一種高架橋排水溝加熱系統的製作方法
2023-04-27 16:59:26
本實用新型涉及加熱系統領域，特別涉及一種自動融雪化冰高架橋排水溝加熱系統。
背景技術：
目前，世界各國高架橋主要通過使用融雪劑來融雪化冰，但是融雪劑對高架橋瀝青面層、排水溝混凝土緣石和周邊環境帶來許多負面影響，其主要表現為高架橋瀝青抗老化性能降低、動穩定度下降、排水溝混凝土鹽凍破壞、破壞周邊土壤生態環境和汙染水源等問題。採用機械除冰雪方法需要大量人員和鏟雪車，且除冰雪效果不徹底和滯後性嚴重。
高架橋採用電加熱自動融雪化冰技術可解決上述問題，但高架橋行車道面自動融雪化冰時，冰雪融化水後沿著高架橋的橫坡流至排水溝，雪水在排水溝遇冷使溫度降低到冰點，雪水再次結冰，堵塞排水通道。因此，加熱排水溝防止雪水結冰具有重要的意義和實際價值。
技術實現要素：
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠為高架橋排水溝自動融雪化冰、快速有效排水的高架橋排水溝加熱系統。
本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種高架橋排水溝加熱系統，包括第一加熱層、第二加熱層、第三加熱層及控制器；所述第一加熱層埋設於所述排水溝的底部，所述第二加熱層位於所述第一加熱層正下方，所述第三加熱層埋設於所述排水溝側壁內，所述控制器固定安裝在所述高架橋外側，所述第一加熱層、第二加熱層、第三加熱層均與所述控制器電連接。
本實用新型的有益效果是：通過在排水溝的側壁以及底部分別加裝第一加熱層、第二加熱層和第三加熱層，冬季可以快速自動融化排水溝內的冰雪，並防止融雪化冰高架橋匯入排水溝的雪水再次結冰，及時排走高架橋冰雪天氣下融化的冰雪，保障高架橋上車輛安全駕駛，防止交通事故發生，保障交通順暢。
在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
進一步，所述第一加熱層、第二加熱層和第三加熱層均包括碳纖維發熱線和鋼筋網，所述碳纖維發熱線的兩端均與所述控制器電連接，所述碳纖維發熱線與所述鋼筋網的縱向鋼筋固定連接，且等間距布置。
進一步，所述碳纖維發熱線的間距為4cm-20cm。
進一步，所述碳纖維發熱線由內向外依次為碳纖維原絲、聚醯亞胺膜、特氟龍層、鋁箔膜和不鏽鋼絲網。
進一步，所述排水溝底部為砂漿層，所述砂漿層的厚度為3cm-8cm，所述第一加熱層位於所述砂漿層內，所述第一加熱層與所述砂漿層上表面的距離為2cm-7cm。
進一步，所述砂漿層下方為高架橋箱梁，所述第二加熱層埋設於所述高架橋箱梁內，所述第二加熱層與所述高架橋箱梁上表面的距離為2cm-8cm。
進一步，所述排水溝側壁為混凝土緣石層，所述第三加熱層埋設於所述混凝土緣石層內，所述第三加熱層的上端與所述混凝土緣石層的上表面之間的距離為3cm-8cm，所述第三加熱層的鋼筋網向所述高架橋箱梁內縱向延伸，且與所述第二加熱層的鋼筋網固定連接。
進一步，所述高架橋箱梁上鋪設有調平層，所述調平層上鋪設有路面層，所述路面層由中心向兩側傾斜，路面層表面與水平面的夾角為0.5°-2°。
進一步，所述排水溝上端預設有蓋板，所述蓋板為混凝土篦子或球墨鑄鐵篦子。
附圖說明
圖1為本實用新型整體結構示意圖；
圖2為本實用新型第一加熱層結構示意圖；
圖3為本實用新型第二加熱層與第三加熱層結構示意圖。
附圖中，各標號所代表的部件列表如下：
1、第一加熱層；2、第二加熱層；3、第三加熱層；4、碳纖維發熱線；5、鋼筋網；6、砂漿層；7、高架橋箱梁；8、混凝土緣石；9、調平層；10、路面層；11、蓋板；12、護欄。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本實用新型，並非用於限定本實用新型的範圍。
