CN112878191B - 一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构及铺筑工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构及铺筑工艺,包括设置在相邻两个钢箱梁之间的伸缩缝中的电磁发电装置,所述电磁发电装置包括电磁发电机、第一活动杆和过渡板,所述电磁发电机固定在所述伸缩缝内且沿所述伸缩缝的长度方向布置,所述过渡板设置在所述伸缩缝上方且距离路面一定距离,所述第一活动杆的下端与所述电磁发电机的第一转子连接,所述第一活动杆的上端与所述过渡板的下端面连接,所述第一活动杆能够带动第一转子上下运动。本发明能有效收集沥青路面的热能和动能,将可再生资源进行合理的回收利用,具有显著的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于桥梁工程桥面铺装技术领域,具体涉及一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构及铺筑工艺。
背景技术
当今世界能源消费结构中,85%的部分为煤、石油、天然气等化石燃料,化石燃料为不可再生能源且大量使用化石燃料会带来环境污染等问题,如何高效利用可再生资源是全世界面临的共同问题。
沥青路面具有表面平整、行车舒适、耐磨性好、养护维修方便等良好性能,是我国路面结构的主要形式,广泛应用于公路和城市道路。沥青路面蕴含着巨大的潜在能源,沥青路面为黑色路面,对太阳辐射的吸收系数高达0.8~0.95,太阳照射沥青路面时会产生大量热能,车辆在沥青路面行驶时也会产生动能,如何提供一种桥面沥青铺装结构将该部分能量通过不同技术手段进行收集利用,转换为可再生清洁能源,为各类道路设施以及智能交通所需传感器、数据基站等供电是当前亟需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题,本发明提供了一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构及铺筑工艺,能有效收集沥青路面的热能和动能,将可再生资源进行合理的回收利用,具有显著的经济效益和社会效益。
为了解决上述技术问题,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构,包括设置在相邻两个钢箱梁之间的伸缩缝中的电磁发电装置,所述电磁发电装置包括电磁发电机、第一活动杆和过渡板,所述电磁发电机固定在所述伸缩缝内且沿所述伸缩缝的长度方向布置,所述过渡板设置在所述伸缩缝上方且距离路面一定距离,所述第一活动杆的下端与所述电磁发电机的第一转子连接,所述第一活动杆的上端与所述过渡板的下端面连接,所述第一活动杆能够带动第一转子上下运动。
进一步地,所述电磁发电装置还包括第一承载块、第二承载块、第二活动杆和第三活动杆,所述第一承载块和所述第二承载块正对设置在所述伸缩缝内且沿所述伸缩缝的长度方向布置,所述第一承载块和所述第二承载块分别与对应侧的所述钢箱梁连接;所述电磁发电机位于所述第一承载块和所述第二承载块之间,所述第二活动杆的一端与所述电磁发电机的第二转子连接,所述第二活动杆的另一端与所述第一承载块连接;所述第三活动杆的一端与所述电磁发电机的第三转子连接,所述第三活动杆的另一端与所述第二承载块连接;所述第二活动杆和所述第三活动杆分别能够带动第二转子和第三转子左右运动。
进一步地,所述第一承载块和所述第二承载块的上端面沿所述伸缩缝的长度方向分别正对设置有边梁异型钢,所述电磁发电机位于两个所述边梁异型钢内。
进一步地,所述第一承载块和所述第二承载块的上端面均铺设有韧性混凝土层和弹性混凝土层,所述韧性混凝土层和弹性混凝土层的上端面与路面平齐,所述韧性混凝土层紧贴对应侧的所述边梁异型钢,所述弹性混凝土层紧贴所述韧性混凝土层。
进一步地,所述钢箱梁内设置有冷却管道和若干温差发电片,每个所述温差发电片的热端与所述钢箱梁的内顶壁接触,每个所述温差发电片的冷端与所述冷却管道接触。
进一步地,所述钢箱梁上端面铺设的沥青混合料层内布置有若干压力发电装置。
