CN209619790U - 一种用于沥青路面地热热传导管布设结构 - Google Patents

Abstract

一种用于沥青路面地热热传导管布设结构，吸热段竖直贯穿于土壤层，保温段竖直贯穿于部分土壤层、垫层、水泥碎石层和混凝土路面层，放热段整体水平位于混凝土路面层；热传导管安装后吸热段的空隙中回填砂浆，保温段空隙中灌注保温材料，放热段与沟槽的空隙填筑沥青砂混合料。本实用新型操作简单、使用效果好，通过试验确定地热热传导管最适合的管径、热传导管之间的横向布设间距、吸热段热传导管的埋深、水平放热段埋管深度、水平放热段热传导管长度、以及回灌钻孔空隙的材料，保证地热热传导管布设的合理性与施工简便性，提高地热融雪系统的融雪效果，使得地热热传导管的布设更加简易和合理，使得地热融雪系统能够更好的发挥原本设计的功能。

Description

一种用于沥青路面地热热传导管布设结构

技术领域

本实用新型涉及沥青路面地热融雪技术领域，具体涉及一种用于沥青路面地热热传导管布设结构。

背景技术

路面积雪结冰会给道路畅通和行车安全带来严重的影响。冰雪使路面附着系数大大降低，使汽车打滑、制动距离明显延长，甚至刹车失灵、方向失控，从而造成严重的交通事故。因此，为了保障道路通畅和行车安全，避免或减少交通事故，提高道路通行能力和运营效益，必须采取措施清除路面冰雪。地热热传导路面自动融雪去冰技术应运而生，而沥青路面地热热传导管的布设方法在这项技术中至关重要。

目前，国内外融雪除冰技术主要分为两大类：路面外部融雪除冰技术和路面内部融雪除冰技术。路面外部融雪除冰技术是指对覆盖路面的冰雪层施加外部物理或者化学作用，清除冰雪或使用冰雪融化的技术，主要包括人工法、机械法和除雪剂法；路面内部融雪除冰技术是指在路面结构内部对覆盖的冰雪层施加作用使之融化的技术，主要包括添加氯化物、抑制冻结铺装技术和热力融雪技术。热力融雪技术由于成本低，对路面的损害较小，能够增加路面的使用寿命，符合节能环保的理念，而成为一种重要的融雪技术。而热传导管的布设的具体方法在地热传导路面融雪技术中是一个还未解决的重要问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于沥青路面地热热传导管布设结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于沥青路面地热热传导管布设结构，包括经由插接结构连成一体的热传导管，热传导管包括有吸热段1、保温段2和放热段3；吸热段1竖直贯穿于土壤层A，保温段2竖直贯穿于部分土壤层A、垫层B、水泥碎石层C和混凝土路面层D，放热段3整体水平位于混凝土路面层D；吸热段1的空隙中回填砂浆，保温段2的空隙中灌注聚氨酯保温材料，放热段3与沟槽的空隙填筑沥青砂混合料；吸热段1为多节连接构成，上段101的底部设有凸起，凸起的外部设有外螺纹；下段102的顶部设有凹部，凹部的内部设有内螺纹；上段101和下段102通过螺纹连接延长组成吸热段1；保温段2的顶部呈W型接口201，放热段3的底部呈n型接口301，W型接口201和n型接口301相互紧密插接配合，使得保温段2和放热段3一体式连接；放热段3的水平段的外侧均匀布设有若干片扁平薄片状散热翅片302。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的用于沥青路面地热热传导管布设结构，操作简单，使用效果好，通过试验确定了地热热传导管最适合的管径、热传导管之间的横向布设间距、吸热段热传导管的埋深、水平放热段埋管深度、水平放热段热传导管长度、以及回填钻孔空隙的材料，保证了地热热传导管的布设的合理性与施工简便性，提高了地热融雪系统的融雪效果，使得地热热传导管的布设更加简易和合理，使得地热融雪系统能够更好的发挥原本设计的功能。

附图说明

图1为本实用新型用于沥青路面地热热传导管布设结构的整体结构示意图；

图2为本实用新型的热传导管整体连接结构示意图；

图3为本实用新型的吸热段结构示意图；

图4为本实用新型的保温段和放热段结构示意图；

图5为本实用新型的放热段结构示意图；

图6为本实用新型的热传导管L型翅片管实施例结构示意图。

图7为本实用新型的热传导管L型光管实施例结构示意图。

图8为本实用新型的热传导管T型翅片管实施例结构示意图。

图9为本实用新型的热传导管T型光管实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图2，一种用于沥青路面地热热传导管布设结构，包括经由插接结构连成一体的热传导管，热传导管根据其位置和功能，可以分为吸热段1、保温段2和放热段3。吸热段1竖直贯穿于土壤层A，保温段2竖直贯穿于部分土壤层A、垫层B、水泥碎石层C和混凝土路面层D，放热段3整体水平位于混凝土路面层D；热传导管安装后吸热段1的空隙中回填砂浆，保温段2的空隙中灌注保温材料，保温材料为聚氨酯保温材料，放热段3与沟槽的空隙填筑沥青砂混合料。

因为保温段长度为1.5m，而垫层B150mm厚、水泥碎石层C380mm厚，混凝土路面层D的下面层和中面层厚度合计140mm，所以土壤层A的上半部分830mm作为保温层。沥青砂混合料一般为AC-5沥青混合料公路沥青路面施工技术规范中有AC-5沥青砂的级配要求，AC-5沥青混合料中最大石子粒径为5mm，最小为0.01mm。

图3为本实用新型的吸热段结构示意图，吸热段1为多节连接构成，竖直贯穿于土壤层A。上段101的底部设有凸起，凸起的外部设有外螺纹；下段102的顶部设有凹部，凹部的内部设有内螺纹；上段101和下段102通过螺纹连接延长组成吸热段1。

