光伏路基遮阳供电结构及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种光伏路基遮阳供电结构及其施工方法，所述光伏路基遮阳供电结构包括：支撑单元，设置于所述路基边坡上，所述支撑单元设置有多个，其中，每个所述支撑单元均包括多个支撑部，并且多个支撑部间隔设置在所述路基边坡上；柔性横向支撑部，设置于所述支撑部上，并用于支撑光伏板，其中，一个所述支撑单元与设置于所述柔性横向支撑部上的光伏板形成一个发电单元，其中，所述光伏板与所述路基边坡外表面互相平行；充电系统，设置于所述路面一侧，且与所述光伏板电连接。本发明专利技术可以从源头上隔绝路基热量输入，维持路基热平衡，能源消纳少、工程造价低，解决多年冻土路基防治新结构关于路基融沉的问题。结构关于路基融沉的问题。结构关于路基融沉的问题。

【技术实现步骤摘要】
光伏路基遮阳供电结构及其施工方法


[0001]本专利技术涉及多年冻土区遮阳
，尤其是涉及为高原区域强热辐射导致的多年冻土区路基退化及融沉变形的技术，具体地说，涉及一种光伏路基遮阳供电结构及其施工方法。

技术介绍

[0002]冻土是指温度低于0℃且含有冰的各种岩石和土壤，按其存在时间长短可分为多年冻土和季节性冻土。多年冻土是三年以上处于冻结状态的土，只有表层几米的土层处于夏融冬冻的状态，该层也被称为季节性活动层；季节性冻土是只在地表几米范围内冬季冻结、夏季融化的土，该层也被称为季节冻结层或季节活动层。我国多年冻土地区分布广泛，其面积约占国土总面积的22.4％，居世界第3位。冻土是在气候与地质环境共同作用下形成的，其物理力学性能对温度变化十分敏感。当在多年冻土地区修建公路后，打破了路基下覆冻土的水热平衡状态，从而导致多年冻土退化，诱发冻融灾害。
[0003]我国青藏高原大多属于高温冻土，稍有扰动就极易引起冻土退化，导致路基发生剧烈的融沉变形，影响工程结构的稳定性和服役性能。冻土区已建的道路工程表明：每年因冻土退化导致的路基融沉量均超过10cm，多年累积融沉量超过50cm，最严重的路段累积融沉量超过2m。因此我国很多寒区道路路段都处于常坏常修的状态。
[0004]冻土退化问题是我国多年冻土区道路修建的主要威胁。综上所述，现在亟需一种隔热效率高、工程造价低、从源头上隔绝路基热量输入的新型路基结构，以防止多年冻土路基的融沉变形。
[0005]目前防止多年冻土路基融沉变形的措施主要有以下几种：/>[0006]1.保温隔热：在路基内加铺一层保温材料，利用保温材料的低导热性阻止上层热量进入下部土体，工程中常用的保温材料有聚丙乙烯泡沫板(EPS)和聚氨酯泡沫板(PU)。
[0007]2.块石护坡：由于块石的孔隙大，空气可以在块石护坡路基中自由流动，路基最终表现为冷量输入大于热量输入，路基温度场持续降低，以达到多年冻土路基的稳定。
[0008]3.设通风管：将通风管埋置于路基土体中，其工作原理是在冬季，密度较大的冷空气在自重和风的作用下将管中的热空气排出，并不断带走周围土体的热量，以保证路基边坡上处于冻结状态。
[0009]4.安装热棒：热棒是一种汽液两相对流循环的密封管，里面充填工质(氨)，管的上端为冷凝器，下端为蒸发器，当冷凝温度低于蒸发温度时，蒸发器中的液体工质蒸发吸热，将热量向上传递至冷凝端，再遇冷冷凝为液体回流至蒸发端，以此循环工作。基于该制冷原理，热棒将冷量贮存在路基中防止融沉变形。
[0010]5.制冷装置：通过外力做功的方式将热量从低温物体传递至高温物体，消耗功可通过电能、太阳能等进行补偿，常见的制冷方法有压缩式制冷、吸附式制冷、半导体制冷等。
[0011]6.设遮阳棚：将遮阳棚设置在冻土路基上，可以直接阻挡太阳辐射，可以降低路面以及路基下的温度，从而能防止融沉变形，保证道路安全。
[0012]以上措施虽然能够防止多年冻土路基的融沉变形，但均存在其局限性。例如：单纯使用隔热保温材料的冷却效率低，季节匹配性差，一般与热棒等防护措施联合使用。块石护坡容易受到土地沙化和积雪的影响，当孔隙结构被堵塞后，冷却性能大大降低。埋设通风管的方法到了暖季只能关闭通风管以阻止外部热空气进入管内，无法保证冻土路基一直处于低温状态。热棒面临的问题同样如此，热棒要求上部冷凝器温度低于下部蒸发器温度，所以只有在寒季才能较好发挥作用。使用制冷装置虽然可以避免上述问题，但需要额外的电力进行功补偿，制冷功率低，造价增加，施工难度升高；设置遮阳棚的路基造价便宜、施工难度低，但是仅能起到遮阳隔热的效果，并不能有效利用高原地区充足的太阳能供给充电桩。
[0013]综上，现有防止多年冻土路基融沉变形的措施要么难以适应气温变化、冷却效率低，要么造价高昂、不便于施工。
[0014]有鉴于此特提出本专利技术。

