一种路用融冰雪发热地席路面排布结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种路用融冰雪发热地席路面排布结构，发热地席置于上面层和中面层的交界面；发热地席由隔热格栅和发热电缆预制成型，根据隔热格栅的设定形状可分为直道地席和弯道地席；利用发热地席层间整体面积占用率以及现场铺装功率，同步调整隔热格栅的设置参数，可有效增强层间稳定性，并将发热电缆沿隔热格栅的栅条布置，即可使发热电缆热量利用率最大化。本实用新型专利技术可以有效增加融冰雪道路的层间稳定性，减少道路破坏，延长融冰雪路面的使用寿命。

Pavement arrangement structure for road melting snow and heating ground mat

The utility model provides a road pavement structure arrangement of snow thawing mat heating, heating mat placed in the top layer and the surface layer interface; heating mat by the insulation grille and prefabricated heating cable, insulation grid shape according to the set can be divided into straight and curved road mat mat; use of fever a layer the whole area of occupancy and on-site pavement power, setting parameters of synchronous adjustment insulation grille, can effectively enhance the stability of interlayer, and the heating cable along the insulation grid grid layout, can make the maximum heat utilization rate of heating cable. The utility model can effectively increase the interlayer stability of the snow melting Road, reduce the road destruction, and prolong the service life of the ice melting road surface.

