CN109594449A - 路面融雪化冰系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种路面融雪化冰系统，包括透水路面、排水装置和发热装置，所述透水路面由路表向下依次包括透水沥青混凝土面层、多孔水泥稳定碎石层、反射层、隔水层、半刚性下基层和半刚性垫层，所述排水装置包括排水沟和钢片盖，所述排水沟上具有进水口，所述进水口下缘不低于所述隔水层，所述透水沥青混凝土面层和所述多孔水泥稳定碎石层边缘设有路缘石，所述发热装置设置于所述透水沥青混凝土面层和所述多孔水泥稳定碎石层之间。采用本发明的路面融雪化冰系统，能够解决现有技术中路面融雪化冰能源耗费大、融雪化冰能源利用率低的技术问题。本发明还提供一种所述路面融雪化冰系统的施工方法。

Description

路面融雪化冰系统及其施工方法

技术领域

本发明属于道桥施工技术领域，具体涉及一种路面融雪化冰系统及其施工方法。

背景技术

目前我国针对路面积雪结冰问题，普遍采用人力除冰法、机械清除法和化学法。前两种耗费大量人力物力、行动滞后且操作效率低，干扰行人正常通行；第三种由于除冰盐使用后，融化的冰雪会渗入地表以下，导致环境污染土壤盐碱化；同时还会腐蚀桥面和钢筋境。而只是单一地只做透水混凝土或者沥青材料方面只能解决路面积水从而达到防滑的目的，并未考虑到严寒下雪天气的积雪如果不能融化一样会使行人和车辆打滑酿成事故。

当前采用的路面融雪化冰方法能源利用率低，能耗高，有必要设计一种路面融雪化冰系统，在节能环保的前提下解决路面融雪化冰问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种路面融雪化冰系统，解决现有技术中路面融雪化冰能源耗费大、融雪化冰能源利用率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种路面融雪化冰系统，包括透水路面、排水装置和发热装置，所述透水路面由路表向下依次包括透水沥青混凝土面层、多孔水泥稳定碎石层、反射层、隔水层、半刚性下基层、半刚性垫层和路缘石，所述排水装置包括排水沟和钢片盖，所述排水沟上具有进水口，所述进水口下缘不低于所述隔水层，所述路缘石设置在所述透水沥青混凝土面层和所述多孔水泥稳定碎石层边缘，所述发热装置设置于所述透水沥青混凝土面层和所述多孔水泥稳定碎石层之间。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：本发明提供的路面融雪化冰系统，包括透水路面、排水装置和发热装置，所述透水路面由路表向下依次包括透水沥青混凝土面层、多孔水泥稳定碎石层、反射层、隔水层、半刚性下基层和半刚性垫层，所述反射层可以向上反射所述发热装置发出的热能，使热量大部分向上反射和传导，提高融雪化冰的能源利用率。

优选的，所述排水装置还包括超声波促进排水设备，所述超声波促进排水设备设置在所述多孔水泥稳定碎石层底部。

优选的，所述发热装置包括碳纤维发热电缆，所述碳纤维发热电缆螺旋缠绕有铁丝，所述碳纤维发热电缆为连续U型排布。

优选的，所述碳纤维发热电缆表层经浸泡树脂溶液粘砂处理。

优选的，所述反射层的材料为复合铝膜。

优选的，所述透水沥青混凝土面层和所述多孔水泥稳定碎石层含有石膏粉，所述透水沥青混凝土面层的石膏粉含量为625g/m³，所述多孔水泥稳定碎石层的石膏粉含量为250g/m³。

本发明提供一种所述路面融雪化冰系统的施工方法，包括以下步骤：

步骤1，自下而上依次铺设所述半刚性垫层和所述半刚性下基层，在所述半刚性下基层上预留构建位置，在所述半刚性下基层上所述构建位置以外区域铺设所述隔水层；

步骤2，在所述隔水层上铺设所述多孔水泥稳定碎石层，在施工至合适标高时放置所述路缘石，继续浇筑完成所述多孔水泥稳定碎石层铺设，待所述多孔水泥稳定碎石层终凝；

步骤3，在所述多孔水泥稳定碎石层上架设所述发热装置；

步骤4，在所述发热装置和所述多孔水泥稳定碎石层上铺设所述透水沥青混凝土面层；

步骤5，在所述构建位置中设置所述排水沟，使所述进水口下缘不低于所述隔水层。

优选的，所述发热装置包括碳纤维发热电缆，在执行所述步骤3前，对所述碳纤维发热电缆表层进行浸泡树脂溶液粘砂处理。

优选的，所述发热装置包括碳纤维发热电缆，所述步骤3中，将铁丝螺旋缠绕在所述碳纤维发热电缆上，使所述碳纤维发热电缆固定为连续U型排布，用垫石在所述多孔水泥稳定碎石层上架设所述碳纤维发热电缆。

优选的，在铺设所述多孔水泥稳定碎石层前，在每立方米所述多孔水泥稳定碎石层的浆料中掺入石膏粉625g，在铺设所述透水沥青混凝土面层前，在每立方米所述透水沥青混凝土面层的浆料中掺入石膏粉250g。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中路面融雪化冰系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中超声波促进排水设备的结构示意图；

