CN110552354B - 一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能发电路面技术领域，具体涉及一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，工艺包括以下步骤：电力沟槽鼓吹与烘干；光伏路面保护模板铺设；电力沟槽涂刷粘层油；电力沟槽填料拌和与运输；电力沟槽分层填料与插捣；电力沟槽覆盖与碾压；电力沟槽接缝防水处理；电力沟槽养护。该施工工艺能够避免电力沟槽回填和压实过程中对太阳能路面造成的病害，该施工工艺还具有流程简单、操作性强、施工快速、高效、施工成本低、施工质量好的特点，有益效果显著，适于应用推广。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能发电路面技术领域，具体涉及一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺。
背景技术
太阳能发电路面技术是世界各国都在竞相开发的清洁能源技术，太阳能发电路面技术充分利用太阳能资源，广阔的道路线性空间，将能够实现光电转化的单晶硅或多晶硅太阳能电池串并联后进行有效的封装保护，并通过特殊的施工技术将其铺筑到路面上，使现有的沥青混凝土路面或水泥混凝土路面变成巨大的太阳能收集平台。
伴随着太阳能发电路面技术的日益成熟，太阳能发电路面技术逐渐在道路中开始试验应用。中国、美国、荷兰等国家均研发出不同结构设计原理和形式的太阳能发电组件，并铺筑了不同规模和荷载等级的试验段。尤其在中国高速公路上铺筑的太阳能发电路面试验段的通车运营，标志着中国太阳能发电路面技术在承载能力、抗滑性能以及发电效率等方面均获得重大突破，已达到世界领先水平。根据我国光伏组件板的结构设计形式和外观构造，光伏组件板的施工要考虑光伏组件板间光伏电缆以及正负极MC4插头在原路面结构中合理布设、有效保护以及高效施工的技术要求。原有路面结构上铺设光伏组件板时，要实现光伏组件板间光伏电缆的串接与汇流，则主要是通过在原路面结构中开设纵横向电力沟槽的技术方案得以实现。目前，开设在车道横断面中间位置的太阳能发电路面电力沟槽的宽度和深度均较小，且沟槽内布设有光伏组件板接线盒引出的光伏电缆、正负极MC4接头以及光伏电缆主线；同时，由于受到其两侧均已铺设的光伏组件板表层透光磨耗层材质的限制，进行电力沟槽碾压时不可直接使用钢轮压路机。然而，现有电缆沟槽、管道沟槽以及路面裂缝切割修补的施工技术以及回填压实工艺均不适用于太阳能发电路面纵向电力沟槽回填与压实的施工要求。
因此，基于中国研发的光伏组件板的结构设计形式和外观构造，结合高速公路太阳能发电路面试验段的施工建设，设计一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术在电力沟槽的宽度和深度均较小、且沟槽内布设有光伏组件板接线盒引出的光伏电缆、正负极MC4接头以及光伏电缆主线的施工条件下，钢轮压路机不宜直接跨缝碾压的技术问题，本发明提供一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，该施工工艺能够避免电力沟槽回填和压实过程中对太阳能路面造成的病害，该施工工艺还具有流程简单、操作性强、施工快速、高效、施工成本低、施工质量好的特点，有益效果显著，适于应用推广。
一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，所述施工工艺包括以下步骤：
a.电力沟槽鼓吹与烘干：鼓风吹扫电力沟槽并烘干电力沟槽内潮湿的路段；
b.光伏路面保护模板铺设：在电力沟槽两侧的太阳能路面上分别铺设保护模板，所述保护模板端面与电力沟槽的侧壁平齐；
c.电力沟槽涂刷粘层油：使用毛刷沿电力沟槽侧壁涂刷一层粘层油；
d.电力沟槽填料拌和与运输：在拌合站常温状态下对电力沟槽填料进行拌和并使用运输车运送到现场；
e.电力沟槽分层填料与插捣：使用料筒将填料倒入电力沟槽内，插刀插捣，并使用抹子将填料整平；
f.电力沟槽覆盖与碾压：将隔离模板盖于电力沟槽上，使用手扶式钢轮压路机在隔离模板上沿电力沟槽的填筑方向进行静态初压，初压完毕后打开隔离模板，观察电力沟槽表面的平整度并增减电力沟槽填料再覆盖隔离模板，进行振动复压，复压完毕后立即进行静态终压；
g.电力沟槽接缝防水处理：将道路胶凝材料灌入电力沟槽填料与两侧光伏组件板间接缝进行填充防水处理；
h.电力沟槽养护。
进一步的，步骤b所述保护模板采用非金属材料保护模板，优选为竹胶板或木模板。
进一步的，步骤b所述保护模板的厚度根据电力沟槽内填筑材料的松铺系数选择。
进一步的，步骤c所述粘层油为沥青、改性沥青、环氧胶或聚氨酯胶凝材料，优选为改性乳化沥青、液体石油沥青或SBS改性沥青。沥青、环氧胶等道路胶凝材料的防水和粘结性能良好，能够与电力沟槽填料形成有效、可靠且耐久的粘结。
进一步的，步骤d所述填料为沥青混合料、聚氨酯混合料或环氧砂浆混合料，优选为高温拌和的沥青混合料，所述沥青混合料中含有骨料。采用沥青混合料可减小孔隙率，增加密实性。
进一步的，所述骨料包括粒径小于5mm的天然砂、人工砂(包括机制砂)、石英砂及石屑中的一种或多种。选用细小粒径的集料能够提高填料的美观匹配度，减小孔隙率，增加密实性。
进一步的，步骤e为分3层进行填筑和插捣填料，插捣深度应大于每层填料厚度以提高层间结合，且插捣刮刀应避开光伏电缆及其连接的正负极MC4插头。
进一步的，步骤f所述隔离模板可使用竹胶板、木模板或钢模板。
进一步的，步骤f所述隔离模板的厚度应大于电力沟槽两侧保护模板0.5-1cm，避免由于填料不均匀造成电力沟槽局部不密实现象。
进一步的，步骤g所述道路胶凝材料为沥青、改性沥青、环氧胶或灌缝胶。沥青、改性沥青、环氧胶或灌缝胶与填料和光伏组件板的粘结性能良好，防水效果理想。
本发明提供一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，本发明的有益效果在于，
1、本发明用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实施工工艺满足太阳能发电路面施工的技术要求，有效避免了太阳能路面中电力沟槽处产生的路害，同时提高了太阳能路面电力沟槽内电气元件工作的稳定性和使用耐久性；
2、本发明用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实施工工艺，通过电力沟槽鼓吹与烘干工艺充分保证了电力沟槽内的清洁和干燥，从而确保了电力沟槽内填料与其侧壁和底部之间良好、有效和耐久的粘结；
3、本发明用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实施工工艺，通过光伏路面保护模板铺设工艺实现了对电力沟槽内填料高度的控制，有效避免了电力沟槽填料对其两侧光伏组件板的污染；同时，在后续电力沟槽碾压时，还对光伏组件板进行了有效的隔离保护；
4、本发明用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实施工工艺，通过电力沟槽侧壁涂刷粘层油工艺充分保证了电力沟槽内电力沟槽填料与原路面材料之间能有效地粘结成一个整体，使填料和原路面材料可共同承受行车荷载在电力沟槽位置处产生的纵向剪应力；
5、本发明用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实施工工艺，电力沟槽填料采用拌合站集中拌和的方式，充分确保了电力沟槽填料拌和的均匀性和施工和易性；
6、本发明用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实施工工艺，通过电力沟槽分层填料与插捣工艺实现了对电力沟槽内光伏电缆以及正负极MC4接头的有效埋设和保护，充分保证了电力沟槽内各层填料的密实性；
7、本发明用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实施工工艺，通过电力沟槽填料上面覆盖隔离模板，并碾压工艺有效避免了压路机钢轮粘结电力沟槽填料致使电力沟槽表面不平整不密实现象的发生，充分保证了电力沟槽填筑的密实性和平整性；
8、本发明用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实施工工艺，通过电力沟槽接缝防水处理工艺充分保证了电力沟槽填料与光伏组件板间横向粘结成为一个整体，有效避免了雨水沿路面排水横坡从电力沟槽接缝处渗入电力沟槽内使电力沟槽积水，进而影响电力沟槽内光伏电缆以及正负极MC4接头工作的稳定性和使用耐久性；
