一種路面主動保溫防滑設施及其施工方法
2023-11-02 21:53:12 2
專利名稱：一種路面主動保溫防滑設施及其施工方法
技術領域：
本發明屬於公路建設技術領域，涉及公路設施及其建築方法，具體涉及一種路面主動保溫防滑設施及其施工方法。
背景技術：
冬季路面積雪結冰而導致堵車、交通事故等現象已是人類生活中亟待解決的問題。尤其是季節性寒區隧道公路，由於其一般地處山嶺地帶，其周圍環境常年出水成流，加之地下水等因素導致隧道洞口段路面經常有積雪結冰，給行車帶來很高的危險性。應此而生了多種去除冰雪的方法，常見的如人工清除法、機械清除法、化學融雪法和熱力學法。人工清除法即人工清除積雪，該法效率較低，且對於繁忙的交通狀況，即車輛多， 積雪很短時間被碾壓密實，該法很難滿足其實際需要。並且公路大多數情況下穿越人煙稀少的地區，靠道路養護工人進行人工除雪，更是差強人意。對於機械清除法，因國內此方面的專業機械不是很多，而我國幅員遼闊，各地的氣候環境不盡相同，單純依靠進口，不能滿足需要。並且，大型機械雖在清除較厚的積雪時的效果明顯，如遇小雪，機械除雪的效果卻不理想、經濟效益也不佳。當氣溫較低時，由於冰與路面之間的粘結力較大，單獨使用機械除雪，不但不能徹底清除冰雪，且汽車在冰雪路面上行駛，車輪與路面的附著力仍然很低，容易引發交通事故。化學融雪法是通過撒鹽或其他環保型融雪劑的方式除雪的一種方法。主要是通過降低雪的融點，使雪融化。該法所需物資、人力都較高，存在很大的局限性。熱力學法是使用熱能使雪融化的方法。該法用於路面融雪化冰的研究先後經歷了採用地熱、太陽能蓄熱系統以及導電混凝土等技術的發展階段。根據所使用的熱能來源的不同，可以分為以下幾種以熱能作為熱能來源的地熱管法、以紅外線燈發熱產生的能源作為熱能來源的紅外線燈照加熱法、以電熱絲髮熱產生的能源作為熱能來源的電熱絲法、以高溫流體的熱能作為熱能來源的流體加熱法、以添加在路面混凝土內的纖維通電發熱產生的熱能作為熱能來源的導電混凝土法等。各自具有一定的局限性地熱法受到地熱熱源限制；太陽能蓄熱系統成本過高；導電混凝土在電壓控制技術上存在間題；使這幾種融雪技術在實際工程應用中受到限制。綜上所述，現有的除冰雪方法的缺點主要為其方法本質都較為被動，不能及時積極地應對冰雪封路的災害問題，且整體上功能單一、生產量少、技術水平低，在可操作性上存有很大局限性。
發明內容
針對現有技術的缺陷或不足，本發明的目的在於提供一種路面主動保溫防滑設施的施工方法。採用該方法所建設的路面主動保溫防滑設施可及時積極地應對道路積雪結冰災害，減少冬季因道路積雪結冰而導致的交通擁擠和交通事故，尤其是可以及時消除季節性寒區公路隧道洞口段路面的積雪結冰，將因路面的積雪結冰而存在的行車危險降為零。
為實現上述技術任務，本發明採取如下的技術解決方案 一種路面主動保溫防滑設施的施工方法，該方法採用下列步驟進行 步驟一，在路面基層的表面開設凹槽；
步驟二，於凹槽中鋪設加熱電纜；
步驟三，將溫度控制器與加熱電纜連接，並將溫度控制器和加熱電纜均與電源連接； 步驟四，將控溫探頭連接於溫度控制器上，並將該控溫探頭置於加熱電纜旁側； 步驟五，在凹槽上蓋一層鋼絲網。上述施工方法的其他技術特徵為
所述步驟二中所鋪設的加熱電纜為彎曲狀。所述步驟二中將加熱電纜鋪設好後，利用線卡和水泥釘將加熱電纜固定於凹槽中。所述步驟二中在鋪設加熱電纜過程中，於位於路面基層的施工縫、脹縫、縮縫以及縱縫處的加熱電纜套聚氯乙烯PVC軟塑料管護套。所述步驟三中加熱電纜通過三級斷路器與電源連接，溫度控制器通過接觸器與電源連接。所述凹槽與道路行車方向垂直且呈為S型。所述凹槽為1. 5cm-2cm寬、lcm-1. 5cm深的凹槽。所述鋼絲網為鋼絲直徑為、網格大小為(3cm-4 cm) X (3cm_4 cm)的鋼絲網。本發明的另一目的是提供一種路面主動保溫防滑設施。採取的技術方案是一種路面主動保溫防滑設施，該設施由上述施工方法建造。與現有技術相比，本發明具有如下的技術效果