图3为本发明实施例中发热装置的结构和排布示意图；

图4为本发明实施例中用垫石架设碳纤维发热电缆的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种路面融雪化冰系统，如图1所示，图1中所述路面融雪化冰系统以线1-1为轴左右对称，所述路面融雪化冰系统包括透水路面1、排水装置2和发热装置3，所述透水路面1由路表向下依次包括透水沥青混凝土面层11、多孔水泥稳定碎石层12、反射层13、隔水层14、半刚性下基层15、半刚性垫层16和路缘石17，所述路缘石17设置在所述透水沥青混凝土面层11和所述多孔水泥稳定碎石层12边缘，所述发热装置3设置于所述透水沥青混凝土面层11和所述多孔水泥稳定碎石层12之间。

所述透水沥青混凝土面层11和多孔水泥稳定碎石层12具有高透水性，可以让所述发热装置3产生的热能很快通过其中的空隙释放出来，并使融化后的雪水很快地渗透到所述多孔水泥稳定碎石层12底部。本发明一些实施例中，所述透水沥青混凝土面层11厚度为8cm，所述多孔水泥稳定碎石层12厚度为20cm，所述半刚性下基层15厚度为10cm，所述半刚性垫层16厚度为20cm，所述路缘石17高度为20cm。

具体的，所述透水沥青混凝土面层11和所述多孔水泥稳定碎石层12含有石膏粉，所述透水沥青混凝土面层11的石膏粉含量为625g/m³，所述多孔水泥稳定碎石层12的石膏粉含量为250g/m³。可以有效减少所述透水沥青混凝土面层11和所述多孔水泥稳定碎石层12因发热或者水泥失水引发产生温度缝。

具体的，所述反射层13的材料为复合铝膜，可以向上反射所述发热装置3发出的热能，使热量大部分向上反射和传导，提高融雪化冰的能源利用率。

所述隔水层14可采用聚乙烯隔水膜材料制成。

所述排水装置2包括排水沟21和钢片盖22，所述钢片盖22封盖于所述排水沟21上端，所述排水沟21延路面长度方向延伸，一些实施例中，所述排水沟21深度为30cm，宽度为20cm，所述排水沟21在其延伸方向沿路面的坡度为5％。所述排水沟21上还具有进水口211，所述进水口211优选采用格栅式洞口，所述进水口211下缘不低于所述隔水层14。

具体的，所述排水装置2还包括超声波促进排水设备23，所述超声波促进排水设备23设置在所述多孔水泥稳定碎石层12底部。

一些实施例中，如图2所示，所述超声波促进排水设备23包括超声波换能器231、超声波集中定向放大部件232、固定螺栓233和固定实木木板234。所述固定实木木板234为长条形，延路面长度方向延伸，宽10cm，所述固定实木木板234设置在所述多孔水泥稳定碎石层12底部，所述超声波换能器231采用延所述固定实木木板234长度方向两两间距20cm排列布置，所述超声波换能器231通过所述固定螺栓233固定在所述固定实木木板234上。所述超声波换能器231将电能转换为超声波，超声波频率优选不低于24KHz，促进所述隔水层14上的水快速流入所述排水装置2，还可以使少量附着在所述反射层13上的水分快速流入所述排水装置2，减少水、空气和所述反射层13三者可能发生的原电池氧化反应，进而延长所述反射层13使用寿命。

一些实施例中，所述超声波集中定向放大部件232为长条形，延所述固定实木木板234长度方向设置并固定在所述固定实木木板234上，所述超声波集中定向放大部件232的固定端设置于所述超声波换能器231上方，所述超声波集中定向放大部件232自所述固定端延超声波传播方向向外延伸，所述超声波集中定向放大部件232的游离端向下弯曲，使所述超声波换能器231处于所述固定实木木板234、所述隔水层14和所述超声波集中定向放大部件232合围而成的空间中，所述超声波集中定向放大部件232向下弯曲的部分与所述隔水层14间形成开口，所述开口优选为格栅式洞口，超声波自所述合围而成的空间通过所述开口后得到定向集中和放大，所述超声波集中定向放大部件232优选为胶合固定实木木板材质，减少超声波的无效传播。

