒沥青混合料层2厚度为18 cm，粒径为0.075~26.5 mm。细粒沥青混合料层厚度为5 cm，粒径为0.075~13.2 mm；所述的中粒沥青混合料层2为ATB-25沥青混合料层、AC-25沥青混凝土层、HMAC-20高模量沥青混合料层、Superpave-25高性能沥青铺面层中的一种；所述细粒沥青混合料层3为SMA-13沥青混合料层、AC-13沥青混合料层或OGFC-13沥青混合料层中的一种；在所述高性能中粒沥青混合料层2和所述细粒沥青混合料层3之间喷洒黏层油。
所述的降温冷凝柱6中设置有气压调节阀8和气压传感器9，所述气压调节阀8、气压传感器9分别与微处理器电连接，控制密闭的蒸发冷凝空间内的气压在0.6~3个标准大气压之间，当气压传感器9检测到蒸发冷凝空间内的气压超出上述气压范围时，微处理器控制气压调节阀8打开，减小蒸发冷凝空间内的气压，当气压传感器9检测到蒸发冷凝空间内的气压低于上述气压范围时，微处理器控制所有气压调节阀8关闭，增加蒸发冷凝空间内的气压。
所述的自降温不锈钢管4中设置有液面传感器和电磁通断阀，所述液面传感器、电磁通断阀分别与所述微处理器电连接，电磁通断阀与蒸发液储存或输送装置连接，液面传感器检测自降温不锈钢管4中蒸发液5的液面高度，并将检测值传递给微处理器，通过微处理器控制电磁通断阀的开闭，补充蒸发液5，控制所述液面高度为自降温不锈钢管4截面高度的1/4~1/2。
所述的蒸发液为水，所述的微处理器为单片机或PLC；微处理器与危险警报装置电连接，危险警报装置包括警示灯10和警鸣装置11。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (5)

1.一种具有自降温功能的沥青铺面道路结构，其特征在于：所述沥青铺面道路结构自下而上依次为碎石基础层和沥青混合料层，所述沥青混合料层中设置自降温不锈钢管，所述自降温不锈钢管内设有蒸发液；所述自降温不锈钢管沿铺面延伸方向弯曲延伸设置，并且在拐折处凸出道路两侧，在凸出道路两侧的自降温不锈钢管上设置降温冷凝柱，所述降温冷凝柱上设置有多层散热翅片，所述自降温不锈钢管、降温冷凝柱以及多层散热翅片贯通连接，形成密闭的蒸发冷凝空间；
所述的降温冷凝柱中设置有气压调节阀和气压传感器，所述气压调节阀、气压传感器分别与微处理器电连接，控制密闭的蒸发冷凝空间内的气压在0.6~3个标准大气压之间；
所述的微处理器为单片机或PLC；微处理器与危险警报装置电连接，危险警报装置包括警示灯和警鸣装置；
所述的自降温不锈钢管中设置有液面传感器和电磁通断阀，所述液面传感器、电磁通断阀分别与所述微处理器电连接，所述电磁通断阀与蒸发液储存或输送装置连接，所述液面传感器、微处理器、电磁通断阀控制所述液面高度为自降温不锈钢管截面高度的1/4~1/2；
所述碎石基础层厚度为20~30 cm，为级配碎石，碎石粒径≤31.5 mm，采用水泥稳定碎石。
2.根据权利要求1所述的具有自降温功能的沥青铺面道路结构，其特征在于：所述沥青混合料层包括中粒沥青混合料层和细粒沥青混合料层，所述中粒沥青混合料层和细粒沥青混合料层的交界处设置所述自降温不锈钢管；所述中粒沥青混合料层厚度为12~20 cm，粒径为0.075~26.5 mm；所述细粒沥青混合料层的厚度为4~6 cm，粒径为0.075~13.2 mm。
3.根据权利要求2所述的具有自降温功能的沥青铺面道路结构，其特征在于：所述的中粒沥青混合料层为ATB-25沥青混合料层、AC-25沥青混凝土层、HMAC-20高模量沥青混合料层、Superpave-25高性能沥青铺面层中的一种；所述细粒沥青混合料层为SMA-13沥青混合料层、AC-13沥青混合料层或OGFC-13沥青混合料层中的一种；所述中粒沥青混合料层与所述细粒沥青混合料层之间喷洒黏层油。
4.根据权利要求1所述的具有自降温功能的沥青铺面道路结构，其特征在于：所述自降温不锈钢管截面为圆形或正六边形或边三角形或正方形。
5.根据权利要求1所述的具有自降温功能的沥青铺面道路结构，其特征在于：所述的蒸发液为水。
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