(1)本發明的方法施工簡單而方便，所用材料均是相關領域常用的材料，進而取材及成本亦較便利。(2)本方法所提供的路面保溫防滑設施環保、節能及維修方便，且設施可以主動保溫，及時積極地應對道路積雪結冰災害，更增顯了設施的智能化。(3)本方法所提供的路面保溫防滑設施尤其適用於寒區公路隧道洞口段路面電伴熱保溫，採用本方法於隧道洞口段路面所施作的電伴熱系統可以主動保持圍巖的最低溫度在0° C以上，使得隧道洞口路面不會出現積雪結冰的現象，確保了行車的安全。(4)該方法所提供的路面保溫防滑設施可最大限度的降低能耗。(5)根據路面的溫度而對加熱功率進行合理的選擇，使得路面的溫度始終保持在 0° C以上，及時確保路面不出現積雪結冰的現象。
圖1為本發明的方法所建造的設施的電路圖2為本發明的方法所建造的設施的縱向剖視結構示意圖； 圖3為本發明的方法所建造的設施中的路面基層縱縫處的加熱電纜的結構示意圖。以下結合實施例與附圖對本發明作進一步詳細說明。
具體實施方式
一種路面主動保溫防滑設施的施工方法，該方法採用下列步驟進行
步驟一，在路面水泥混凝土基層或浙青混凝土基層的表面開設凹槽；根據常用的材料的特性及施工條件，所開設的凹槽為1. 5cm-2cm寬、lcm-1. 5cm深的凹槽；
步驟二，於凹槽中鋪設加熱電纜；以保護電纜不受施工機械的損害；為避免因路面變形時加熱電纜受力過大，加熱電纜在槽中不可拉的太直，有一定的彎曲，即加熱電纜呈彎曲狀態；除此之外，為了更好的固定加熱電纜可用線卡或水泥釘將加熱電纜固定於凹槽中； 考慮到路面基層的施工縫、脹縫、縮縫以及縱縫處變形時可能拉壞加熱電纜1，在鋪設加熱電纜過程中，於位於路面基層的施工縫、脹縫、縮縫以及縱縫處的加熱電纜套PVC軟塑料管護套；
步驟三，將溫度控制器與加熱電纜連接，並將溫度控制器和加熱電纜均與電源連接； 步驟四，將控溫探頭連接於溫度控制器上，並將該控溫探頭置於加熱電纜旁側；具體地，該控溫探頭置於布置相鄰的加熱電纜之間； 步驟五，在凹槽上蓋一層鋼絲網。所述步驟三中加熱電纜通過三級斷路器與電源連接，溫度控制器通過接觸器與電源連接。上述的凹槽沿道路行車方向為S型。上述的鋼絲網優選鋼絲直徑為1mm、網格大小為(3cm-4 cm) X (3cm_4 cm)的鋼絲網。參考圖1和圖2，上述施工方法建造的路面主動保溫防滑設施，包括路面水泥混凝土基層6或浙青混凝土基層6表面所設有的凹槽4、位於該凹槽4中的加熱電纜1和與加熱電纜1相連接的溫度控制器2，所述加熱電纜1與溫度控制器2分別與電源連接。在加熱電纜1為單元式布置時或按照路面的施工段布置時，為更好的控制設施工作，其中的加熱電纜1直接通過三級斷路器9與電源連接，溫度控制器2、接觸器10、三級斷路器9依次連接，三級斷路器9與電源連接。上述的溫度控制器2上連接有控溫探頭3，該控溫探頭3與加熱電纜1相鄰，具體地位於相鄰的加熱電纜之間，以更準確地測得路面的溫度，進而可以及時地按照實際需要對設施的溫度進行調控。其中的測溫探頭3與溫度控制器2之間通過溫控電纜連接。其中的凹槽4與道路行車方向垂直且為S型即凹槽4在基層表面呈「S」形分布，且其「S」形的朝向與道路行車方向相同。綜合施工條件、材料之間的傳熱性能和對路面的加熱等因素，凹槽4的尺寸為1. 5cm-2cm寬、lcm-1. 5cm深。考慮到道路在使用過程中的變形，其中的加熱電纜1在凹槽4中應布置成為彎曲狀。除此之外，加熱電纜1可用線卡和水泥釘固定於凹槽中。其中的凹槽4上蓋有鋼絲網5，以保護加熱電纜和均勻熱量。鋼絲網5為鋼絲直徑為Imm、孔大小為(3 cm -4cm) X (3 cm 4cm)的鋼絲網。參考圖3，上述加熱電纜1的位於路面基層的施工縫、脹縫、縮縫以及縱縫處的加熱電纜套有PVC軟塑料管護套11。實施例