进一步地,所述沥青混合料层包括铺设于所述钢箱梁上端面的浇筑式沥青混合料层和铺设于所述浇筑式沥青混合料层上端面的沥青玛蹄脂碎石混合料层,若干所述压力发电装置位于所述浇筑式沥青混合料层和所述沥青玛蹄脂碎石混合料层之间。
进一步地,所述过渡板的上端面呈凸圆弧状。
一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构的铺筑工艺,包括:
将若干温差发电片的冷端黏结在冷却管道的外壁,将黏结有所述温差发电片的所述冷却管道布设在钢箱梁内,将每个所述温差发电片的热端黏结在钢箱梁的内顶壁;
在所述钢箱梁的顶部铺设浇筑式沥青混合料层,在所述浇筑式沥青混合料层的上端面布置若干压力发电装置,在布置有若干所述压力发电装置的所述浇筑式沥青混合料层上铺设沥青玛蹄脂碎石混合料层;
在相邻两个所述钢箱梁之间的伸缩缝中布设电磁发电装置,所述电磁发电装置包括电磁发电机、第一活动杆和过渡板,将所述电磁发电机固定在所述伸缩缝内且沿所述伸缩缝的长度方向布置,将所述过渡板设置在所述伸缩缝上方且距离路面一定距离,将所述第一活动杆的下端与所述电磁发电机的第一转子连接,将所述第一活动杆的上端与所述过渡板的下端面连接,所述第一活动杆能够带动第一转子上下运动。
进一步地,所述电磁发电装置还包括第一承载块、第二承载块、第二活动杆和第三活动杆,将所述第一承载块和所述第二承载块正对设置在所述伸缩缝内且沿所述伸缩缝的长度方向布置,将所述第一承载块和所述第二承载块分别与对应侧的所述钢箱梁连接,且所述电磁发电机位于所述第一承载块和所述第二承载块之间;将所述第二活动杆的一端与所述电磁发电机的第二转子连接,将所述第二活动杆的另一端与所述第一承载块连接;将所述第三活动杆的一端与所述电磁发电机的第三转子连接,将所述第三活动杆的另一端与所述第二承载块连接;所述第二活动杆和所述第三活动杆分别能够带动第二转子和第三转子左右运动。
与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:本发明提供的一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构,当来往的行驶的车辆经过过渡板时,会将过渡板向下压动,进而使得第一活动杆带着第一转子向下运动,进而切割磁场产生电流;当车辆驶离过渡板时,第一活动杆在内部力的作用下向上运动恢复原状,进而使得第一活动杆带着第一转子向上运动,进而切割磁场产生电流。可见,本发明能有效收集来往车辆的动能,并将动能转换为电能后被收集,也就是说实现了将可再生资源进行合理的回收利用,具有显著的经济效益和社会效益。
进一步地,因为钢箱梁会顺桥的延伸方向产生的温变位移以及在风力作用会使钢箱梁产生晃动,当钢箱梁顺桥的延伸方向产生温变位移以及在风力作用使钢箱梁产生晃动时,会使得第一承载块推动第二活动杆带动第二转子沿桥长方向前后运动,以及会使得第二承载块推动第三活动杆带动第三转子沿桥长方向前后运动,进而切割磁场产生电流,更好地实现了将可再生资源进行合理的回收利用。
进一步地,在第一承载块和第二承载块的上端面沿伸缩缝的长度方向分别正对设置有边梁异型钢,将电磁发电机设置在两个边梁异型钢内,有效的保护了电磁发电机,避免被破坏,提高了该铺装结构的使用寿命。
进一步地,本发明在第一承载块和第二承载块的上端面均铺设有韧性混凝土层和弹性混凝土层,韧性混凝土层和弹性混凝土层的上端面与路面平齐,韧性混凝土层紧贴对应侧的边梁异型钢,弹性混凝土层紧贴韧性混凝土层。采用高强韧性混凝土对电磁发电装置进行固定,高强韧性混凝土与钢箱梁上端面铺设的沥青混合料层连接处采用弹性混凝土连接,降低混凝土收缩变形对沥青混合料层的影响。
进一步地,本发明在钢箱梁内设置有冷却管道和若干温差发电片,每个温差发电片的热端与钢箱梁的内顶壁接触,每个温差发电片的冷端与冷却管道接触。沥青为黑色路面,对太阳辐射的吸收系数高达0.8~0.95,可以吸收太阳光的热量并传递至钢箱梁处,进而传递至温差发电片热端,温差发电片冷端黏结于冷却管道上,冷却管道内通冷却液9,温差发电片的冷热两端形成温度差,进而将作用于沥青路面的热能转化为电能。本发明能有效收集沥青路面的热能,将可再生资源进行合理的回收利用,具有显著的经济效益和社会效益。
