CN108103887B - 一种电加热融冰雪路面结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电加热融冰雪路面结构及其施工方法，该路面从下到上依次分为基层、下面层、中面层和上面层，该路面两侧设有路缘石、温度检测仪和湿度检测仪；中面层的上表面放置联网式电磁加热系统，所述联网式电磁加热系统包括有电磁加热装置、塑料网格，所述塑料网格上按预设方式排布有布置网孔，电磁加热装置放置于塑料网格的布置网孔内，本发明将联网式电磁加热系统设置于沥青中面层表面，既可以保证电磁加热系统的能量高效的用于路面融冰雪工作，同时可以避免电磁加热装置受到车辆荷载以及外环境的影响。
Description
技术领域
本发明涉及路面融冰雪领域，具体属于一种电加热融冰雪路面结构及其施工方法。
背景技术
在雪灾或者冰冻地区，路面、机场道面、桥面会经常出现积雪冰冻现象，同时在大纵坡、桥面匝道、转弯等特殊地段的车辆事故发生率也呈上升趋势，严重影响居民正常出行，甚至造成生命危险。因此道路及时融冰雪的研究对于人们的正常生活和财产安全具有重要的意义。目前常见的道路融雪化冰方式主要包括以下几种：
(1)人工除冰雪。人工除冰雪指人工采用铁锹、铁铲等简易工具铲除路面积雪。此法灵活方便却需耗费大量的人力物力，且有一定的滞后时间才能使交通恢复正常。
(2)机械除冰雪。机械除冰雪是指采用机械大面积的将道路内冰雪移除道路范围以外。此法能完成工作量大，速度快，但其前期投资高，受季节影响较大，不能长期作业，使用频率低，且易对路面造成永久性伤害。
(3)融雪剂除冰雪。融雪剂的原理就是通过撒布盐类等融雪剂，以降低路面冰点，达到融雪化冰的目的。此法具有简单方便的特点，是目前国内外使用较多的融冰雪方法。据统计美国每年用于道路融冰雪的融雪剂达1300万吨。但长期大量的使用盐类融雪剂易造成土壤的盐碱化，恶化植被生存环境，腐蚀钢筋，对路面造成永久性破坏等。而新开发的环保型融雪剂，不含氯化钠，对环境和道路影响较小，但价格昂贵，一般为普通融雪剂的3～4倍。
(4)能量转换型融冰雪路面。能量转换型融冰雪路面指通过将太阳能、土壤热源、电能等转化为热能的道路。此法具有能源清洁，环境友好，但能源利用率低，融冰雪效果差，难以解决根本问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电加热融冰雪路面结构及其施工方法，将联网式电磁加热系统设置于沥青中面层表面，既可以保证电磁加热系统的能量高效的用于路面融冰雪工作，同时可以避免电磁加热装置受到车辆荷载以及外环境的影响。
本发明采用的技术方案如下：
一种电加热融冰雪路面结构，该路面从下到上依次分为基层1、下面层2、中面层3和上面层4，该路面两侧设有路缘石5、温度检测仪6和湿度检测仪7；中面层3的上表面放置联网式电磁加热系统8，所述联网式电磁加热系统8包括有电磁加热装置9、塑料网格10，所述塑料网格10上按预设方式排布有布置网孔，电磁加热装置9放置于塑料网格10的布置网孔内，塑料网格10放置于中面层3的上表面，每个布置网孔内的电磁加热装置9电连接形成联网式结构，联网式电磁加热系统8通过高频电流发生器11与外接电源相连接。
所述的电磁加热装置9包括保护外壳13、电磁线圈14、发热金属载体15、温度传感器16，温度传感器16用于监测发热金属载体15的温度变化；保护外壳13为凹槽体，保护外壳13底面设有凸起的电磁线圈桩17，电磁线圈14缠绕于电磁线圈桩17上，电磁线圈14上铺设有高强度隔热层18，高强度隔热层18上放置有发热金属载体15，高强度隔热层18包覆于发热金属载体15的底面以及四周；保护外壳13、高强度隔热层18、发热金属载体15上表面相平齐；各个电磁加热装置9的电磁线圈14通过铜线与高频电流发生器11相连接形成电磁加热系统，所述保护外壳13外侧黏贴有电磁屏蔽胶带19，所述电磁加热装置9上表面涂刷超薄防水导热胶泥层20。
