一种智能防冻桥面结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能防冻桥面结构，智能防冻桥面结构由桥面铺装层、钢筋‑钢管网、发热丝、组合路缘石以及智能温度控制系统组成，钢筋‑钢管网设置在桥面铺装层厚度中间，发热丝呈Z字型穿梭于钢管中，智能温度控制系统由桥面内温度传感器、环境温感器及智能温控器组成，智能温度控制系统根据设定的环境温度和桥面内温度分别控制发热丝的开启和关闭工作状态。本实用新型专利技术利用原有的钢筋网和路缘石进行改造，成本较低，发热丝得到有效保护，便于维护检修，不需要人员操控，利用智能感温系统能够自动启闭加热装置的开关，实现桥梁全天候的正常使用。

【技术实现步骤摘要】
一种智能防冻桥面结构
本技术涉及一种防冻防结冰的桥面结构。
技术介绍
随着我国国民经济的日益发展，我国的道路交通系统日益完善，路网中的桥梁也越来越多。而桥梁是道路的咽喉，寒冷的雨雪天气容易导致路面冰冻，特别是桥面，因桥面下是水域或者悬空，比道路的温度通常低些，桥面结冰冻滑的交通事故给道路畅通和行车安全带来了严重的影响，据统计，15％左右的交通事故与道路积雪有关，不仅人员伤亡损失惨重，而且造成交通堵塞，加重交通负担；高速公路关闭，人们出行受到影响，商品货物无法正常运输，造成巨大的经济损失。为了避免或减少冰冻灾害造成的此类严重影响，急需采取有效的应对措施。目前广泛采用的化学融雪方法有需要耗费大量人力物力、混凝土受到盐的侵蚀、钢筋锈蚀、剥蚀桥面及隔离墩等许多负面效应；热力学法成本过高，维护不便；目前还提出了一种电热除冰化雪的新材料—导电混凝土，但导电混凝土的研究和应用存在导电性能差、造价较高的问题。因此寻求一种经济的、环保无污染的、热稳定性好、控制方便、工程上可行的、适合桥面预防积雪结冰的方法具有非常重要的现实意义。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种智能防冻桥面结构。本技术的目的是通过如下方式实现的：桥面铺装层内一般配置有钢筋网，本技术巧妙地利用原有的钢筋网，将铺设在桥面板上的钢筋网改造成钢筋-钢管网，钢筋-钢管网还设置在桥面铺装层厚度中间，钢筋-钢管网的纵向为实芯的钢筋，横向为空心的钢管，横向钢管在纵向钢筋之上，钢管直径大于发热丝环圈直径，钢管长度为两端伸入两侧路缘石下部凹形空腔中间为准，为避免浇筑下层混凝土时有混凝土漏入两侧路缘石空腔，在钢管两端设防漏垫片。桥面板和人行道之间的路缘石通常为实芯的水泥混凝土或花岗岩长方体，本技术将它改造为组合结构，组合路缘石由下部凹形空腔和上部倒凸型盖板组成，下部凹形空腔一侧面设置与钢筋-钢管网的横向钢管同间距的插孔，插孔孔径约大于横向钢管外径，上部凸型盖板的凸头与插孔保留一定间距。为了能预防雨雪冰冻天气对交通产生的影响，以及减少人工的工作量，设置智能温度控制系统，智能温度控制系统由环境温感器、桥面内温度传感器及智能温控器组成，环境温感器设置在人行道端部外侧，桥面内温度传感器和智能温控器设置在组合路缘石端部的下部凹形空腔内，环境温感器与桥面内温度传感器均与智能温控器连接，智能温控器连接桥上的电源。这样智能防冻桥面结构由桥面铺装层、钢筋-钢管网、发热丝、组合路缘石以及智能温度控制系统组成。发热丝呈Z字型穿梭于钢管中，并在组合路缘石下部凹形空腔内直角转向，发热丝一端与智能温度控制系统串联于组合路缘石端部下部凹形空腔内，发热丝、桥面内温度传感器、环境温感器都与智能温控器连接，智能温度控制系统根据设定的环境温度和桥面内温度分别控制发热丝的开启和关闭工作状态，当环境温感器的温度低于设定的温度时智能温控器开启发热丝工作，当加热到设定的保温温度时，桥面内温度传感器指示智能温控器停止发热丝工作。本技术具有如下的有益效果：1）它是一种主动预防措施，在积雪结冰之前就启动加热装置，使桥面保持0℃以上，而不是等积雪结冰后被动的去化雪除冰，可以减少大量的能耗。2）发热丝可以是直丝或螺旋状，发热丝来回穿行于钢管和路缘石中，可防止混凝土在铺筑、振捣、碾压以及桥梁运营过程中重载车辆的振动、桥面维修养护对发热丝的损坏，全程保护发热丝。3）温感器可分别感应桥面内和环境中的温度，由智能温控器根据桥面铺装层间和环境中所设定的温度自动开启和关闭，使桥面不积雪不结冰。4）整个系统如出现问题便于检查维修，只需揭开路缘石的上部即可方便地检查维修任何地方的发热丝，而且不影响正常交通运营。