进一步地,钢箱梁上端面铺设的沥青混合料层内布置有若干压力发电装置,车辆行驶过程中产生的压力传递至压力发电装置,进而将动能转化为电能,更好的利用了车辆行驶过程中的动能。
进一步地,沥青混合料层包括铺设于钢箱梁上端面的浇筑式沥青混合料层和铺设于浇筑式沥青混合料层上端面的沥青玛蹄脂碎石混合料层,若干压力发电装置位于浇筑式沥青混合料层和沥青玛蹄脂碎石混合料层之间。浇筑式沥青混合料可与钢箱梁紧密黏结,具有良好的耐久性,对钢箱梁的振动以及弯曲变形有良好的吸收作用;沥青玛蹄脂碎石混合料具有良好的耐久性和抗滑性,平整度高,行车舒适性好。
进一步地,过渡板的上端面呈凸圆弧状,可降低车辆通过伸缩缝时的顿挫感,提高了行车的舒适性。
综上所述,本发明的铺装结构将路面的热能和行车荷载转换为电能,可有效降低路面温度,减缓路面高温病害,实现了路面路用性能与发电功能的融合。本发明将温差发电技术、压力发电技术和电磁发电技术综合利用到桥面铺装中,充分利用了路域范围内的热能、车辆产生的机械能等,转化的电能可以为路面附属设施进行供电,大大节省能源达到环保节能的要求,也可适应未来智能交通下无人车、电动车的能源补给需求,为智慧公路智能感知及传输传感器件提供能量来源。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案,下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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为本发明一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构的结构示意图;
图2为本发明一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构的截面图;
图3为本发明一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构的电磁发电装置示意图;
图4为本发明一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构的冷却管道布设俯视图;
图5为本发明一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构的温差发电片与压力发电装置布置示意图。
图中:1-钢箱梁;2-电磁发电装置;201-电磁发电机;202-第一活动杆;203-过渡板;204-第一承载块;205-第二承载块;206-第二活动杆;207-第三活动杆;208-边梁异型钢;3-冷却管道;4-温差发电片;5-沥青混合料层;501-浇筑式沥青混合料层;502-沥青玛蹄脂碎石混合料层;6-压力发电装置;7-韧性混凝土层;8-弹性混凝土层;9-冷却液。
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,下面将结合附图对本发明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。
如图1、图2和图3所示,本发明一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构,包括设置在相邻两个钢箱梁1之间的伸缩缝中的电磁发电装置2,作为本发明的某一实施方式,电磁发电装置2包括电磁发电机201、第一活动杆202和过渡板203,电磁发电机201固定在伸缩缝内且沿伸缩缝的长度方向布置,过渡板203设置在伸缩缝上方且距离路面一定距离,在本实施例中,过渡板203的下端面距离路面为1cm,即过渡板203的向下端面高出路面为1cm。第一活动杆202的下端与电磁发电机201的第一转子连接,第一活动杆202的上端与过渡板203的下端面连接,第一活动杆202能够带动第一转子上下运动。也就是说,当行驶的车辆经过过渡板203时,会将过渡板203向下压动,进而使得第一活动杆202带着第一转子向下运动,进而切割磁场产生电流;当车辆驶离过渡板203时,第一活动杆202在内部力的作用下向上运动恢复原状,进而使得第一活动杆202带着第一转子向上运动,进而切割磁场产生电流。