所述电磁加热装置9厚度为h，电磁加热装置9厚度h小于等于所铺设层位的厚度H减去2.5倍的所铺设层位集料的最大公称直径r max，即h≤H-2.5r max。
一种电加热融冰雪路面结构的施工方法，包括有以下施工步骤：
步骤一：按预设方式将电磁加热装置9放置于塑料网格10的布置网孔内，并预制电磁加热装置9；
步骤二：通过电缆12将塑料网格10内的电磁加热装置9相连接，并与高频电流发生器11、外接电源相连接；
步骤三：先铺设路缘石5、基层1、下面层2，在路缘石5内侧采用沥青混合料人工摊铺两条平行于行车方向的轨道，利用水泥钉、固定铁皮将一体成型的电磁加热装置9、塑料网格10固定于在摊铺好的轨道内侧，然后利用轨道摊铺机摊铺中面层3，摊铺完成后碾压，摊铺材料与轨道所铺设的沥青混合料相同，保证电磁加热装置9与中面层3等高；
步骤四：再铺设上面层4，并在路边安装温度检测仪6和湿度检测仪7。
所述布置网孔的直径略大于电磁加热装置9的直径，布置网孔的孔深与电磁加热装置9的高度相同。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：
1、本发明的电加热融冰雪路面结构，将联网式电磁加热系统设置于沥青中面层表面，既可以保证电磁加热系统的能量高效的用于路面融冰雪工作，同时可以避免电磁加热装置受到车辆荷载以及外环境的影响；
2、本发明的电加热融冰雪路面结构，采用联网式电磁加热系统，无需钻孔、刻槽，施工效率高，使用一体式系统网格可以给电磁加热装置提供更加稳定的工作环境，减少桥面结构的层间损坏使得联网式电磁加热装置固定稳固；
3、本发明的电加热融冰雪路面结构的施工方法，采用预先张拉联网式电磁加热系统并且人工铺筑沥青混合料轨道的方式，有效的将电磁加热系统铺筑于沥青中面层表面，并使得电加热融冰雪路面结构在达到相应的融冰雪功能的前提下达到相应的强度。
附图说明
图1为本发明的联网式电磁加热系统示意图。
图2为本发明的电加热融冰雪路面结构示意图。
图3为本发明的电磁加热装置的结构示意图。
具体实施方式
参见附图，一种电加热融冰雪路面结构，该路面从下到上依次分为基层1、下面层2、中面层3和上面层4，该路面两侧设有路缘石5、温度检测仪6和湿度检测仪7；中面层3的上表面放置联网式电磁加热系统8，所述联网式电磁加热系统8包括有电磁加热装置9、塑料网格10，所述塑料网格10上按预设方式排布有布置网孔，电磁加热装置9放置于塑料网格10的布置网孔内，塑料网格10放置于中面层3的上表面，每个布置网孔内的电磁加热装置9电连接形成联网式结构，联网式电磁加热系统8通过高频电流发生器11与外接电源相连接；电磁加热装置9包括保护外壳13、电磁线圈14、发热金属载体15、温度传感器16，温度传感器16用于监测发热金属载体15的温度变化；保护外壳13为凹槽体，保护外壳13底面设有凸起的电磁线圈桩17，电磁线圈14缠绕于电磁线圈桩17上，电磁线圈14上铺设有高强度隔热层18，高强度隔热层18上放置有发热金属载体15，高强度隔热层18包覆于发热金属载体15的底面以及四周；保护外壳13、高强度隔热层18、发热金属载体15上表面相平齐；各个电磁加热装置9的电磁线圈14通过铜线与高频电流发生器11相连接形成电磁加热系统，所述保护外壳13外侧黏贴有电磁屏蔽胶带19，所述电磁加热装置9上表面涂刷超薄防水导热胶泥层20；电磁加热装置9厚度为h，电磁加热装置9厚度h小于等于所铺设层位的厚度H减去2.5倍的所铺设层位集料的最大公称直径r max，即h≤H-2.5r max。
一种电加热融冰雪路面结构的施工方法，包括有以下施工步骤：
