一種組合式道路融雪化冰裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種組合式道路融雪化冰裝置，包括沿道路通行方向均勻埋設在道路下方的散熱管道，所述的裝置還包括設置在地下用于保溫和沉淀熱水源的蓄水沉淀池，蓄水沉淀池的海拔高度高于道路的海拔高度；蓄水沉淀池的側壁上設置有過濾器，過濾器通過引水管道與熱水源連接；所述的輸水管道連接在蓄水沉淀池遠離過濾器一側的側壁底部；在道路兩側的護欄中沿道路通行方向設置有漫水管道，漫水管道上均勻連接有用于向道路路面灑水的噴嘴，噴嘴的一端與漫水管道連接，噴嘴的另一端穿出護欄；漫水管道連接輸水管道，在漫水管道和輸水管道上均安裝有控水閥門。本裝置采用兩種方式對冬季路面冰雪進行消融，具有融雪效果好、安全環(huán)保等優(yōu)點。
【專利說明】ー種組合式道路融雪化冰裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型是涉及ー種冬季利用天然溫泉水或地熱水通過埋管和漫排組合方式來融化公路橋梁面層積雪的環(huán)保型道路融雪化冰裝置。
【背景技術】
[0002]我國大部分地區(qū)屬于冰雪地區(qū)，冬季路(橋)面積雪冰凍是交通安全的主要因素之一。據(jù)統(tǒng)計，我國因道路積雪結冰造成的交通事故占冬季交通事故總量的35%以上。目前，我國山區(qū)冬季公路養(yǎng)護常采取以撒布融雪劑以及動用除雪機械為主的融雪措施，傳統(tǒng)融雪措施的不足之處在于:
[0003]1.需要投入大量人力物力，長時間封閉道路交通，人工作業(yè)勞動強度大，作業(yè)效果低。
[0004]2.機械設備初期投資較大，運轉和利用效率較低，除冰雪清除速度慢，可能會對路面造成破壞損傷。
[0005]3.撒布融雪劑會造成環(huán)境污染，并極易對路面材料、橋梁結構、周圍環(huán)境與建筑、地下管線等造成破壞和腐蝕，降低路面橋面壽命。
[0006]4.養(yǎng)護成本高，經(jīng)濟性差。
[0007]在城市中，隨著地熱工程的不斷發(fā)展，屬可再生資源的地熱水也逐漸得到廣泛利用，而山區(qū)的天然溫泉水也可以作為冬季路面冰雪消融的熱量來源，因此，因地制宜，充分利用山區(qū)天然溫泉水、地熱水或城市エ業(yè)中產生的熱水作為熱水源，進行路(橋)面融雪化冰具有成本低、無腐蝕、緑色環(huán)保的效果，對公路交通安全具有重大意義。
[0008]國內利用溫泉水或地熱水清除道路冰雪的嘗試還很少，雖然已有提出的埋管式融雪裝置解決了ー些問題，提出了很多建設性的措施，具有開創(chuàng)性，但仍存在一些缺陷:當周圍環(huán)境溫度過低時，或路面冰雪過厚時，埋管式融雪裝置的工作效果不佳。

【發(fā)明內容】

[0009]為了進一步提高融雪效率，減少路面二次結冰的隱患，降低道路通行風險，本實用新提出一種采用天然溫泉水源、地熱水或城市エ業(yè)產生的熱水作為熱水源的組合式多功能的融雪化冰系統(tǒng)裝置。
[0010]為了實現(xiàn)上述任務，本實用新型采用以下技術方案:
[0011]ー種組合式道路融雪化冰裝置，包括沿道路通行方向均勻埋設在道路下方的散熱管道，散熱管道的一端連接輸水管道，散熱管道的另一端連接道路排水系統(tǒng)，所述的裝置還包括設置在地下用于保溫和沉淀熱水源的蓄水沉淀池，蓄水沉淀池的海抜高度高于道路的海抜高度；蓄水沉淀池的頂部加蓋預制蓋板，蓄水沉淀池的側壁上設置有過濾器，過濾器通過引水管道與熱水源連接；所述的輸水管道連接在蓄水沉淀池遠離過濾器ー側的側壁底部；在道路兩側的護欄中沿道路通行方向設置有漫水管道，漫水管道上均勻連接有用于向道路路面灑水的噴嘴，噴嘴的一端與漫水管道連接，噴嘴的另一端穿出護欄；漫水管道連接輸水管道，在漫水管道和散熱管道上均安裝有控水閥門。
[0012]進ー步地，所述的過濾器下方的蓄水沉淀池中設置有隔板，隔板垂直于蓄水沉淀池的底面和側壁，隔板的高度小于蓄水沉淀池的高度。
[0013]進ー步地，所述的噴嘴通過異徑三通與漫水管道連接，噴嘴的直徑小于漫水管道的直徑，且噴嘴伸出護欄的一端距離道路路面的高度為40cm。
[0014]進ー步地，所述的輸水管道上安裝有總閥門。
[0015]進ー步地，在輸水管道與蓄水沉淀池連接的端部設置有過濾網(wǎng)。
[0016]進ー步地，所述的蓄水沉淀池、輸水管道和漫水管道的外部均包裹有保溫層，蓄水沉淀池下部還筑有混凝土保溫板。
[0017]進ー步地，散熱管道為“U”型集熱管，采用不銹鋼無縫管制成，外徑為12mm?20mm,散熱管道管壁的厚度為Imm?2mm。
[0018]進ー步地，所述的護欄也可以是路緣石。
[0019]優(yōu)選地，所述的熱水源采用山區(qū)天然溫泉水或地熱水。
[0020]本實用新型的技術效果是:
[0021]1.充分利用沿線的可循環(huán)再生的山區(qū)天然溫泉水或地熱水融化冬季路(橋)面的積雪。
[0022]2.本裝置將埋管式和漫排式很好地結合起來，在不同的外部條件下采用不同的融雪方式，能夠達到既節(jié)約又高效地清除路(橋)面積雪的目的。
[0023]3.利用海抜高度差將熱水引至路面進行融雪化冰，不用外力輸送熱水；
[0024]4.本實用新型通過設置散熱管道且所述散熱管道為“U，，型集熱管，這樣增加散熱面積，對積雪的消融效果良好。
[0025]5.本裝置運行設備及結構易操作，安全可靠，使用壽命長，成本低廉，節(jié)約人力物力，可降低道路冬季養(yǎng)護成本。
[0026]6.本裝置屬于環(huán)境友好型，清潔無污染，無腐蝕，對道路橋梁結構影響很小，將融雪后的溫泉水合理收集之后還可以用來作為農作物、植物灌溉用水或生活用水，達到節(jié)約用水目的。
[0027]7.由于溫泉水冬暖夏涼，本裝置還能在夏天溫度比較高的情況下，通過同樣的運行，給路面或橋面降溫，減少由于高溫引起的路面或橋面損壞和產生過大的溫度應カ延長道路和橋梁的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型的整體結構示意圖；
[0029]圖2為漫水管道和散熱管道的結構示意圖；
[0030]圖3為蓄水沉淀池示意圖；
[0031]圖4為噴嘴的安裝位置示意圖；
[0032]圖5為噴嘴和漫水管道的結構示意圖；
[0033]圖6為漫水管道的布設示意圖；
[0034]圖中標號代表:I一引水管道，2—蓄水沉淀池，3—隔板，4ー總閥門，5—輸水管道，6—過濾器，7—控水閥門，8—護欄，9 一散熱管道，10—漫水管道，11 ー噴嘴，12—保溫層， 13一異徑二通，14一過濾網(wǎng)，15一預制蓋板，16一混凝土保溫板；