优选的,过渡板203的上端面呈凸圆弧状,可降低车辆通过伸缩缝时的顿挫感。
因为钢箱梁1会顺桥的延伸方向产生温变位移以及风力作用会使钢箱梁1产生晃动,所以作为本发明的某一优选实施方式,如图2和图3所示,电磁发电装置2还包括第一承载块204、第二承载块205、第二活动杆206和第三活动杆207,第一承载块204和第二承载块205正对设置在伸缩缝内且沿伸缩缝的长度方向布置,第一承载块204和第二承载块205分别与对应侧的钢箱梁1连接。电磁发电机201位于第一承载块204和第二承载块205之间,第二活动杆206的一端与电磁发电机201的第二转子连接,第二活动杆206的另一端与第一承载块204连接;第三活动杆207的一端与电磁发电机201的第三转子连接,第三活动杆207的另一端与第二承载块205连接;第二活动杆206和第三活动杆207分别能够带动第二转子和第三转子左右运动。也就是说,当钢箱梁1顺桥的延伸方向产生温变位移以及在风力作用使钢箱梁1产生晃动时,会使得第二活动杆206带动第二转子沿桥长方向前后运动,以及会使得第三活动杆207带动第三转子沿桥长方向前后运动,进而切割磁场产生电流。
如图2和图3所示,优选的,在第一承载块204和第二承载块205的上端面沿伸缩缝的长度方向分别正对设置有边梁异型钢208,电磁发电机201位于两个边梁异型钢208内,利用边梁异型钢208对电磁发电机201进行防护。第一承载块204和第二承载块205的上端面均铺设有韧性混凝土层7和弹性混凝土层8,韧性混凝土层7和弹性混凝土层8的上端面与路面平齐,韧性混凝土层7紧贴对应侧的边梁异型钢208,弹性混凝土层8紧贴韧性混凝土层7,采用高强韧性混凝土对电磁发电装置进行固定,高强韧性混凝土与钢箱梁1上端面铺设的沥青混合料层5连接处采用弹性混凝土连接,降低混凝土收缩变形对沥青混合料层的影响。
在上述实施方式的基础上,如图4和图5所示,本发明在钢箱梁1内设置有冷却管道3和若干温差发电片4,每个温差发电片4的热端与钢箱梁1的内顶壁接触,每个温差发电片4的冷端与冷却管道3接触。在冷却管道3内通有冷却液9,沥青为黑色路面,对太阳辐射的吸收系数高达0.8~0.95,可以吸收太阳光的热量并传递至钢箱梁1处,进而传递至温差发电片4热端,温差发电片4冷端黏结于冷却管道3上,冷却管道3内通冷却液9,温差发电片4的冷热两端形成温度差,进而将作用于沥青路面的热能转化为电能。
本实施例中,冷却管道3为S形盘旋管道,若干温差发电片4均布在冷却管道3上,相邻温差发电片4间隔2~3mm,并用导线相互连接。
在上述实施方式的基础上,如图4和图5所示,在钢箱梁1上端面铺设的沥青混合料层5内还均与布置有若干压力发电装置6。优选的,沥青混合料层5包括铺设于钢箱梁1上端面的浇筑式沥青混合料层501和铺设于浇筑式沥青混合料层501上端面的沥青玛蹄脂碎石混合料层502,若干压力发电装置6位于浇筑式沥青混合料层501和沥青玛蹄脂碎石混合料层502之间,浇筑式沥青混合料可与钢箱梁1紧密黏结,具有良好的耐久性,对钢箱梁1的振动以及弯曲变形有良好的吸收作用;沥青玛蹄脂碎石混合料具有良好的耐久性和抗滑性,平整度高,行车舒适性好。车辆行驶过程中产生的压力可以通过沥青玛蹄脂碎石混合料层502传递至压力发电装置6,进而将动能转化为电能。
本实施例中,浇筑式沥青混合料层501和沥青玛蹄脂碎石混合料层502的厚度为3~5cm,沥青玛蹄脂碎石混合料为SMA-10,浇筑式沥青混合料为GA-10,沥青玛蹄脂碎石混合料层与浇筑式沥青混合料层之间有用于黏结两者的乳化沥青黏层。沿行车方向,相邻两个压力发电装置6之间的间隔为2.8m,垂直于行车方向,相邻压力发电装置6的间隔为1.8m,这样能够确保车辆的四个轮子有效的压到压力发电装置6上,提高压力发电装置6的发电量,压力发电装置正下方不设置温差发电片4,避免因压力发电装置6导热效率低而造成浪费。
本发明一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构的铺筑工艺,包括:
将若干温差发电片4的冷端黏结在冷却管道3的外壁,将黏结有温差发电片4的冷却管道3布设在钢箱梁1内,将每个温差发电片4的热端黏结在钢箱梁1的内顶壁;
在钢箱梁1的顶部铺设浇筑式沥青混合料层501,在浇筑式沥青混合料层501的上端面布置若干压力发电装置6,在布置有若干压力发电装置6的浇筑式沥青混合料层501上铺设沥青玛蹄脂碎石混合料层502;
在相邻两个钢箱梁1之间的伸缩缝中布设电磁发电装置2,电磁发电装置2包括电磁发电机201、第一活动杆202和过渡板203,将电磁发电机201固定在伸缩缝内且沿伸缩缝的长度方向布置,将过渡板203设置在伸缩缝上方且距离路面一定距离,将第一活动杆202的下端与电磁发电机201的第一转子连接,将第一活动杆202的上端与过渡板203的下端面连接,第一活动杆202能够带动第一转子上下运动;
将第一承载块204和第二承载块205正对设置在伸缩缝内且沿伸缩缝的长度方向布置,将第一承载块204和第二承载块205分别与对应侧的钢箱梁1连接,且电磁发电机201位于第一承载块204和第二承载块205之间;将第二活动杆206的一端与电磁发电机201的第二转子连接,将第二活动杆206的另一端与第一承载块204连接;将第三活动杆207的一端与电磁发电机201的第三转子连接,将第三活动杆207的另一端与第二承载块205连接;第二活动杆206和第三活动杆207分别能够带动第二转子和第三转子左右运动。
本实施例中的钢箱梁1采用Q345钢,Q345钢采用防腐防锈处理,钢箱梁全宽17.5m,中心线梁高2.3m。
下面对本发明一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构的铺筑工艺做详细介绍如下:
步骤一:将温差发电片4的冷端用导热胶黏结于冷却管道3外壁;
具体的说,冷却管道3的横截面为倒角矩形,温差发电片4的冷端用导热胶黏结在冷却管道3较长边一端外壁上,相邻温差发电片4间隔2~3mm,并用导线相互连接。在温差发电片4的冷端涂抹导热胶,便于热量的传递,将温差发电片4黏结在冷却管道3外壁上,相邻温差发电片4间距2~3mm,可以有效降低钢箱梁热胀冷缩对温差发电片4造成的不良影响。
步骤二:将冷却管道3布设于钢箱梁1内部,温差发电片4的热端用导热胶黏结于钢箱梁1内部顶壁,冷却管道3内通冷却液9;
具体的说,将冷却管道3布设于钢箱梁1中,且黏结温差发电片4的一侧向上,温差发电片4的热端用导热胶黏结于钢箱梁1内部顶端。温差发电片4热端涂抹导热胶,将温差发电片4黏结在钢箱梁1内部顶端,便于上层热量传递到温差发电片4的热端,冷却管道3内通冷却液用于制造温度差进而产生电流。
步骤三:在钢箱梁1外部上表面进行喷砂除锈,随后在喷砂除锈后的表面涂布环氧富锌漆防腐层;
具体的说,对钢箱梁1上表面进行喷砂除锈,使其清洁度达到Sa2.5级,粗糙度达到50μm~100μm,然后将环氧富锌漆均匀涂布于喷砂除锈后的钢板表面形成防腐层,防腐层厚度为0.05~0.1mm。对钢箱梁进行表面清理和喷砂除锈,使钢箱梁表面达到干净的、具有一定粗糙度的要求,提高防腐层与钢板的黏结可靠性,防腐层采用环氧富锌漆,通过控制其厚度为0.05~0.1mm来控制其固化时间,便于进行下一层施工。
步骤四:在环氧富锌漆防腐层上喷涂环氧树脂防水黏结层;
具体的说,在防腐层彻底固化后,将环氧树脂材料按比例混合,并搅拌均匀涂布在防腐层上形成防水黏结层,环氧树脂用量为0.2~0.4kg/m2。采用环氧树脂材料充分考虑了材料性能和造价,具有较大优势,控制防水黏结层的每平方米用量来控制厚度进而控制环氧树脂材料的固化时间,减小了材料的流动度。
步骤五:在环氧树脂防水黏结层上铺筑浇筑式沥青混合料,形成浇筑式沥青混合料层501;
具体的说,对摊铺机提前半小时进行预热,预热温度为160℃~200℃,在摊铺作业面两侧设置边侧限制,挡板为钢制挡板,厚度为45mm,宽为100mm,浇筑式沥青混凝土摊铺温度为220℃~260℃,摊铺速度为2m/min。浇筑式沥青混合料无需压实自动成型,减少重型压实设备在压实混合料过程中对桥梁结构的损害。
步骤六:在浇筑式沥青混合料层501上设置压力发电装置6;
具体的说,将压力发电装置6沿行车方向布置于轮迹带处,沿行车方向相邻压力发电装置6的距离为2.8m,垂直于行车方向相邻压力发电装置6间隔1.8m,相邻压力发电装置6用导线连接,压力发电装置6与浇筑式沥青混合料层501采用聚氨酯黏结。压力发电装置6采用聚氨酯黏结在浇筑式沥青混合料层上,防止压电片在车辆荷载的作用下产生位移进而使压电片发生损坏以及影响沥青混合料层的路用性能。
步骤七:在浇筑式沥青混合料层501上铺筑沥青玛蹄脂碎石混合料,形成沥青玛蹄脂碎石混合料层502;
具体的说,待压力发电装置6黏结牢固后,采用沥青撒布车喷洒改性乳化沥青,待乳化沥青破乳、水分完全蒸发后,摊铺沥青玛蹄脂碎石混合料,采用伸缩摊铺机,摊铺前对摊铺机进行预热,预热温度为100℃~120℃,摊铺机摊铺后采用振荡压路机进行初压,随后用胶轮压路机进行复压,最后用振荡压路机进行终压。采用乳化沥青作为两层沥青混合料的黏层,乳化沥青具有良好的投入效果和黏附性,喷洒时可精准控制撒布量,采用伸缩摊铺机对沥青玛蹄脂碎石混合料进行摊铺,可避免纵向接缝,采用振荡压路机降低压实过程对桥梁结构的影响。
步骤八:在相邻两个钢箱梁1的接缝处设置电磁发电装置2;
具体的说,采用切割机在钢箱梁1接缝处对沥青混合料层进行切割,在切割后的部位安装电磁发电装置2,在电磁发电装置2处浇筑高强韧性混凝土填料,清除高强韧性混凝土附近的部分沥青混合料层,在清除沥青混合料层处浇筑弹性混凝土。电磁发电装置略高出路面,高出路面部分呈圆弧形,采用可伸缩变形的结构,可降低车辆驶过时的顿挫感;电磁发电装置表面空隙小,可有效防止水分的进入;电磁发电装置可将钢箱梁接缝处因温度作用和风力作用而产生的形变通过位移控制箱进行收集放大,通过电磁发电机转换成电能;采用高强韧性混凝土对电磁发电装置进行固定,高强韧性混凝土与沥青混合料层连接处采用弹性混凝土,降低混凝土收缩变形对沥青混合料层的影响。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,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所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构,其特征在于,包括设置在相邻两个钢箱梁(1)之间的伸缩缝中的电磁发电装置(2),所述电磁发电装置(2)包括电磁发电机(201)、第一活动杆(202)和过渡板(203),所述电磁发电机(201)固定在所述伸缩缝内且沿所述伸缩缝的长度方向布置,所述过渡板(203)设置在所述伸缩缝上方且距离路面一定距离,所述第一活动杆(202)的下端与所述电磁发电机(201)的第一转子连接,所述第一活动杆(202)的上端与所述过渡板(203)的下端面连接,所述第一活动杆(202)能够带动第一转子上下运动;
所述电磁发电装置(2)还包括第一承载块(204)、第二承载块(205)、第二活动杆(206)和第三活动杆(207),所述第一承载块(204)和所述第二承载块(205)正对设置在所述伸缩缝内且沿所述伸缩缝的长度方向布置,所述第一承载块(204)和所述第二承载块(205)分别与对应侧的所述钢箱梁(1)连接;所述电磁发电机(201)位于所述第一承载块(204)和所述第二承载块(205)之间,所述第二活动杆(206)的一端与所述电磁发电机(201)的第二转子连接,所述第二活动杆(206)的另一端与所述第一承载块(204)连接;所述第三活动杆(207)的一端与所述电磁发电机(201)的第三转子连接,所述第三活动杆(207)的另一端与所述第二承载块(205)连接;所述第二活动杆(206)和所述第三活动杆(207)分别能够带动第二转子和第三转子左右运动;
所述钢箱梁(1)内设置有冷却管道(3)和若干温差发电片(4),每个所述温差发电片(4)的热端与所述钢箱梁(1)的内顶壁接触,每个所述温差发电片(4)的冷端与所述冷却管道(3)接触;
所述钢箱梁(1)上端面铺设的沥青混合料层(5)内布置有若干压力发电装置(6)。