【技术实现步骤摘要】
一种路用融冰雪发热地席路面排布结构
本技术属于城市道路和灾害防治领域，更具体地说是一种路用发热地席及其路面施工方法，用于对积雪或者结冰的路面通过加热使冰雪快速消融，并通过各种施工措施增强道路结构的层间接触力，发挥融冰雪路面功能的同时，尽可能减少对原道路的破坏和使用。
技术介绍
冬天路面的积雪和结冰对人们出行造成诸多不便，同时给道路畅通和行车安全带来了严重影响。在冰雪天气中，路面附着能力大大降低，对车辆行驶的动力性及安全性极为不利。现有常用的路面融雪除冰方法主要包括人工或机械清除法、撒融雪剂等，融雪效果都不理想，且只能在出现冰雪路面的情况下再进行融雪，不能在冰雪积在路面之前进行预防。20世纪90年代初期，国外电热技术引入国内，将发热电缆埋设在路面下，通电后产生热量可以消除路面的积雪和化冰。但对工程应用的一些主要问题，包括如何进行实际工程设计，如何避免电缆本身对路面结构的分层破坏等均未能给出良好的解决办法。目前较为成熟的发热电缆的铺设方式主要有以下两种：一种是刻槽，通过刻槽方式将碳纤维线镶嵌于中面层内部，不影响上面层摊铺碾压施工，且对层间粘结的影响较小，但是刻槽的深度与宽度需要根据所选取的碳纤维发热线规格确定,且破坏了中面层本身的结构，增加了施工的工作流程，无法适用于多种电缆类型；另一种是制成发热电缆格栅进行铺设，但是发热电缆和格栅的存在直接影响了层间粘结，容易造成沥青面层的推移、拥包，缩短了道路使用寿命，市场上大多数的预制格栅是由高强非隔热材料制成，为方便施工绑扎，发热电缆多置于格栅的空格处，进行蛇形排布，其热量传递相当分散，耗时长、耗能大。这些已有的方法电缆不易铺设，施工过程中会提前发生电缆移位等破坏；同时，路面结构分层过多，影响路面的整体稳定性和层间力学强度，尤其是在重型车急刹车的状况下可能会使路面层间发生位移，极大地影响路面使用寿命。
技术实现思路
本技术是为避免上述现有技术所存在的不足，提出一种路用融冰雪发热地席路面排布结构，以期提高热效率并增强层间稳定性，延长融冰雪路面的使用寿命。本技术为解决技术问题采用如下技术方案：本技术路用融冰雪发热地席路面排布结构的特点是：所述发热地席是铺装在道路中面层上，所述道路中面层之下为道路基层，所述道路基层之下为道路地基，所述发热地席之上为道路上面层，所述发热地席是将发热电缆铺设在按路面平面形状设置的隔热格栅上，并利用卡带与隔热格栅固定连接，构成预制成型的整体构件；所述隔热格栅由隔热材料制成，利用隔热格栅设定形状将发热地席预制为用于铺装在直线路面中的呈直线的直道地席，以及铺装在弯道路面中的呈扇环的弯道地席。本技术路用融冰雪发热地席路面排布结构的特点也在于：所述直道地席是将隔热格栅设置为矩形隔热格栅，发热电缆在矩形隔热格栅上按等间距蛇形排布为直道蛇形发热电缆；所述弯道地席是将隔热格栅按弯道路面的弧度设置为扇环隔热格栅，发热电缆在扇环隔热格栅上按蛇形排布，并且，相邻两道发热电缆之间的距离自弯道路面的弯道内侧朝向弯道外侧渐大，形成按扇环排布的扇环蛇形发热电缆。本技术路用融冰雪发热地席路面排布结构的特点也在于：所述矩形隔热格栅和扇环隔热格栅都是由隔热栅条构成。与已有技术相比，本技术有益效果体现在：1、本技术发热地席为预制结构，可以大大提高施工现场的摊铺效率；采用隔热材料制成的隔热格栅可以有效阻隔发热电缆的热量向下传递，提高热量利用率。2、根据现场单位面积铺装功率以及电缆的弯折半径，调整隔热格栅横向格栅的间距，对环境和材料更加有针对性；根据隔热格栅层间占用面积率的控制要求，调整纵向栅条或弦向栅条的根数，既能满足工程要求，又能对路面起到加筋的效果。3、本技术施工方法通过铺设轨道，乳化沥青撒布车、运料车以及胶轮摊铺机均沿着轨道行驶，严禁使用履带式摊铺机；在纵向坡道上按照由高处往低处的方向进行输料摊铺，沿车辆行驶方向进行碾压；可以有效防止发热地席在施工过程中出现被压坏、被拉扯卷起、推移滑动等危害，有效提高施工的质量和进度。4、本技术施工方法中分两次喷洒乳化沥青、卡钉固定发热地席、根据发热地席层间面积占用率Sm1或Sm2设定碾压次数等措施，使发热地席与上、下面层的接触更加稳定，有效增加路用发热地席的层间稳定性，减少道路破坏，延长融冰雪路面的使用寿命。附图说明图1为本技术中所涉及的道路结构横断面示意图；图2为本技术中直道地席结构示意图；图3为本技术中弯道地席结构示意图；图4为本技术中直道地席的隔热格栅结构示意图；图5为本技术中弯道地席的隔热格栅结构示意图；图6为本技术中施工方法示意图；图中标号：1道路上面层，2发热地席，3道路中面层，4道路基层，5道路地基，6a直道蛇形发热电缆，6b扇环蛇形发热电缆，7a矩形隔热格栅，7b扇环隔热格栅，8a矩形边框栅条，9a横向栅条，10a纵向栅条，8b扇环边框栅条，9b径向栅条，10b弦向格栅，11卡带，12卡钉，13轨道，14运料车，15胶轮摊铺机，16压路机，17中间带。具体实施方式参见图1，本实施例中路用发热地席2是铺装在道路中面层3上，道路中面层3之下为道路基层4，道路基层4之下为道路地基5，发热地席2之上为道路上面层1。参见图2和图3，发热地席2是将发热电缆6铺设在按路面平面形状设置的隔热格栅7上，并利用卡带11与隔热格栅7固定连接，构成预制成型的整体构件；隔热格栅7由隔热材料制成，利用隔热格栅7设定形状将发热地席2预制为用于铺装在直线路面中的呈直线的直道地席，以及铺装在弯道路面中的呈扇环的弯道地席。参见图2，直道地席是将隔热格栅设置为矩形隔热格栅7a，发热电缆在矩形隔热格栅7a上按等间距蛇形排布为直道蛇形发热电缆6a；弯道地席是将隔热格栅按弯道路面的弧度设置为扇环隔热格栅7b，发热电缆在扇环隔热格栅7b上按蛇形排布，并且，相邻两道发热电缆之间的距离自弯道路面的弯道内侧朝向弯道外侧渐大，形成按扇环排布的扇环蛇形发热电缆6b。参见图4，矩形隔热格栅7a是由隔热栅条构成，包括矩形边框栅条8a、等距间隔设置的横向栅条9a，以及连接在相邻横向栅条之间的纵向栅条10a；横向栅条9a垂直于行车方向，纵向栅条10a平行于行车方向；发热电缆在矩形边框栅条8a以及相邻的两道横向栅条9a上铺装形成口部和底部等宽的“U”形区域；处在相邻的“U”形区域中的纵向栅条10a在横向位置上交错排列，以纵向表征平行于行车方向，以横向表征垂直于行车方向。本实施例中发热地席的结构形式大大减少了地席结构的自身面积，有效增加了道路上面层和道路中面层的接触面积，增强层间稳定性。本实施例中发热地席的结构形式可以有效动态地控制地席结构本身的面积，一方面可以避免地席结构本身的面积过大，影响层间稳定性，另一方面，可以实时调整纵向栅条和弦向栅条的根数以达到实验所得的层间整体面积占用率的最优值。针对路用发热地席，设置相邻横向栅条之间的间距a1为：Px为发热电缆的线功率，单位为W/m,P为设定的直道地席的单位面积铺装功率，单位为W/m2；同时，按如下要求限定间距a1的最大值：依据当地气候和环境温度，将P取为300～500W/m2，将Px取为25～30W/m，按式(1)获得a1的最大值为0.05～0.1m；并按如下要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路用融冰雪发热地席路面排布结构，其特征是：所述发热地席(2)是铺装在道路中面层(3)上，所述道路中面层(3)之下为道路基层(4)，所述道路基层(4)之下为道路地基(5)，所述发热地席(2)之上为道路上面层(1)，所述发热地席(2)是将发热电缆(6)铺设在按路面平面形状设置的隔热格栅(7)上，并利用卡带(11)与隔热格栅(7)固定连接，构成预制成型的整体构件；所述隔热格栅(7)由隔热材料制成，利用隔热格栅(7)设定形状将发热地席(2)预制为用于铺装在直线路面中的呈直线的直道地席，以及铺装在弯道路面中的呈扇环的弯道地席。

【技术特征摘要】
1.一种路用融冰雪发热地席路面排布结构，其特征是：所述发热地席(2)是铺装在道路中面层(3)上，所述道路中面层(3)之下为道路基层(4)，所述道路基层(4)之下为道路地基(5)，所述发热地席(2)之上为道路上面层(1)，所述发热地席(2)是将发热电缆(6)铺设在按路面平面形状设置的隔热格栅(7)上，并利用卡带(11)与隔热格栅(7)固定连接，构成预制成型的整体构件；所述隔热格栅(7)由隔热材料制成，利用隔热格栅(7)设定形状将发热地席(2)预制为用于铺装在直线路面中的呈直线的直道地席，以及铺装在弯道路面中的呈扇环的弯道地席。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，张祥，王芳，金灿，戴冬凌，傅朝亮，聂秀鹏，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34