技术实现思路

[0015]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种光伏路基遮阳供电结构，可以从源头上隔绝路基热量输入，维持路基热平衡，能源消纳少、工程造价低，解决多年冻土路基防治新结构关于路基融沉的问题。
[0016]为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：
[0017]一种光伏路基遮阳供电结构，包括：
[0018]路面；
[0019]路基边坡，设置于所述路面侧面；
[0020]支撑单元，设置于所述路基边坡上，所述支撑单元设置有多个，其中，每个所述支撑单元均包括多个支撑部，并且多个支撑部间隔设置在所述路基边坡上；
[0021]柔性横向支撑部，设置于所述支撑部上，并用于支撑光伏板，其中，一个所述支撑单元与设置于所述柔性横向支撑部上的光伏板形成一个发电单元，其中，所述光伏板与所述路基边坡外表面互相平行；
[0022]充电系统，设置于所述路面一侧，且与所述光伏板电连接。
[0023]在上述任一方案中优选的实施例，所述支撑部包括：
[0024]竖向支撑件，一端与所述路基边坡连接，另一端用于支撑所述柔性横向支撑部。
[0025]在上述任一方案中优选的实施例，所述柔性横向支撑部包括：
[0026]连接件，设置于所述竖向支撑件上；
[0027]连接板，设置于所述连接件上；
[0028]连接杆，与所述连接板连接，且穿设所述连接板中部；
[0029]钢绞线，穿设于所述光伏板的侧面，用于连接所述光伏板，且所述钢绞线端部绕设于所述连接杆上，以实现将所述光伏板支撑，其中，所述光伏板以及钢绞线均设置有多个。
[0030]在上述任一方案中优选的实施例，所述柔性横向支撑部还包括：
[0031]斜向钢支架，与所述连接件连接；
[0032]横向钢支架，两端与所述斜向钢支架上表面连接，其中，所述横向钢支架用于支撑所述钢绞线。
[0033]在上述任一方案中优选的实施例，所述的光伏路基遮阳供电结构，还包括：
[0034]加固部，用于与所述连接件和路基边坡连接。
[0035]在上述任一方案中优选的实施例，所述加固部包括：
[0036]第一加固件，设置于所述竖向支撑件的一侧，分别用于连接所述连接件和路基边坡；
[0037]第二加固件，设置于所述竖向支撑件的另一侧，分别用于连接所述连接件和路基边坡。
[0038]在上述任一方案中优选的实施例，所述第一加固件包括：
[0039]第一固定座，设置于所述路基边坡上，并位于所述竖向支撑件一侧；
[0040]第一斜拉索，一端与所述第一固定座连接，另一端与所述连接件一端连接。
[0041]在上述任一方案中优选的实施例，所述第二加固件包括：
[0042]第二固定座，设置于所述路基边坡上，并位于所述竖向支撑件另一侧；
[0043]第二斜拉索，一端与所述第二固定座连接，另一端与所述连接件另一端连接。
[0044]在上述任一方案中优选的实施例，每个所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏路基遮阳供电结构，其特征在于，包括：路面(4)；路基边坡(1)，设置于所述路面(4)侧面；支撑单元，设置于所述路基边坡(1)上，所述支撑单元设置有多个，其中，每个所述支撑单元均包括多个支撑部，并且多个支撑部间隔设置在所述路基边坡(1)上；柔性横向支撑部，设置于所述支撑部上，并用于支撑光伏板(5)，其中，一个所述支撑单元与设置于所述柔性横向支撑部上的光伏板(5)形成一个发电单元，其中，所述光伏板(5)与所述路基边坡(1)外表面互相平行；充电系统(2)，设置于所述路面(4)一侧，且与所述光伏板(5)电连接。2.根据权利要求1所述的光伏路基遮阳供电结构，其特征在于，所述支撑部包括：竖向支撑件，一端与所述路基边坡(1)连接，另一端用于支撑所述柔性横向支撑部。3.根据权利要求2所述的光伏路基遮阳供电结构，其特征在于，所述柔性横向支撑部包括：连接件(8)，设置于所述竖向支撑件上；连接板(9)，设置于所述连接件(8)上；连接杆(10)，与所述连接板(9)连接，且穿设所述连接板(9)中部；钢绞线(6)，穿设于所述光伏板(5)的侧面，用于连接所述光伏板(5)，且所述钢绞线(6)端部绕设于所述连接杆(10)上，以实现将所述光伏板(5)支撑，其中，所述光伏板(5)以及钢绞线(6)均设置有多个。4.根据权利要求3所述的光伏路基遮阳供电结构，其特征在于，所述柔性横向支撑部还包括：斜向钢支架(7)，与所述连接件(8)连接；横向钢支架(15)，两端与所述斜向钢支架(7)上表面连接，其中，所述横向钢支架(15)用于支撑所述钢绞线(6)。5.根据权利要求3或4所述的光伏路基遮阳供电结构，其特征在于，还包括：加固部，用于与所述连接件(8)和路基边坡(1)连接。6.根据权利要求5所述的光伏路基遮阳供电结构，其特征在于，所述加固部包括：第一加固件，设置于所述竖向支撑件的一侧，分别用于连接所述连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，唐文震，李晓康，刘爽，王盟，郑双飞，张栋，汪双杰，杜彦良，吴永康，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：