步骤一：按预设方式将电磁加热装置9放置于塑料网格10的布置网孔内，并预制电磁加热装置9；
步骤二：通过电缆12将塑料网格10内的电磁加热装置9相连接，并与高频电流发生器11、外接电源相连接；
步骤三：先铺设路缘石5、基层1、下面层2，在路缘石5内侧采用沥青混合料人工摊铺两条平行于行车方向的轨道，利用水泥钉、固定铁皮将一体成型的电磁加热装置9、塑料网格10固定于在摊铺好的轨道内侧，然后利用轨道摊铺机摊铺中面层3，摊铺完成后碾压，摊铺材料与轨道所铺设的沥青混合料相同，保证电磁加热装置9与中面层3等高；
步骤四：再铺设上面层4，并在路边安装温度检测仪6和湿度检测仪7。
所述布置网孔的直径略大于电磁加热装置9的直径，布置网孔的孔深与电磁加热装置9的高度相同。
Claims (4)
1.一种电加热融冰雪路面结构，其特征在于，该路面从下到上依次分为基层(1)、下面层(2)、中面层(3)和上面层(4)，该路面两侧设有路缘石(5)、温度检测仪(6)和湿度检测仪(7)；中面层(3)的上表面放置联网式电磁加热系统(8)，所述联网式电磁加热系统(8)包括有电磁加热装置(9)、塑料网格(10)，所述塑料网格(10)上按预设方式排布有布置网孔，电磁加热装置(9)放置于塑料网格(10)的布置网孔内，塑料网格(10)放置于中面层(3)的上表面，每个布置网孔内的电磁加热装置(9)电连接形成联网式结构，联网式电磁加热系统(8)通过高频电流发生器(11)与外接电源相连接；
所述的电磁加热装置(9) 包括保护外壳(13)、电磁线圈(14)、发热金属载体(15)、温度传感器(16)，温度传感器(16) 用于监测发热金属载体(15)的温度变化；保护外壳(13)为凹槽体，保护外壳(13)底面设有 凸起的电磁线圈桩(17)，电磁线圈(14)缠绕于电磁线圈桩(17)上，电磁线圈(14)上铺设有 高强度隔热层(18)，高强度隔热层(18)上放置有发热金属载体(15)，高强度隔热层(18)包 覆于发热金属载体(15)的底面以及四周；保护外壳(13)、高强度隔热层(18)、发热金属载体 (15)上表面相平齐；各个电磁加热装置(9)的电磁线圈(14)通过铜线与高频电流发生器 (11)相连接形成电磁加热系统，所述保护外壳(13)外侧黏贴有电磁屏蔽胶带(19)，所述电 磁加热装置(9)上表面涂刷超薄防水导热胶泥层(20)。
2.根据权利要求1所述的电加热融冰雪路面结构，其特征在于，所述电磁加热装置(9)厚度为 h，电磁加热装置(9)厚度h小于等于所铺设层位的厚度H减去2.5倍的所铺设层位集料的最 大公称直径rmax，即h≤H-2.5rmax。
3.一种权利要求1所述电加热融冰雪路面结构的施工方法，其特征在于，包括有以下施工步骤：
步骤一：按预设方式将电磁加热装置(9)放置于塑料网格(10)的布置网孔内，并根据权利要求1预制电磁加热装置(9)；
步骤二：通过电缆(12)将塑料网格(10)内的电磁加热装置(9)相连接，并与高频电流发生器(11)、外接电源相连接；
步骤三：先铺设路缘石(5)、基层(1)、下面层(2)，在路缘石(5)内侧采用沥青混合料人工摊铺两条平行于行车方向的轨道，利用水泥钉、固定铁皮将一体成型的电磁加热装置(9)、塑料网格(10)固定在摊铺好的轨道内侧，然后利用轨道摊铺机摊铺中面层(3)，摊铺完成后碾压，摊铺材料与轨道所铺设的沥青混合料相同，保证电磁加热装置(9)与中面层(3)等高；
步骤四：再铺设上面层(4)，并在路边安装温度检测仪(6)和湿度检测仪(7)。
4.根据权利要求3所述的电加热融冰雪路面结构的施工方法，其特征在于，所述布置网孔的直径略大于电磁加热装置(9)的直径，布置网孔的孔深与电磁加热装置(9)的高度相同。
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