5）成本较低，只需改变原有设计中的钢筋网型式及路缘石结构，仅需购买发热丝，而发热丝的价格较低。附图说明图1是本技术智能防冻桥面结构的横剖面图。图2是本技术智能防冻桥面结构的平剖面图。图3是本技术智能防冻桥面结构的钢筋-钢管网节段平面图。图4是本技术智能防冻桥面结构的组合路缘石节段立面图。图5是本技术智能防冻桥面结构的组合路缘石横剖面图。图6是本技术智能防冻桥面结构的智能温度控制系统示意图。图中：1.桥面板2.人行道3.桥面铺装层4.钢筋-钢管网41.钢筋42.钢管43.垫片5.发热丝6.组合路缘石61.凹形空腔62.倒凸型盖板63.插孔7.智能温度控制系统71.环境温感器72.桥面内温度传感器73.智能温控器。具体实施方式桥梁的桥面铺装可采用水泥混凝土或沥青混凝土，水泥混凝土桥面铺装直接铺设在防水层或桥面板上，铺装层内应配置钢筋网；沥青混凝土桥面铺装由粘层、防水层、保护层及沥青面层组成，保护层通常为水泥混凝土，高等级道路在保护层与沥青面层之间也设置钢筋网。如图1、图2所示，本技术巧妙地将原有的桥面铺装结构稍作改变，将铺设在桥面板1上的钢筋网设置成钢筋-钢管网4，再在钢管42里设置发热丝5，将实体的路缘石改成组合路缘石6，这样桥面结构改造由桥面铺装层2、钢筋-钢管网4、发热丝5、组合路缘石6以及智能温度控制系统7组成，钢筋-钢管网4还是设置在桥面铺装层2厚度中间。如图3所示，钢筋-钢管网4的纵向为实芯的钢筋41，横向为空心的钢管42，钢管42的直径大于发热丝5的直径，钢管42的长度为两端伸入两侧组合路缘石6的凹形空腔61中间为准，为了避免浇筑混凝土时有混凝土漏入凹形空腔61，钢管42两端还设有防漏垫片43。如图4、图5所示，组合路缘石6由下部凹形空腔61和上部倒凸型盖板62组成，下部凹形空腔61面向车行道的侧面设置与钢筋-钢管网4的横向钢管42同间距的插孔63，插孔63的孔径约大于横向钢管42的外径，上部凸型盖板62的凸头与插孔63保留一定间距。发热丝5呈Z字型穿梭于钢管42中，两端的发热丝5在组合路缘石6下部凹形空腔61内直角转向。如图6所示，智能温度控制系统7由环境温感器71、桥面内温度传感器72及智能温控器73组成，桥面内温度传感器72和智能温控器73设置在组合路缘石6端部的下部凹形空腔61内，环境温感器71设置在人行道2底端外侧，发热丝5、环境温感器71、桥面内温度传感器72都与智能温控器73连接，智能温控器73与桥梁上的电源连接，智能温度控制系统7根据设定的环境温度和桥面内温度分别控制发热丝5的开启和关闭工作状态，当环境温感器71的温度低于设定的温度时智能温控器73开启发热丝5工作，当加热到设定的保温温度时，桥面内温度传感器72指示智能温控器73关闭发热丝5工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能防冻桥面结构，其特征在于：智能防冻桥面结构由桥面铺装层、钢筋-钢管网、发热丝、组合路缘石以及智能温度控制系统组成，发热丝呈Z字型穿梭于钢管中，并在组合路缘石下部空腔内直角转向，发热丝一端与智能温度控制系统串联于组合路缘石端部下部凹形空腔内，智能温度控制系统根据设定的环境温度和桥面内温度分别控制发热丝的开启和关闭工作状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能防冻桥面结构，其特征在于：智能防冻桥面结构由桥面铺装层、钢筋-钢管网、发热丝、组合路缘石以及智能温度控制系统组成，发热丝呈Z字型穿梭于钢管中，并在组合路缘石下部空腔内直角转向，发热丝一端与智能温度控制系统串联于组合路缘石端部下部凹形空腔内，智能温度控制系统根据设定的环境温度和桥面内温度分别控制发热丝的开启和关闭工作状态。


2.根据权利要求1所述的一种智能防冻桥面结构，其特征在于：钢筋-钢管网设置在桥面铺装层厚度中间，钢筋-钢管网的纵向为实芯的钢筋，横向为空心的钢管，横向钢管在纵向钢筋之上，钢管直径大于发热丝环圈直径，钢管长度为两端伸入两侧路缘石下部凹形空腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭红霞，孙志德，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43