步驟一，在路面基層表面開設1. 5cm寬、Icm深凹槽，該凹槽與道路行車方向垂直且為S
型；
步驟二，將加熱電纜放入凹槽中，加熱電纜呈彎曲狀態，且於位於路面基層的施工縫、 脹縫、縮縫以及縱縫處的加熱電纜段套PVC軟塑料管護套，最後用線卡或水泥釘將加熱電纜固定於凹槽中；
步驟三，將溫度控制器與加熱電纜連接；並將溫度控制器、接觸器、三級斷路器和電源依次連接，將加熱電纜、三級斷路器和電源依次連接；
步驟四，將控溫探頭連接於溫度控制器上，並將該控溫探頭置於加熱電纜旁側即相鄰布置的兩段加熱電纜之間，以準確的測控路面溫度；
步驟五，在凹槽上蓋一層鋼絲直徑為1mm、網格大小為3cmX3cm的鋼絲網。上述步驟四中可採用控溫電纜將控溫探頭連接於溫度控制器上。完成上述步驟後，在路面基層表面即鋼絲網上按照常規工藝鋪設路面。所建造的設施中，三級斷路器為整個設施的總電源開關，通電後，設施中的溫度控制器相當於一溫度控制開關，當控溫探頭測得的加熱電纜處即路面基層表面的溫度高於預設溫度時，溫度控制器就斷開電路，當測得的溫度低於預設溫度時，溫度控制器就接通電路。為避免溫度控制器的控制功率不能滿足設施的功率要求，可用接觸器來放大溫度控制器的功率，以保障整個設施的工作安全性。
權利要求
1.一種路面主動保溫防滑設施的施工方法，其特徵在於，該方法採用下列步驟進行 步驟一，在路面基層的表面開設凹槽；步驟二，於凹槽中鋪設加熱電纜；步驟三，將溫度控制器與加熱電纜連接，並將溫度控制器和加熱電纜均與電源連接； 步驟四，將控溫探頭連接於溫度控制器上，並將該控溫探頭置於加熱電纜旁側； 步驟五，在凹槽上蓋一層鋼絲網。
2.如權利要求1所述的施工方法，其特徵在於，所述步驟二中所鋪設的加熱電纜為彎曲狀。
3.如權利要求1或2所述的施工方法，其特徵在於，所述步驟二中將加熱電纜鋪設好後，利用線卡和水泥釘將加熱電纜固定於凹槽中。
4.如權利要求1或2所述的施工方法，其特徵在於，所述步驟二中在鋪設加熱電纜過程中，於位於路面基層的施工縫、脹縫、縮縫以及縱縫處的加熱電纜套聚氯乙烯軟塑料管護套。
5.如權利要求1所述的施工方法，其特徵在於，所述步驟三中加熱電纜通過三級斷路器與電源連接，溫度控制器通過接觸器與電源連接。
6.如權利要求1所述的施工方法，其特徵在於，所述凹槽與道路行車方向垂直且呈為S型。
7.如權利要求1或6所述的施工方法，其特徵在於，所述凹槽為1.5cm-2cm寬、 lcm-1. 5cm深的凹槽。
8.如權利要求1所述的施工方法，其特徵在於，所述鋼絲網為鋼絲直徑為1mm、網格大小為(3cm-4 cm) X (3cm_4 cm)的鋼絲網。
9.一種權利要求1所述施工方法建造的路面主動保溫防滑設施。
全文摘要
本發明公開了一種路面主動保溫防滑設施的施工方法，方法中先於路面基層上開設凹槽；接著將加熱電纜布置於凹槽中；然後將溫度控制器與加熱電纜連接，並將溫度控制器和加熱電纜分別於電源連接；之後將控溫探頭與溫度控制器連接，並將該控溫探頭置於加熱電纜旁側；最後在凹槽上蓋一張鋼絲網。該方法過程中施工簡單，所用材料成本都較低。本發明同時公開了一種上述方法建造的路面主動保溫防滑設施，該設施環保、節能及維修方便，且設施可以主動保溫，及時積極地應對道路積雪結冰災害，體現了設施的智能化。
文檔編號E01C11/26GK102322011SQ201110152410
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月8日 優先權日2011年6月8日
發明者劉彤, 劉熾, 劉生, 劉邦哲, 李又雲, 來弘鵬, 王亞瓊, 董自超, 賴金星 申請人:西安建築科技大學, 長安大學