图4为本实用新型的保温段和放热段结构示意图，保温段2竖直贯穿于部分土壤层A、垫层B、水泥碎石层C和混凝土路面层D，保温段2的顶部呈W型接口201，放热段3的底部呈n型接口301，W型接口201和n型接口301相互紧密插接配合，使得保温段2和放热段3一体式连接。

图5为本实用新型的放热段结构示意图，放热段3整体水平位于混凝土路面层D；放热段3的水平段的外侧均匀布设有若干片扁平薄片状散热翅片302。

图6为本实用新型的热传导管不同实施例结构示意图，在实际实施中，热传导管可以设计成L型翅片管或L型光管或T型翅片管或T型光管等不同的结构。

地热热传导管保温段的空隙中灌注保温材料，保温材料为聚氨酯保温材料，保温材料的设置可以起到保温防止散热的作用，可以将地热更高效率的传导至路面。

热传导管的材质为GB3087低碳钢，GB3087低碳钢制成的热传导管可在-50℃至100℃范围内保持正常工作，可以更好的保证热传导管在寒冷的冬季可以正常的支持融雪系统的工作。另外，热传导管的当量导热系数与轴向热流密度能够满足在环境温度≥-15℃、土壤恒温层年平均温度≥10℃条件下将雪加温融化的基本条件，可以更好的实现融雪系统自动融化路面冰雪的功能。

热传导管的直径为Φ32mm；在实际实施中，热传导管根据试验得出的结果选取直径为32mm的热传导管，可以更好的保证经济性和施工和易性。

热传导管之间的间距为400mm；在实际实施中，根据温度的均匀性要求选择，热传导管之间的间距选取400mm，可以更好的控制路面温度的均匀性，提高路面融雪的效果。

吸热段1伸入土壤层A的深度为12000mm，热传导管的水平放热段埋管深度根据试验结果选取埋管深度为路表下70mm，热传导管的水平放热段热导管长度为5m，可以更好的传递温度和保持路面温度的均匀性。

热传导管布设过程中采用钻孔机进行竖直钻孔，热传导管安装后吸热段的空隙回填砂浆，保温段的空隙灌注聚氨酯保温材料，放热段的空隙填筑沥青砂混合料并夯实。可以更好的保证热传导管与钻孔之间空隙的粘结、温度保持和热量传递，保证融雪系统的正常运行。

本实用新型的用于沥青路面地热热传导管布设结构，包括确定地热热传导管最适合的管径、热传导管之间的横向布设间距、吸热段热传导管的埋深、水平放热段埋管深度、水平放热段热传导管长度、以及回灌钻孔空隙的材料，以确定关于用于沥青路面地热热传导管布设的施工方法。

具体施工方法按照以下步骤实施：

步骤1：地热热传导管由工厂生产后运至现场热传导管按照设计管径生产，热传导管为成品出厂，现场无需再加工；

步骤2：在施工现场按照设计的地热传导管之间的横向布设间距放线定点，在混凝土路面层D的中面层表面按照设计的埋管深度向下钻孔，然后在钻孔位置沿道路横断面方向切割长度5.1m、宽度30mm、深度35mm的沟槽；

步骤3：钻孔和开槽完成后，地热热传导管吊装，热传导管插入到位，水平放热段放置于开挖的沟槽中；

步骤4：地热传导管调整到位后，进行固定；

步骤5：竖向钻孔空隙采用砂浆回灌，至距离混凝土路面层D的中面层表面-1.5m处；

步骤6：自沥青中面层表面至距离混凝土路面层D的中面层表面-1.5m处注入聚氨酯保温材料；

步骤7：横向沟槽埋管后的空隙采用沥青砂混合料回填，采用橡胶锤夯实；

步骤8：按照《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40要求喷洒粘层油，摊铺碾压表面层沥青混凝土。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种用于沥青路面地热热传导管布设结构，其特征在于：包括经由插接结构连成一体的热传导管，所述热传导管包括有吸热段（1）、保温段（2）和放热段（3）；所述吸热段（1）竖直贯穿于土壤层（A），所述保温段（2）竖直贯穿于部分土壤层（A）、垫层（B）、水泥碎石层（C）和混凝土路面层（D），所述放热段（3）整体水平位于混凝土路面层（D）；

所述吸热段（1）为多节连接构成，上段（101）的底部设有凸起，凸起的外部设有外螺纹；下段（102）的顶部设有凹部，凹部的内部设有内螺纹；所述上段（101）和所述下段（102）通过螺纹连接延长组成吸热段（1）；

所述保温段（2）的顶部呈W型接口（201），所述放热段（3）的底部呈n型接口（301），所述W型接口（201）和所述n型接口（301）相互紧密插接配合，使得所述保温段（2）和所述放热段（3）一体式连接；

所述放热段（3）的水平段的外侧均匀布设有若干片扁平薄片状散热翅片（302）。

2.据权利要求1所述的用于沥青路面地热热传导管布设结构，其特征在于：所述热传导管布设过程中采用钻孔机进行竖直钻孔，所述吸热段（1）的空隙中回填砂浆，所述保温段（2）的空隙中灌注聚氨酯保温材料，所述放热段（3）与沟槽的空隙填筑沥青砂混合料。

3.据权利要求1所述的用于沥青路面地热热传导管布设结构，其特征在于：所述热传导管的直径为Φ32mm；所述吸热段（1）伸入土壤层（A）的深度为12000mm；所述放热段（3）的水平段埋管深度为路表面以下70mm；所述放热段（3）的水平段长度为5m；所述热传导管之间的间距为400mm。

4.据权利要求1所述的用于沥青路面地热热传导管布设结构，其特征在于：所述热传导管的材质为GB3087低碳钢。