具体的，如图3所示，所述发热装置3包括碳纤维发热电缆31，所述碳纤维发热电缆31螺旋缠绕有铁丝32，使所述碳纤维发热电缆31固定为连续U型排布。

具体的，所述碳纤维发热电缆31表层经浸泡树脂溶液粘砂处理，加强所述碳纤维发热电缆31与所述透水沥青混凝土面层11的稳定粘结。

本发明提供一种所述路面融雪化冰系统的施工方法，包括以下步骤：

步骤1，自下而上依次铺设所述半刚性垫层和所述半刚性下基层，在所述半刚性下基层上预留构建位置，在所述半刚性下基层上所述构建位置以外区域铺设所述隔水层；

步骤2，在所述隔水层上浇筑所述多孔水泥稳定碎石层，在施工至合适标高时放置所述路缘石，继续浇筑完成所述多孔水泥稳定碎石层，待所述多孔水泥稳定碎石层终凝；

步骤3，在所述多孔水泥稳定碎石层上架设所述发热装置；

步骤4，在所述发热装置和所述多孔水泥稳定碎石层上铺设所述透水沥青混凝土面层；

步骤5，在所述构建位置中设置所述排水沟，使所述进水口下缘不低于所述隔水层。

所述步骤2中，所述合适标高是指该高度能够使完全放置于所述多孔水泥稳定碎石层中之后的所述路缘石上缘与路面平齐。

具体的，所述发热装置包括碳纤维发热电缆，在执行所述步骤3前，对所述碳纤维发热电缆表层进行浸泡树脂溶液粘砂处理。

具体的，所述发热装置包括碳纤维发热电缆，所述步骤3中，将铁丝螺旋缠绕在所述碳纤维发热电缆上，使所述碳纤维发热电缆固定为连续U型排布，用垫石在终凝后的所述多孔水泥稳定碎石层上架设所述碳纤维发热电缆，每段直段至少用两个所述垫石，如图4所示，所述碳纤维发热电缆31的每段转角中间至少用一个所述垫石33，所述垫石33优选为混凝土材质的砼垫石。

具体的，在铺设所述多孔水泥稳定碎石层前，在每立方米所述多孔水泥稳定碎石层的浆料中掺入石膏粉625g，在铺设所述透水沥青混凝土面层前，在每立方米所述透水沥青混凝土面层的浆料中掺入石膏粉250g。

上面对本发明的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述，本发明的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对容易得出。本发明旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。

虽然通过实施方式描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (10)

1.路面融雪化冰系统，包括透水路面、排水装置和发热装置，其特征在于，所述透水路面由路表向下依次包括透水沥青混凝土面层、多孔水泥稳定碎石层、反射层、隔水层、半刚性下基层、半刚性垫层和路缘石，所述排水装置包括排水沟和钢片盖，所述排水沟上具有进水口，所述进水口下缘不低于所述隔水层，所述路缘石设置在所述透水沥青混凝土面层和所述多孔水泥稳定碎石层边缘，所述发热装置设置于所述透水沥青混凝土面层和所述多孔水泥稳定碎石层之间。

2.如权利要求1所述路面融雪化冰系统，其特征在于，所述排水装置还包括超声波促进排水设备，所述超声波促进排水设备设置在所述多孔水泥稳定碎石层底部。

3.如权利要求1所述路面融雪化冰系统，其特征在于，所述发热装置包括碳纤维发热电缆，所述碳纤维发热电缆螺旋缠绕有铁丝，所述碳纤维发热电缆为连续U型排布。

4.如权利要求3所述路面融雪化冰系统，其特征在于，所述碳纤维发热电缆表层经浸泡树脂溶液粘砂处理。

5.如权利要求1所述路面融雪化冰系统，其特征在于，所述反射层的材料为复合铝膜。

6.如权利要求1所述路面融雪化冰系统，其特征在于，所述透水沥青混凝土面层和所述多孔水泥稳定碎石层含有石膏粉，所述透水沥青混凝土面层的石膏粉含量为625g/m³，所述多孔水泥稳定碎石层的石膏粉含量为250g/m³。

7.如权利要求1所述路面融雪化冰系统的施工方法，包括以下步骤：

步骤1，自下而上依次铺设所述半刚性垫层和所述半刚性下基层，在所述半刚性下基层上预留构建位置，在所述半刚性下基层上所述构建位置以外区域铺设所述隔水层；

步骤2，在所述隔水层上铺设所述多孔水泥稳定碎石层，在施工至合适标高时放置所述路缘石，继续浇筑完成所述多孔水泥稳定碎石层铺设，待所述多孔水泥稳定碎石层终凝；

步骤3，在所述多孔水泥稳定碎石层上架设所述发热装置；

步骤4，在所述发热装置和所述多孔水泥稳定碎石层上铺设所述透水沥青混凝土面层；

步骤5，在所述构建位置中设置所述排水沟，使所述进水口下缘不低于所述隔水层。

8.如权利要求7所述施工方法，其特征在于，所述发热装置包括碳纤维发热电缆，在执行所述步骤3前，对所述碳纤维发热电缆表层进行浸泡树脂溶液粘砂处理。

9.如权利要求7所述施工方法，其特征在于，所述发热装置包括碳纤维发热电缆，所述步骤3中，将铁丝螺旋缠绕在所述碳纤维发热电缆上，使所述碳纤维发热电缆固定为连续U型排布，用垫石在所述多孔水泥稳定碎石层上架设所述碳纤维发热电缆。

10.如权利要求7所述施工方法，其特征在于，在铺设所述多孔水泥稳定碎石层前，在每立方米所述多孔水泥稳定碎石层的浆料中掺入石膏粉625g，在铺设所述透水沥青混凝土面层前，在每立方米所述透水沥青混凝土面层的浆料中掺入石膏粉250g。