一种应用于市政道路的自除冰融雪系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种应用于市政道路的自除冰融雪系统，包括设置在沥青路面上面层下面的加热系统及设置在沥青路面两侧电力管沟中的控制系统，所述加热系统由多个等间距设置的、并且和路面行车方向垂直的加热单元组成，所述控制系统由多个控制单元组成，所述控制单元的一端与加热单元连接，所述控制单元的另一端与市政电力管网连接，所述每个控制单元同时控制多个加热单元。该系统既可以快速融化路面积雪又可以在降雪前加热路面预防路面积雪，其控制系统使用市政电力管网，用电方便，且电能为可再生能源，对环境无污染，符合“绿水青山”的建设理念。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于市政道路的自除冰融雪系统
本技术涉及市政道路工程
，具体涉及一种应用于市政道路的自除冰融雪系统。
技术介绍
我国北方地区冬季降雪较多，影响了城市道路的正常使用。据统计，冬季30％的交通事故来自于路面冰雪的影响。路面冰雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变，路面积雪经车辆压实后，轮胎与路面间的摩擦力减小，汽车易左右滑摆，同时，汽车的制动距离也难以控制，一旦车速过快、转弯太急，极易发生交通事故。目前，我国北方城市道路除冰扫雪主要有人工和机械清除或者撒除雪剂(融冰盐等)两种方式，而这两种方式都存在一定的不足：人工配合机械设备除雪的方法成本较高而且除雪效率较低，也可能破坏沥青路面和较长时间的交通封闭；撒布除雪盐的方法虽效果较好，但除雪盐中的氯离子会加速桥梁结构中钢筋的锈蚀和道路面层沥青的老化，不但影响道路、桥梁的使用性能，而且含盐量高的雪水污染较大需要单独回收，不宜直接流入城市地下水系统，实际操作比较麻烦。因此，设计一种全新的市政道路冰雪清除方法是十分必要的。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出一种应用于市政道路的自除冰融雪系统，可以较好地预防、除雪，保证道路行驶安全性和促进环境保护。为此，本技术采用的技术方案是：一种应用于市政道路的自除冰融雪系统，包括设置在沥青路面上面层下面的加热系统及设置在沥青路面两侧电力管沟中的控制系统，所述加热系统由多个等间距设置的、并且和路面行车方向垂直的加热单元组成，所述控制系统由多个控制单元组成，所述控制单元的一端与加热单元连接，所述控制单元的另一端与市政电力管网连接，所述每个控制单元同时控制多个加热单元。优选地，所述加热单元由上至下依次包括传热层、加热层及隔热层，所述加热层由加热丝和钢管组成，加热丝是加热层的核心部件，其设置在钢管的内部，所述加热丝的两端分别与控制单元的电线相连接。优选地，所述加热丝为碳纤维加热丝或者金属合金加热丝，一项工程中最好使用同一种加热丝；所述钢管为直径20mm的圆形碳素钢管或者合金钢管，钢管的外表面做拉毛处理，在钢管的两端用隔热防水材料将钢管密闭。优选地，所述传热层为传热钢丝网类均匀传热材料，所述隔热层为聚酯玻纤布类隔热材料。优选地，所述每个控制单元还包括设置在传热层上的等距对称布置的第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器中任意一个感应温度高于设计温度时则电路断开，所述第一温度传感器和第二温度传感器的感应温度同时低于设计温度电路才会开启。优选地，所述多个加热单元之间的设置间距为20～30cm，每个控制单元控制10～20m路面长度范围内的约50～100根并联加热丝。优选地，所述加热系统的下面还可依次设有沥青路面中面层、沥青路面下面层、基层和土层，上述各层次为可选层次，在施工中可根据实际路况具体设定。与现有的除冰融雪方法相比，本技术提供的一种应用于市政道路的自除冰融雪系统，是在市政道路沥青路面的下面设置一种加热系统，既可以快速融化路面积雪又可以在降雪前加热路面预防路面积雪，还可以预防路面的低温开裂，同时采取节能降耗措施，在保证系统融雪效果的同时解决系统耗能高的问题，其控制系统使用市政电力管网，用电方便，且电能为可再生能源，对环境无污染，符合“绿水青山”的建设理念，具有以下几点有益效果：1、将加热丝设置在钢管中，这样加热丝有了钢管的保护，避免了沥青路面压坏加热丝；2、在加热层上部设置传热层，下部设置隔热层，并将钢管的两端用隔热防水材料密闭，这样可以加速路面升温速度；3、钢管的外表面做拉毛处理，且传热层和隔热层都是网状材料，这样加强了沥青路面上面层与中(下)面层的层间粘结；4、加热丝并联接入电路，且由钢管保护，减小了故障率，若加热丝故障，可以直接取出，易于维修保养；5、设置温度传感器的设计温度，可以保证路面均匀加热，又可避免路面因温度过高而产生病害；6、控制加热系统的控制系统直接使用市政电力管网系统，这样既方便管理又易于维修。总而言之，与机械除雪或化学剂除雪相比，本技术具有预防冰雪、方便使用、经济环保、对路面无损伤等优点；与其他地下融雪电缆相比，本专利技术具有加强沥青路面层间粘结、易操作、易维修养护、故障小等优点。附图说明图1是本技术的自除冰融雪系统在路面结构中的竖向布置图。图2是本技术的自除冰融雪系统的道路平面布置图。图中所示：10-沥青路面上面层，20-加热单元，21-传热层，22-加热层，22.1-加热丝，22.2-钢管，23-隔热层，30-控制单元，31-电线，32-第一温度传感器，33-第二温度传感器，40-沥青路面中面层，50-沥青路面下面层，60-基层，70-土层，80-电力管沟。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进一步说明。参照图1-2所示，本实施例提供一种应用于市政道路的自除冰融雪系统，包括加热系统和控制系统，加热系统设置在沥青路面上面层10的下面，控制系统设置在沥青路面两侧的电力管沟80中，其中：所述加热系统是由多个等间距设置的、且和路面行车方向垂直的加热单元20组成，所述加热单元20由上至下依次包括传热层21、加热层22及隔热层23，所述传热层21为传热钢丝网类均匀传热材料，所述隔热层23为聚酯玻纤布类隔热材料，所述加热层22由核心部件加热丝22.1和钢管22.2组成，所述加热丝22.1设置在钢管22.2的内部，加热丝22.1的两端与控制系统中的电线31相连接，所述钢管22.2上部铺设传热层21，下部铺设隔热层23，所述钢管22.2的两端用隔热防水材料进行密闭。具体的，所述加热丝22.1为碳纤维加热丝或者金属合金加热丝，在同一项工程中最好使用同一种的加热丝22.1；所述钢管22.2为直径20mm的圆形碳素钢管或合金钢管，钢管22.2的外表面做拉毛处理。具体的，所述多个加热单元20之间的设置间距为20～30cm。所述控制系统是由多个控制单元30组成，每个控制单元30可以控制10～20m路面长度范围内的约50～100根并联加热丝22.1，每个控制单元30还包括设置在传热层21上的等距对称布置的第一温度传感器32和第二温度传感器33，所述第一温度传感器32和第二温度传感器33中任意一个感应温度高于设计温度时电路断开，所述第一温度传感器32和第二温度传感器33的感应温度同时低于设计温度时电路开启。具体的，所述第一温度传感器32和第二温度传感器33一般设计温度为20℃，该设计温度在实际应用中根据环境、沥青路面性能等因素进行调整，若路面冰雪较厚需要快速除冰融雪时，设计温度可以设置为50℃，但这个时间不宜过长。具体的，多个控制单元30可集中设置在一个总控区中，总控区中设置多个控制单元30的总开关，由于每个控制单元30中均设有第一温度传感器32和第二温度传感器33，并设置设计温度控制加热丝22.1的开启，相当于开关的作用，因此每个控制单元30不再单独设置各自的开关。具体的，所述控制单元30的控制范围可依据市政电力管网系统的布置情况酌情调整，市政电力管网系统是指在道路两侧设置的电力管沟80等埋置市政电缆的设施，为本实施例的加热系统提供电能。具体的，本实施例中所述加热系统的下面还依次设有沥青路面中面层40、沥青路面下面层50、基层60和土层70，在实际施工中，上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于市政道路的自除冰融雪系统，其特征在于：包括设置在沥青路面上面层(10)下面的加热系统及设置在沥青路面两侧电力管沟(80)中的控制系统，所述加热系统由多个等间距设置的、并且和路面行车方向垂直的加热单元(20)组成，所述控制系统由多个控制单元(30)组成，所述控制单元(30)的一端与加热单元(20)连接，所述控制单元(30)的另一端与市政电力管网连接，所述每个控制单元(30)同时控制多个加热单元(20)。

【技术特征摘要】
1.一种应用于市政道路的自除冰融雪系统，其特征在于：包括设置在沥青路面上面层(10)下面的加热系统及设置在沥青路面两侧电力管沟(80)中的控制系统，所述加热系统由多个等间距设置的、并且和路面行车方向垂直的加热单元(20)组成，所述控制系统由多个控制单元(30)组成，所述控制单元(30)的一端与加热单元(20)连接，所述控制单元(30)的另一端与市政电力管网连接，所述每个控制单元(30)同时控制多个加热单元(20)。2.根据权利要求1所述的一种应用于市政道路的自除冰融雪系统，其特征在于：所述加热单元(20)由上至下依次包括传热层(21)、加热层(22)及隔热层(23)，所述加热层(22)由加热丝(22.1)和钢管(22.2)组成，所述加热丝(22.1)设置在钢管(22.2)的内部，所述加热丝(22.1)的两端分别与控制单元(...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅朝，李新星，刘林松，赵辉，
申请(专利权)人：中国市政工程中南设计研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42