9、本发明用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实施工工艺，通过电力沟槽养护工艺充分保证了电力沟槽填料和灌缝胶凝材料的固化温度和速度，从而使其发挥良好的粘结和防水性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明太阳能路面所使用的光伏组件板主视图；
图2是本发明太阳能路面所使用的光伏组件板俯视图；
图3是本发明用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实施工工艺流程图；
图4是本发明用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实施工工艺示意图。
图中，1-光伏组件，2-接线盒，3-光伏电缆，4-正极MC4插头，5-负极MC4插头，6-电力沟槽，7-保护模板，8-填料，9-隔离模板，10-钢轮压路机。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-2所示，本发明用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺所用光伏组件板包括光伏组件1、接线盒2、光伏电缆3、正极MC4插头4和负极MC4插头5，接线盒2位于光伏组件1下方短边一侧的中心线上，且缩进短边一侧光伏组件1边缘一定的距离，接线盒2中距离光伏组件1短边较近的一侧水平方向引出有光伏电缆3，光伏电缆3的终端连接有正极MC4插头4和负极MC4插头5。
如图3所示，本发明的用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺包括以下步骤：
a.电力沟槽鼓吹与烘干：使用肩背式鼓风机沿电力沟槽6的一侧向另一侧进行鼓风吹扫，以清除电力沟槽6内沉积的树叶、碎石颗粒以及粉尘杂物，并将电力沟槽6内潮湿的路段区域进行烘干处理；
b.光伏路面保护模板铺设：首先在电力沟槽6开始填筑的路段，沿电力沟槽6纵向两侧分别铺设一块保护模板7，然后调整保护模板7的位置使其内侧与电力沟槽6的侧壁对齐，保护模板选自竹胶板或木模板；
c.电力沟槽涂刷粘层油：使用毛刷沿电力沟槽6侧壁涂刷一层粘层油，粘层油应优先选用与电力沟槽填筑材料能够有效粘结的改性乳化沥青、液体石油沥青或SBS改性沥青；
d.电力沟槽填料拌和与运输：电力沟槽填料8在拌合站进行集中式拌和，然后使用运输车运送到现场；
e.电力沟槽分层填料与插捣：首先使用料筒将运输到现场的电力沟槽填料8倒入电力沟槽6内，使填料高度位于电力沟槽6深度的1/3处，并使用插刀对填料插捣；然后向电力沟槽6内二次填料，控制填料高度位于电力沟槽6深度的2/3处，并使用插刀对填料插捣；最后，向电力沟槽6内三次填料，控制填料高度与两侧保护模板7的表面齐平，并使用插刀对填料插捣后，使用抹子将电力沟槽填料8整平；
f.电力沟槽覆盖与碾压：首先使用隔离模板9将填满混合料的电力沟槽6进行覆盖，然后使用手扶式钢轮压路机10骑跨在隔离模板9上沿电力沟槽6的填筑方向进行静态初压，初压完毕后，打开隔离模板9，观察电力沟槽6表面的平整度，适当地增减集料，覆盖隔离模板9后，进行振动复压，复压完毕后，紧接着进行静态终压，隔离模板选自竹胶板、木模板或钢模板；
g.电力沟槽接缝防水处理：将沥青、环氧胶或灌缝胶灌入电力沟槽填料8与两侧光伏组件板间的接缝处，进行填充防水处理；
h.电力沟槽养护：根据填料性质以及施工现场环境条件采取相应的措施进行养护即可；
i.撤除电力沟槽6上的隔离模板9以及两侧的保护模板7。
图4给出了本发明用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实工艺施工时的示意图，如图4所示，光伏组件1已铺设在下承层路面上，下承层路面横断面中间位置开设有电力沟槽6，电力沟槽6的两侧铺设有保护模板7，电力沟槽6内填筑有电力沟槽填料8，电力沟槽填料8中埋设有从光伏组件板接线盒2引出的光伏电缆3、正极MC4插头4和负极MC4插头5，且正负极MC4插头在电力沟槽填料8填筑到电力沟槽6前已完成插接串联和保护，电力沟槽填料8上面铺设有隔离模板9，隔离模板9上有钢轮压路机10。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，其特征在于，所述施工工艺包括以下步骤：