2.根据权利要求1所述的一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构,其特征在于,所述第一承载块(204)和所述第二承载块(205)的上端面沿所述伸缩缝的长度方向分别正对设置有边梁异型钢(208),所述电磁发电机(201)位于两个所述边梁异型钢(208)内。
3.根据权利要求2所述的一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构,其特征在于,所述第一承载块(204)和所述第二承载块(205)的上端面均铺设有韧性混凝土层(7)和弹性混凝土层(8),所述韧性混凝土层(7)和弹性混凝土层(8)的上端面与路面平齐,所述韧性混凝土层(7)紧贴对应侧的所述边梁异型钢(208),所述弹性混凝土层(8)紧贴所述韧性混凝土层(7)。
4.根据权利要求1所述的一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构,其特征在于,所述沥青混合料层(5)包括铺设于所述钢箱梁(1)上端面的浇筑式沥青混合料层(501)和铺设于所述浇筑式沥青混合料层(501)上端面的沥青玛蹄脂碎石混合料层(502),若干所述压力发电装置(6)位于所述浇筑式沥青混合料层(501)和所述沥青玛蹄脂碎石混合料层(502)之间。
5.根据权利要求1所述的一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构,其特征在于,所述过渡板(203)的上端面呈凸圆弧状。
6.一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构的铺筑工艺,其特征在于,包括:
将若干温差发电片(4)的冷端黏结在冷却管道(3)的外壁,将黏结有所述温差发电片(4)的所述冷却管道(3)布设在钢箱梁(1)内,将每个所述温差发电片(4)的热端黏结在钢箱梁(1)的内顶壁;
在所述钢箱梁(1)的顶部铺设浇筑式沥青混合料层(501),在所述浇筑式沥青混合料层(501)的上端面布置若干压力发电装置(6),在布置有若干所述压力发电装置(6)的所述浇筑式沥青混合料层(501)上铺设沥青玛蹄脂碎石混合料层(502);
在相邻两个所述钢箱梁(1)之间的伸缩缝中布设电磁发电装置(2),所述电磁发电装置(2)包括电磁发电机(201)、第一活动杆(202)和过渡板(203),将所述电磁发电机(201)固定在所述伸缩缝内且沿所述伸缩缝的长度方向布置,将所述过渡板(203)设置在所述伸缩缝上方且距离路面一定距离,将所述第一活动杆(202)的下端与所述电磁发电机(201)的第一转子连接,将所述第一活动杆(202)的上端与所述过渡板(203)的下端面连接,所述第一活动杆(202)能够带动第一转子上下运动。
7.根据权利要求6所述的一种基于可再生能源转化的桥面沥青铺装结构的铺筑工艺,其特征在于,所述电磁发电装置(2)还包括第一承载块(204)、第二承载块(205)、第二活动杆(206)和第三活动杆(207),将所述第一承载块(204)和所述第二承载块(205)正对设置在所述伸缩缝内且沿所述伸缩缝的长度方向布置,将所述第一承载块(204)和所述第二承载块(205)分别与对应侧的所述钢箱梁(1)连接,且所述电磁发电机(201)位于所述第一承载块(204)和所述第二承载块(205)之间;将所述第二活动杆(206)的一端与所述电磁发电机(201)的第二转子连接,将所述第二活动杆(206)的另一端与所述第一承载块(204)连接;将所述第三活动杆(207)的一端与所述电磁发电机(201)的第三转子连接,将所述第三活动杆(207)的另一端与所述第二承载块(205)连接;所述第二活动杆(206)和所述第三活动杆(207)分别能够带动第二转子和第三转子左右运动。
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温差发电在沥青路面应用的构思—以宜昌市为例;范旭鹏,周钰;《四川建筑》;20151231(第6期);正文前言部分和2.1 塞贝克效应,图1 * |
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