如圖1所示，為本實用新型整體結構示意圖；圖2為本實用新型第一加熱層的結構示意圖；圖3為本實用新型第二加熱層與第三加熱層結構示意圖。
實施例1
如圖1所示，本實施例的一種高架橋排水溝加熱系統，包括第一加熱層1、第二加熱層2、第三加熱層3及控制器；第一加熱層1埋設於排水溝的底部，第二加熱層2位於第一加熱層1正下方，第三加熱層3埋設於排水溝側壁內，控制器固定安裝在高架橋外側，第一加熱層1、第二加熱層2、第三加熱層3均與控制器電連接。
如圖2和圖3所示，本實施例的第一加熱層1、第二加熱層2和第三加熱層3均包括碳纖維發熱線4和鋼筋網5，碳纖維發熱線4的兩端均與控制器電連接，碳纖維發熱線4與鋼筋網5固定連接，且等間距布置，碳纖維發熱線4的間距為4cm-20cm，比如4cm、7.5cm、12cm、16cm、20cm，本實施例優選為7.5cm；第一加熱層1、第二加熱層2和第三加熱層3的碳纖維發熱線4均與鋼筋網4的縱向鋼筋固定連接。
本實施例的碳纖維發熱線4由內向外依次為碳纖維原絲、聚醯亞胺膜、特氟龍層、鋁箔膜和不鏽鋼絲網，碳纖維原絲採用聚醯亞胺膜包裹，聚醯亞胺膜的表面設置有一層特氟龍，特氟龍的表面裹有一層鋁箔膜，鋁箔膜的表面覆有不鏽鋼絲網。
第一加熱層1、第二加熱層2和第三加熱層3的鋼筋網5所用鋼筋均為HRB400材質。第一加熱層1的鋼筋網5為支撐鋼筋網，其橫向間距為5cm-10cm，縱向間距為10cm-30cm，且選用鋼筋直徑為6～12mm，本實施例優選為8cm；第二加熱層2的鋼筋網5為結構鋼筋網，其直徑為12cm-32cm，本實施例優選為16cm；第三加熱層3的鋼筋網5為鋼筋構造，其直徑為8cm-16cm，本實施例優選為12cm。
本實施例的排水溝底部為砂漿層6，砂漿層6選用不小於M7.5強度水泥砂漿，砂漿層6厚度3cm-8cm，砂漿層6內鋪設有第一加熱層1，第一加熱層1距砂漿層6上表面2cm-7cm；砂漿層6下方為高架橋箱梁7，第二加熱層2埋設於高架橋箱梁7內，且位於第一加熱層1的正下方，第二加熱層2距離高架橋箱梁7上表面2cm-8cm；排水溝側壁為混凝土緣石層8，第三加熱層3埋設在混凝土緣石層8內，第三加熱層3的上端與混凝土緣石層8的上表面之間的距離為3cm-8cm，第三加熱層3的鋼筋網5向高架橋箱梁7內縱向延伸，且與第二加熱層2的鋼筋網5固定連接。
控制器與外界電源連接，第一加熱層1、第二加熱層2及第三加熱層3的碳纖維發熱線4兩端分別連接220V交流電源的正極和負極，電路連通後碳纖維發熱線4將電能轉化成熱能，從而加熱排水溝，第一加熱層1與第二加熱層2的主要目的是融化排水溝中的雪水和防止溝中雪水結冰，第三加熱層3上部布置的碳纖維發熱線4主要目的是融化排水溝頂面的冰雪，第三加熱層3下部布置的碳纖維發熱線4主要目的是融化排水溝側面的雪水，在小雪、中雪、大雪、暴雪、冰凍天氣下，開啟第一加熱層1和第三加熱層3就可以滿足高架橋排水溝融雪化冰，在特大暴雪極端天氣下，需要開啟第一加熱層1、第二加熱層2和第三加熱層3來滿足高架橋排水溝融雪化冰功能要求。高架橋排水溝融雪化冰在降雪前或冰凍發生前啟動電源，提前預熱。開啟電源時間需要根據實際情況選擇，高架橋排水溝融雪化冰開始和結束時刻可採用智能控制。
高架橋排水溝一側是防撞護欄12，另一側為在高架橋箱梁7上鋪設的調平層9，調平層9上鋪設有路面層10，路面層10為瀝青混凝土製成，路面層10由中心向兩側傾斜，路面層10表面與水平面的夾角為0.5°-2°，便於水由路面中心流入排水溝內，排水溝上端預設有蓋板11，蓋板11為混凝土篦子或球墨鑄鐵篦子，蓋板11與高架橋路面齊平。
在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「內」、「外」、「上」、「下」、「中心」、「寬度」、「前」、「後」、「頂」、「底」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。