a.电力沟槽鼓吹与烘干：鼓风吹扫电力沟槽并烘干电力沟槽内潮湿的路段；
b.光伏路面保护模板铺设：在电力沟槽两侧的太阳能路面上分别铺设保护模板，所述保护模板端面与电力沟槽的侧壁平齐；
c.电力沟槽涂刷粘层油：使用毛刷沿电力沟槽侧壁涂刷一层粘层油；
d.电力沟槽填料拌和与运输：在拌合站常温状态下对电力沟槽填料进行拌和并使用运输车运送到现场；
e.电力沟槽分层填料与插捣：使用料筒将填料倒入电力沟槽内，插刀插捣，并使用抹子将填料整平；
f.电力沟槽覆盖与碾压：将隔离模板盖于电力沟槽上，使用手扶式钢轮压路机在隔离模板上沿电力沟槽的填筑方向进行静态初压，初压完毕后打开隔离模板，观察电力沟槽表面的平整度并增减电力沟槽填料再覆盖隔离模板，进行振动复压，复压完毕后立即进行静态终压；
g.电力沟槽接缝防水处理：将道路胶凝材料灌入电力沟槽填料与两侧光伏组件板间接缝进行填充防水处理；
h.电力沟槽养护。
2.如权利要求1所述的一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，其特征在于，步骤b所述保护模板采用非金属材料保护模板。
3.如权利要求2所述的一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，其特征在于，步骤b所述保护模板采用竹胶板或木模板。
4.如权利要求1所述的一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，其特征在于，步骤b所述保护模板的厚度根据电力沟槽内填筑材料的松铺系数选择。
5.如权利要求1所述的一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，其特征在于，步骤c所述粘层油为沥青、改性沥青、环氧胶或聚氨酯胶凝材料。
6.如权利要求5所述的一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，其特征在于，步骤c所述粘层油为改性乳化沥青、液体石油沥青或SBS改性沥青。
7.如权利要求1所述的一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，其特征在于，步骤d所述填料为沥青混合料、聚氨酯混合料或环氧砂浆混合料。
8.如权利要求7所述的一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，其特征在于，步骤d所述填料为高温拌和的沥青混合料，所述沥青混合料中含有骨料。
9.如权利要求8所述的一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，其特征在于，所述骨料包括粒径小于5mm的天然砂、人工砂、石英砂及石屑中的一种或多种。
10.如权利要求1所述的一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，其特征在于，步骤e为分3层进行填筑和插捣填料，插捣深度大于每层填料厚度，且插捣刮刀应避开光伏电缆及其连接的正负极MC4插头。
11.如权利要求1所述的一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，其特征在于，步骤f所述隔离模板使用竹胶板、木模板或钢模板。
12.如权利要求1所述的一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，其特征在于，步骤f所述隔离模板的厚度大于电力沟槽两侧保护模板0.5-1cm。
13.如权利要求1所述的一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，其特征在于，步骤g所述道路胶凝材料为灌缝胶。
14.如权利要求13所述的一种用于太阳能发电路面电力沟槽回填与压实的施工工艺，其特征在于，步骤g所述道路胶凝材料为沥青、改性沥青、环氧胶。
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