【具體實施方式】
[0035]本實用新型可以因地制宜，充分利用道路沿線的天然溫泉水、人工開鑿引出的地熱水，或城市エ業(yè)產生的熱廢水經(jīng)處理后作為熱水源，用于冬季路面的融雪化冰；本裝置的最佳工作溫度為-15?0°C。
[0036]實施例:
[0037]遵從上述技術方案，如圖1所示，ー種組合式道路融雪化冰裝置，包括沿道路通行方向均勻埋設在道路下方的散熱管道9，散熱管道9的一端連接輸水管道5，散熱管道9的另一端連接道路排水系統(tǒng)，所述的裝置還包括設置在地下用于保溫和沉淀熱水源的蓄水沉淀池2，蓄水沉淀池2的海抜高度高于道路的海抜高度；蓄水沉淀池2的頂部加蓋預制蓋板15，蓄水沉淀池2的側壁上設置有過濾器6，過濾器6通過引水管道I與熱水源連接；所述的輸水管道5連接在蓄水沉淀池2遠離過濾器6 —側的側壁底部；在道路兩側的護欄8中沿道路通行方向設置有漫水管道10，漫水管道10上均勻連接有用于向道路路面灑水的噴嘴11，噴嘴11的一端與漫水管道10連接，噴嘴11的另一端穿出護欄8 ;漫水管道10連接輸水管道5，在漫水管道10和輸水管道5上均安裝有控水閥門7。
[0038]蓄水沉淀池2設置于熱水源附近，埋設在地面以下，頂部加蓋預制蓋板15，并在蓄水沉淀池2外包裹有保溫層12，在蓄水沉淀池2底部保溫層12的下方還設置有一定厚度的混凝土保溫板16，使整個蓄水沉淀池2起到良好的保溫作用；蓄水沉淀池2中設置過濾器6，用于過濾熱水源中的雜質，防止其阻塞管道，在過濾器6下方的池中設置有隔板3，隔板3垂直于沉淀池底面和側壁，隔板3隔成的兩部分中，過濾器6下方的為沉淀池，另一部分為蓄水池，且隔板3的高度小于蓄水沉淀池2的高度，這樣經(jīng)過引水管道I的熱水經(jīng)過過濾器6的過濾，使熱水充分沉淀，熱水中的雜質落在沉淀池中，上層清水留到蓄水池，然后經(jīng)過輸水管道5流出。
[0039]輸水管道5連接在蓄水沉淀池2中遠離過濾器6 —側的蓄水池側壁底部，蓄水池中的熱水已經(jīng)過過濾和沉淀，雜質少，而在輸水管道5與蓄水沉淀池2連接的端部還設置有過濾網(wǎng)14，再次過濾熱水中的雜質，以免其阻塞輸水管道5 ;在輸水管道5上包裹有保溫層12，使熱水在輸送過程中減少熱量損失。
[0040]輸水管道5上安裝有總閥門4，打開總閥門4，輸水管道5將熱水送達需要融化冰雪的路面，采用異徑三通13將輸水管道5與散熱管道9和漫水管道10。在散熱管道9和漫水管道10上均安裝有控水閥門7。
[0041]散熱管道9為“U”型集熱管，這樣增加散熱面積，對積雪的消融效果良好。其埋深視具體情況和通過計算確定，一般為不影響路面結構和能達到融雪效果的前提下，埋置淺為佳，埋管間距以達到最佳融雪效果設置，不宣過寬。
[0042]漫水管道10沿道路通行方向埋設在道路護欄8或路緣石中，漫水管道10上均勻分布有噴嘴11，噴嘴11 一端通過異徑三通13與漫水管道10連接，另一端伸出護欄8或路緣石，且伸出護欄8或路緣石的一端距離地面的高度優(yōu)選40cm ;噴嘴11直徑小于漫水管道10直徑。在漫水管道10外側也包裹有保溫層12。
[0043]當同時開啟輸水管道5上的總閥門4和散熱管道9上的控水閥門7時，水從蓄水沉淀池2經(jīng)輸水管道5進入“U”型散熱管道9，通過散熱管道9將熱量傳輸?shù)铰访?橋面)面層，使面層溫度升高，進而使路面(橋面)積雪融化，持續(xù)工作可以使積水蒸發(fā)，烘干路面；散熱管道9 一端連接輸水管道5，另一端連接道路的排水系統(tǒng)，即熱水經(jīng)過散熱管放熱后，通過排水系統(tǒng)排走或再次蓄積后用于農作物、緑化帶澆灌或生活用水。
[0044]當同時開啟輸水管道5上的總閥門4和漫水管道10上的控水閥門7時，水從蓄水沉淀池2經(jīng)主輸水管道5進入漫水管道10，通過漫水噴嘴11噴射到路面，沿著橫坡和縱坡的合成坡度方向漫流過需融雪化冰的路面或橋面與路面或橋面上所積冰雪進行熱量交換，使得路(橋)面積雪融化。
[0045]當同時開啟總閥門4和兩個控水閥門7時，應加大主輸水管道5水流量，散熱管道9和漫水管道10同時工作，兩者相互配合，發(fā)揮出更大更好的效果，從而提高除雪效率。
[0046]裝置的具體使用情況如下:
[0047](I)當環(huán)境溫度為_5°C?0°C時，只開啟輸水管道5的總閥門4和散熱管道9上的控水閥門7。
[0048]在保證一定融雪效率的前提下，當環(huán)境溫度相對較高吋，為減小橋面水膜對行車擾動的影響，此時僅開啟埋管系統(tǒng)。水流經(jīng)橋面內埋設的不銹鋼管道，通過管道溫泉水把熱量傳給橋面，使橋面升溫達到融化積雪的效果。
[0049](2)當環(huán)境溫度為_15°C?0°C吋，開啟輸水管道5的總閥門4、散熱管道9和漫水管道10上的控水閥門7。
[0050]在環(huán)境溫度相對較低時，獨立開啟散熱管道9已經(jīng)不能達到預期融雪標準；而獨立開啟漫水管道10則導致斷水困難，一旦斷水易形成冰層嚴重影響行車安全，此時應一井開啟散熱管道9和漫水管道10。即先期開啟散熱管道9預熱橋面；降雪時，散熱管道9和漫水管道10 —并開啟，同時進行融雪；當積雪消融后，關閉漫水管道10，依靠埋散熱管道9進行后期路面殘留雪水烘干；橋面干燥時關閉整個裝置。
[0051]此方案優(yōu)勢在于:由于漫水管道10初期融雪效果較好，先對橋面進行漫流式融雪，此時散熱管道9開始預熱橋面，相當于同時進行融雪，而且可以克服漫流式融雪方式斷水后橋面的由于環(huán)境溫度低而引起的路面結冰，以達到良好穩(wěn)定的融雪效果。
[0052](3)環(huán)境溫度低于_15°C吋，為保證安全，關閉所有閥門。
[0053]在環(huán)境溫度低于_15°C時，不得任意開整個裝置，以防不利因素導致橋面結冰，進而引發(fā)交通安全事故。
[0054]裝置開啟一定時間后，根據(jù)路(橋)面積雪情況道路養(yǎng)護人員可及時關閉相關控水閥門7。另外，夏季環(huán)境干旱時，也可以利用本裝置向道路灑水以降低塵土飛揚等環(huán)境污染，同時對道路周邊的植物進行了澆灌。
[0055]本裝置中蓄水沉淀池2可采用水泥混凝土材料現(xiàn)場支模澆筑或采用預制安裝均可，蓄水沉淀池2的海抜高度應高于需要融雪化冰的路面或橋面的高度，使熱水源在重力作用下能自動流向路面和橋面而不用借助外力；蓄水池保溫層12材料可采用XPS板或者聚氨酯泡沫保溫層12，輸水管道5和漫水管道10采用鑄鉄管或鍍鋅管或不銹鋼管，輸水管道5的保溫層12可采用聚氨酯泡沫保溫材料，控水閥門7采用截斷閥，散熱管道9的外徑為12mm?20mm,散熱管道9管壁的厚度為1_?2mm,采用不銹鋼無縫管制成,其埋深視具體情況和通過計算確定。漫水管道10采用304不銹鋼管，漫水管道10的保溫層12可采用巖棉或玻璃棉保溫材料，漫水水嘴選用304不銹鋼管，管徑采用DN12mm，各個漫水水嘴間距應介于50cm?120cm之間，采用80cm為宜；漫水管道10管徑根據(jù)需融雪路段長度及路面寬度經(jīng)計算后確定，輸水管道5管徑采用大于漫水管道10管徑I?2個標準值。
【權利要求】
1.ー種組合式道路融雪化冰裝置，包括沿道路通行方向均勻埋設在道路下方的散熱管道(9)，散熱管道(9)的一端連接輸水管道(5)，散熱管道(9)的另一端連接道路排水系統(tǒng)，其特征在于，所述的裝置還包括設置在地下用于保溫和沉淀熱水源的蓄水沉淀池(2)，蓄水沉淀池(2)的海抜高度高于道路的海抜高度；蓄水沉淀池(2)的頂部加蓋預制蓋板(15)，蓄水沉淀池(2)的側壁上設置有過濾器(6)，過濾器(6)通過引水管道(I)與熱水源連接；所述的輸水管道(5)連接在蓄水沉淀池(2)遠離過濾器(6) —側的側壁底部；在道路兩側的護欄(8 )中沿道路通行方向設置有漫水管道(10 )，漫水管道(10 )上均勻連接有用于向道路路面灑水的噴嘴(11)，噴嘴(11)的一端與漫水管道(10)連接，噴嘴(11)的另一端穿出護欄(8)；漫水管道(10)連接輸水管道(5)，在漫水管道(10)和散熱管道(9)上均安裝有控水閥門⑴。
2.如權利要求1所述的組合式道路融雪化冰裝置，其特征在于，所述的過濾器(6)下方的蓄水沉淀池(2)中設置有隔板(3)，隔板(3)垂直于蓄水沉淀池(2)的底面和側壁，隔板(3)的高度小于蓄水沉淀池(2)的高度。
3.如權利要求1所述的組合式道路融雪化冰裝置，其特征在于，所述的噴嘴(11)通過異徑三通(13)與漫水管道(10)連接，噴嘴(11)的直徑小于漫水管道(10)的直徑，且噴嘴(11)伸出護欄(8)的一端距離道路路面的高度為40cm。
4.如權利要求1所述的組合式道路融雪化冰裝置，其特征在于，所述的輸水管道(5)上安裝有總閥門(4)。
5.如權利要求1所述的組合式道路融雪化冰裝置，其特征在于，在輸水管道(5)與蓄水沉淀池(2)連接的端部設置有過濾網(wǎng)(14)。
6.如權利要求1所述的組合式道路融雪化冰裝置，其特征在于，所述的蓄水沉淀池(2 )、輸水管道(5 )和漫水管道(10 )的外部均包裹有保溫層(12 )，蓄水沉淀池(2 )下部還筑有混凝土保溫板(16)。
7.如權利要求1所述的組合式道路融雪化冰裝置，其特征在于，散熱管道(9)為“U”型集熱管，采用不銹鋼無縫管制成，外徑為12mm?20mm,散熱管道(9)管壁的厚度為Imm?2mm o
8.如權利要求1所述的組合式道路融雪化冰裝置，其特征在于，所述的護欄(8)也可以是路緣石。
9.如權利要求1所述的組合式道路融雪化冰裝置，其特征在于，所述的熱水源采用山區(qū)天然溫泉水或地熱水。
【文檔編號】E01C11/26GK203440731SQ201320567653
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權日:2013年9月12日
【發(fā)明者】王選倉, 魏橋, 范永豐, 陸凱詮, 劉軍, 梁城, 于丹, 李俊峰, 王磊, 傅珍 申請人:長安大學