本發(fā)明涉及加熱系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種自動(dòng)融雪化冰高架橋排水溝加熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，世界各國高架橋主要通過使用融雪劑來融雪化冰，但是融雪劑對高架橋?yàn)r青面層、排水溝混凝土緣石和周邊環(huán)境帶來許多負(fù)面影響，其主要表現(xiàn)為高架橋?yàn)r青抗老化性能降低、動(dòng)穩(wěn)定度下降、排水溝混凝土鹽凍破壞、破壞周邊土壤生態(tài)環(huán)境和污染水源等問題。采用機(jī)械除冰雪方法需要大量人員和鏟雪車，且除冰雪效果不徹底和滯后性嚴(yán)重。

高架橋采用電加熱自動(dòng)融雪化冰技術(shù)可解決上述問題，但高架橋行車道面自動(dòng)融雪化冰時(shí)，冰雪融化水后沿著高架橋的橫坡流至排水溝，雪水在排水溝遇冷使溫度降低到冰點(diǎn)，雪水再次結(jié)冰，堵塞排水通道。因此，加熱排水溝防止雪水結(jié)冰具有重要的意義和實(shí)際價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?yàn)楦呒軜蚺潘疁献詣?dòng)融雪化冰、快速有效排水的高架橋排水溝加熱系統(tǒng)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種高架橋排水溝加熱系統(tǒng)，包括第一加熱層、第二加熱層、第三加熱層及控制器；所述第一加熱層埋設(shè)于所述排水溝的底部，所述第二加熱層位于所述第一加熱層正下方，所述第三加熱層埋設(shè)于所述排水溝側(cè)壁內(nèi)，所述控制器固定安裝在所述高架橋外側(cè)，所述第一加熱層、第二加熱層、第三加熱層均與所述控制器電連接。

本發(fā)明的有益效果是：通過在排水溝的側(cè)壁以及底部分別加裝第一加熱層、第二加熱層和第三加熱層，冬季可以快速自動(dòng)融化排水溝內(nèi)的冰雪，并防止融雪化冰高架橋匯入排水溝的雪水再次結(jié)冰，及時(shí)排走高架橋冰雪天氣下融化的冰雪，保障高架橋上車輛安全駕駛，防止交通事故發(fā)生，保障交通順暢。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述第一加熱層、第二加熱層和第三加熱層均包括碳纖維發(fā)熱線和鋼筋網(wǎng)，所述碳纖維發(fā)熱線的兩端均與所述控制器電連接，所述碳纖維發(fā)熱線與所述鋼筋網(wǎng)的縱向鋼筋固定連接，且等間距布置。

進(jìn)一步，所述碳纖維發(fā)熱線的間距為4cm-20cm。

進(jìn)一步，所述碳纖維發(fā)熱線由內(nèi)向外依次為碳纖維原絲、聚酰亞胺膜、特氟龍層、鋁箔膜和不銹鋼絲網(wǎng)。

進(jìn)一步，所述排水溝底部為砂漿層，所述砂漿層的厚度為3cm-8cm，所述第一加熱層位于所述砂漿層內(nèi)，所述第一加熱層與所述砂漿層上表面的距離為2cm-7cm。

進(jìn)一步，所述砂漿層下方為高架橋箱梁，所述第二加熱層埋設(shè)于所述高架橋箱梁內(nèi)，所述第二加熱層與所述高架橋箱梁上表面的距離為2cm-8cm。

進(jìn)一步，所述排水溝側(cè)壁為混凝土緣石層，所述第三加熱層埋設(shè)于所述混凝土緣石層內(nèi)，所述第三加熱層的上端與所述混凝土緣石層的上表面之間的距離為3cm-8cm，所述第三加熱層的鋼筋網(wǎng)向所述高架橋箱梁內(nèi)縱向延伸，且與所述第二加熱層的鋼筋網(wǎng)固定連接。

進(jìn)一步，所述高架橋箱梁上鋪設(shè)有調(diào)平層，所述調(diào)平層上鋪設(shè)有路面層，所述路面層由中心向兩側(cè)傾斜，路面層表面與水平面的夾角為0.5°-2°。

進(jìn)一步，所述排水溝上端預(yù)設(shè)有蓋板，所述蓋板為混凝土篦子或球墨鑄鐵篦子。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明第一加熱層結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明第二加熱層與第三加熱層結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1、第一加熱層；2、第二加熱層；3、第三加熱層；4、碳纖維發(fā)熱線；5、鋼筋網(wǎng)；6、砂漿層；7、高架橋箱梁；8、混凝土緣石；9、調(diào)平層；10、路面層；11、蓋板；12、護(hù)欄。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明第一加熱層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明第二加熱層與第三加熱層結(jié)構(gòu)示意圖。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例的一種高架橋排水溝加熱系統(tǒng)，包括第一加熱層1、第二加熱層2、第三加熱層3及控制器；第一加熱層1埋設(shè)于排水溝的底部，第二加熱層2位于第一加熱層1正下方，第三加熱層3埋設(shè)于排水溝側(cè)壁內(nèi)，控制器固定安裝在高架橋外側(cè)，第一加熱層1、第二加熱層2、第三加熱層3均與控制器電連接。

如圖2和圖3所示，本實(shí)施例的第一加熱層1、第二加熱層2和第三加熱層3均包括碳纖維發(fā)熱線4和鋼筋網(wǎng)5，碳纖維發(fā)熱線4的兩端均與控制器電連接，碳纖維發(fā)熱線4與鋼筋網(wǎng)5固定連接，且等間距布置，碳纖維發(fā)熱線4的間距為4cm-20cm，比如4cm、7.5cm、12cm、16cm、20cm，本實(shí)施例優(yōu)選為7.5cm；第一加熱層1、第二加熱層2和第三加熱層3的碳纖維發(fā)熱線4均與鋼筋網(wǎng)4的縱向鋼筋固定連接。

本實(shí)施例的碳纖維發(fā)熱線4由內(nèi)向外依次為碳纖維原絲、聚酰亞胺膜、特氟龍層、鋁箔膜和不銹鋼絲網(wǎng)，碳纖維原絲采用聚酰亞胺膜包裹，聚酰亞胺膜的表面設(shè)置有一層特氟龍，特氟龍的表面裹有一層鋁箔膜，鋁箔膜的表面覆有不銹鋼絲網(wǎng)。

第一加熱層1、第二加熱層2和第三加熱層3的鋼筋網(wǎng)5所用鋼筋均為HRB400材質(zhì)。第一加熱層1的鋼筋網(wǎng)5為支撐鋼筋網(wǎng)，其橫向間距為5cm-10cm，縱向間距為10cm-30cm，且選用鋼筋直徑為6～12mm，本實(shí)施例優(yōu)選為8cm；第二加熱層2的鋼筋網(wǎng)5為結(jié)構(gòu)鋼筋網(wǎng)，其直徑為12cm-32cm，本實(shí)施例優(yōu)選為16cm；第三加熱層3的鋼筋網(wǎng)5為鋼筋構(gòu)造，其直徑為8cm-16cm，本實(shí)施例優(yōu)選為12cm。

本實(shí)施例的排水溝底部為砂漿層6，砂漿層6選用不小于M7.5強(qiáng)度水泥砂漿，砂漿層6厚度3cm-8cm，砂漿層6內(nèi)鋪設(shè)有第一加熱層1，第一加熱層1距砂漿層6上表面2cm-7cm；砂漿層6下方為高架橋箱梁7，第二加熱層2埋設(shè)于高架橋箱梁7內(nèi)，且位于第一加熱層1的正下方，第二加熱層2距離高架橋箱梁7上表面2cm-8cm；排水溝側(cè)壁為混凝土緣石層8，第三加熱層3埋設(shè)在混凝土緣石層8內(nèi)，第三加熱層3的上端與混凝土緣石層8的上表面之間的距離為3cm-8cm，第三加熱層3的鋼筋網(wǎng)5向高架橋箱梁7內(nèi)縱向延伸，且與第二加熱層2的鋼筋網(wǎng)5固定連接。

控制器與外界電源連接，第一加熱層1、第二加熱層2及第三加熱層3的碳纖維發(fā)熱線4兩端分別連接220V交流電源的正極和負(fù)極，電路連通后碳纖維發(fā)熱線4將電能轉(zhuǎn)化成熱能，從而加熱排水溝，第一加熱層1與第二加熱層2的主要目的是融化排水溝中的雪水和防止溝中雪水結(jié)冰，第三加熱層3上部布置的碳纖維發(fā)熱線4主要目的是融化排水溝頂面的冰雪，第三加熱層3下部布置的碳纖維發(fā)熱線4主要目的是融化排水溝側(cè)面的雪水，在小雪、中雪、大雪、暴雪、冰凍天氣下，開啟第一加熱層1和第三加熱層3就可以滿足高架橋排水溝融雪化冰，在特大暴雪極端天氣下，需要開啟第一加熱層1、第二加熱層2和第三加熱層3來滿足高架橋排水溝融雪化冰功能要求。高架橋排水溝融雪化冰在降雪前或冰凍發(fā)生前啟動(dòng)電源，提前預(yù)熱。開啟電源時(shí)間需要根據(jù)實(shí)際情況選擇，高架橋排水溝融雪化冰開始和結(jié)束時(shí)刻可采用智能控制。

高架橋排水溝一側(cè)是防撞護(hù)欄12，另一側(cè)為在高架橋箱梁7上鋪設(shè)的調(diào)平層9，調(diào)平層9上鋪設(shè)有路面層10，路面層10為瀝青混凝土制成，路面層10由中心向兩側(cè)傾斜，路面層10表面與水平面的夾角為0.5°-2°，便于水由路面中心流入排水溝內(nèi)，排水溝上端預(yù)設(shè)有蓋板11，蓋板11為混凝土篦子或球墨鑄鐵篦子，蓋板11與高架橋路面齊平。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”、“中心”、“寬度”、“前”、“后”、“頂”、“底”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。