專利名稱：樁柱式橋梁防冰凍系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橋梁防冰凍系統(tǒng)，主要是涉及潮濕低溫易于結(jié)冰環(huán)境下的橋梁防冰凍系統(tǒng)，用于橋面的預(yù)防結(jié)冰及除冰。
背景技術(shù)：
地球是一個(gè)巨大的地?zé)崮茉磧?chǔ)存庫(kù)，但地球表面的溫度往往會(huì)隨季節(jié)的變化發(fā)生較大的變動(dòng)，對(duì)于一些潮濕多雨地區(qū)的橋梁工程，由于橋梁橋面懸掛與空中，當(dāng)冬季外界溫度低于零攝氏度以下時(shí)，極易造成橋面結(jié)冰引發(fā)安全事故。由于地?zé)崮茉吹淖饔茫乇硗翆?br>
1.5 2m之間的地下溫度全年恒定在10° C左右。對(duì)于橋梁工程，其橋梁基樁往往在3(T50m，該處地?zé)岱€(wěn)定一般穩(wěn)定在15 20° C，若能充分的利用地?zé)峤粨Q系統(tǒng)進(jìn)行熱源交換和熱能利用，既可以節(jié)省占地空間，又可顯著地降低能源消耗的同時(shí)降低有害物質(zhì)的排放，與傳統(tǒng)的以耗電采暖相比，可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用75%左右。故在現(xiàn)有的橋梁基樁中設(shè)置地源熱泵，利用埋設(shè)與地下基樁管路中的熱交換流體巖石、地下水進(jìn)行熱交換，吸收地下熱能用于橋面加熱以預(yù)防和清除結(jié)冰，經(jīng)濟(jì)效益顯著，并可有效消除易結(jié)冰橋梁的安全隱患，安全意義重大，目前仍沒有此類裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用地?zé)崮茉催M(jìn)行橋面預(yù)防結(jié)冰及除冰的系統(tǒng)，適用于潮濕低溫易于結(jié)冰環(huán)境下的橋梁防冰凍。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的樁柱式橋梁防冰凍系統(tǒng)，包括能源基樁、地?zé)嵫h(huán)管、地?zé)崴煤蜆蛎嫠?，所述的能源基樁為人工或機(jī)械挖孔基樁，在挖孔完成后，布設(shè)鋼筋籠的過程中，直接在鋼筋籠中下置U型管狀換熱器形成地?zé)嵫h(huán)管，地?zé)嵫h(huán)管內(nèi)填充交換流體，在樁孔內(nèi)澆筑混凝土，通過管狀換熱器系統(tǒng)中的交換流體與混凝土材料、樁周土 -地下水系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，形成封閉式的地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)。所述的能源基樁搜集的地?zé)崮茉醇訜岬牡蜏責(zé)崴ㄟ^地?zé)嵫h(huán)管出口向上與所述的地?zé)崴眠B接，由地?zé)崴脤⒌蜏責(zé)崴樗偷綐蛎嫠佈b層。所述的橋梁墩柱為鋼筋混凝土材料，并在外側(cè)包裹一定厚度的保溫材料。安置在基樁內(nèi)地?zé)嵫h(huán)管(3)中填充的熱交換流體為水、鹽或防凍液的混合溶液，以形成封閉型的循環(huán)系統(tǒng)。所述的能源基樁⑵內(nèi)地?zé)嵫h(huán)管(3)中填充的熱交換流體為水、鹽或防凍液的混合溶液，以形成封閉型的循環(huán)系統(tǒng)。所述的橋面鋪裝層(8)上布設(shè)橋面水暖管(6)，通過形成的低溫?zé)崴h(huán)回路，形成一個(gè)水暖循環(huán)，起到一個(gè)加熱橋面，預(yù)防冰凍的作用。綜上所述，本發(fā)明是一種通過埋置于橋梁基樁中的地?zé)嵫h(huán)管與熱能交換流體搜集地?zé)崮茉醇訜嵫h(huán)管道內(nèi)流體，通過地?zé)崴脤崴樗偷綐蛎孢M(jìn)行循環(huán)，以加熱橋面，預(yù)防與清除橋面結(jié)冰，是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、性能可靠的樁柱式橋梁防冰凍系統(tǒng)，適用于潮濕低溫易于結(jié)冰環(huán)境下的橋梁防冰凍。
圖1是樁柱式橋梁防冰凍系統(tǒng)立面示意圖。圖2是樁柱式橋梁防冰凍系統(tǒng)平面示意圖。圖3是樁柱式橋梁防冰凍系統(tǒng)剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參見圖1和圖2，在橋梁能源基樁2中布設(shè)地?zé)嵫h(huán)管3，鋼筋籠中下置U型管狀換熱器形成地?zé)嵫h(huán)回路，在樁孔內(nèi)澆筑混凝土，并在地?zé)嵫h(huán)管3內(nèi)填充由水、鹽或防凍液形成的混合溶液，通過管狀換熱器系統(tǒng)中的交換流體與混凝土材料、樁周土-地下水系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，形成封閉式的地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)。 能源基樁2搜集的地?zé)崮茉醇訜岬牡蜏責(zé)崴ㄟ^地?zé)嵫h(huán)管3出口向上與所述的地?zé)崴?連接，由設(shè)置在地面處的地?zé)崴?抽送到橋面水暖管6，并在由鋼筋混凝土材料澆筑的橋梁墩柱7外側(cè)包裹一定厚度的保溫材料，以起到保溫的作用，在橋面鋪裝層
(8)上布設(shè)橋面水暖管￠)，通過形成的低溫?zé)崴h(huán)回路，形成一個(gè)水暖循環(huán)，起到一個(gè)加熱橋面，預(yù)防冰凍的作用。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明公開了一種樁柱式橋梁防冰凍系統(tǒng)，包括能源基樁(2)、地?zé)嵫h(huán)管(3)、地?zé)崴?4)和橋面水暖管￠)，其特征是:通過在橋梁基樁內(nèi)設(shè)置有熱交換進(jìn)水管，其中每根基樁分別設(shè)置4根地?zé)嵫h(huán)管(3)，2根水管形成一個(gè)低溫?zé)崴h(huán)回路，通過設(shè)置在地面處所述的地?zé)崴?4)將地?zé)嵫h(huán)管(3)加熱的低溫?zé)崴樗偷綐蛎嫠瘜?4)，形成一個(gè)水暖循環(huán)，起到一個(gè)加熱橋面，預(yù)防冰凍的作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁柱式橋梁防冰凍系統(tǒng)，其特征是:所述的能源基樁(2)為人工或機(jī)械挖孔基樁，在挖孔完成后，布設(shè)鋼筋籠的過程中，直接在鋼筋籠中下置U型管狀換熱器形成地?zé)嵫h(huán)管(3)，地?zé)嵫h(huán)管(3)內(nèi)填充交換流體，在樁孔內(nèi)澆筑混凝土，通過管狀換熱器系統(tǒng)中的交換流體與混凝土材料、樁周土-地下水系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，形成封閉式的地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樁柱式橋梁防冰凍系統(tǒng)，其特征是:所述的能源基樁(2)搜集的地?zé)崮茉醇訜岬牡蜏責(zé)崴?，通過地?zé)嵫h(huán)管(3)出口向上與所述的地?zé)崴?4)連接，由地?zé)崴?4)將低溫?zé)崴樗偷綐蛎嫠佈b層(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的樁柱式橋梁防冰凍系統(tǒng)，其特征是:所述的橋梁墩柱(7)為鋼筋混凝土材料，并在外側(cè)包裹一定厚度的保溫材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樁柱式橋梁防冰凍系統(tǒng)，其特征是:安置在基樁內(nèi)地?zé)嵫h(huán)管(3)中填充的熱交換流體為水、鹽或防凍液的混合溶液，以形成封閉型的循環(huán)系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樁柱式橋梁防冰凍系統(tǒng)，其特征是:所述的能源基樁(2)內(nèi)地?zé)嵫h(huán)管(3)中填充的熱交換流體為水、鹽或防凍液的混合溶液，以形成封閉型的循環(huán)系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的樁柱式橋梁防冰凍系統(tǒng)，其特征是:所述的橋面鋪裝層(8)上布設(shè)橋面水暖管￠)， 通過形成的低溫?zé)崴h(huán)回路，形成一個(gè)水暖循環(huán)，起到一個(gè)加熱橋面，預(yù)防冰凍的作用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種樁柱式橋梁防冰凍系統(tǒng)，包括能源基樁(2)、地?zé)嵫h(huán)管(3)、地?zé)崴?4)和橋面水暖管(6)，其特征是通過在橋梁基樁內(nèi)設(shè)置有熱交換進(jìn)水管，其中每根基樁分別設(shè)置4根地?zé)嵫h(huán)管(3)，2根水管形成一個(gè)低溫?zé)崴h(huán)回路，通過設(shè)置在地面處所述的地?zé)崴?4)將地?zé)嵫h(huán)管(3)加熱的低溫?zé)崴樗偷綐蛎嫠瘜?4)，形成一個(gè)水暖循環(huán)，起到一個(gè)加熱橋面，預(yù)防冰凍的作用。在橋梁所處較為潮濕環(huán)境，且外界氣溫低于零攝氏度時(shí)，通過啟動(dòng)地?zé)岜?4)，將預(yù)埋于深部地層中橋梁基樁內(nèi)的地?zé)嵫h(huán)管(3)，搜集地?zé)崮茉匆约訜嵯到y(tǒng)中的水，并形成閉合加熱回路。本發(fā)明能有效減少低溫多雨山區(qū)橋梁冰凍病害，避免由于橋梁結(jié)冰造成的安全隱患。防冰凍系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、性能可靠。
文檔編號(hào)E01D19/12GK103205932SQ20131014100
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月23日
發(fā)明者劉建華 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué)