[发明专利]一种高速公路路面融雪化冰成套装置及其除冰方法

说明书

技术领域

本发明属于交通运输工程中公路工程技术领域，具体地说是一种高速公路路面融雪化冰成套装置及其除冰方法。

背景技术

道路积雪结冰已成为世界性难题，路面积雪结冰对高速公路行驶安全带来严重的影响，不仅会造成交通通行能力的下降，而且还是交通安全的重要隐患。2008年1月，我国南方遭受罕见的低温雨雪冰冻极端天气，使得如湖南、贵州、安徽、江苏、江西等南方数省的大部分高速公路、机场等道路封闭，所造成的经济损失达到数百亿元。道路积雪结冰对交通的影响是显而易见的。在寒冷地区积雪结冰不仅会经常造成高速公路全线封闭或机场关闭，给国民经济和人民生活造成较大的影响，而且还是交通安全的重要隐患，据不完全统计，冬季大约30％的交通事故与路面冰雪有关。

目前国内外解决路面积雪结冰常采用的方式是人工除冰雪、机械除冰雪、撒工业盐或其他盐类融雪剂。人工除冰雪，主要依靠人工扫雪除冰。机械除冰雪，主要依靠除雪车来清除路面冰雪。撒工业盐或其他盐类融雪剂，主要是在路面出现积雪时及时撒布工业盐或者其他盐类融雪剂，降低冰点，防止路面结冰。

人工除冰雪的缺点是效率低，费时费力，需要封闭中断交通具有较大的滞后性，不能及时开放交通，影响交通通行能力和安全行驶。机械除冰雪的缺点是，需要封闭中断交通，具有一定滞后性，在低温条件下无法彻底清除路面积雪，在路表面往往会出现一层薄冰，影响路面行驶安全，并且除雪机械（主要依靠进口）只有少数城市如哈尔滨、沈阳、乌鲁木齐等拥有，其他城市则几乎无除雪机械，不经济。撒工业盐或其他盐类融雪剂是最常用除冰雪的方式，但是撒工业盐或其他盐类融雪剂会严重的腐蚀路面材料及地下钢筋、管道，同时又给交通基础设施和周围的土壤、植物的生长带来了严重的危害，增加修复费用，经济损失巨大。目前尚在研究阶段的除冰雪措施主要是对路面材料进行各种方式的加热使其升温，防止路面积雪结冰，但是加热路面消耗的电能较大，并且在高速公路面层维修洗刨时，路面加热材料就会被破坏，必须重新布置，造成较大的浪费。为了防止高速公路路面积雪结冰造成的交通事故，保证交通安全，同时保护环境和节约能源，迫切需要研发一种节能高效且耐久性好的高速公路路面用融雪化冰成套装置及其除冰方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速公路路面融雪化冰成套装置及其除冰方法，以解决道路主动融雪化冰的技术难题，提高道路行车的安全性能，减少道路交通事故，降低道路养护费用。

本发明的技术方案为：一种高速公路路面融雪化冰成套装置包括防渗蓄液池、温度传感器、湿度传感器、积雪厚度传感器、结冰厚度传感器、液位传感器、控制开关装置、抽液泵、调节装置、外接电源、联结件；抽液泵连接防渗蓄液池，调节装置连接抽液泵，调节装置连接并联的积雪厚度传感器和结冰厚度传感器，调节装置连接防腐钢管，抽液泵的一端连接外接电源，抽液泵的另一端连接并联的温度传感器和湿度传感器，在抽液泵与温度传感器和湿度传感器之间的连接管道上设有控制开关装置，液位传感器连接在防渗蓄液池与控制开关装置之间。

高速公路路面融雪化冰的方法：

将高速公路路面融雪化冰成套装置布置于高速公路两侧路面以下深度五米左右处，此时防渗蓄液池里的防冻液在大地加热作用下温度要显著高于路面，通过温度传感器和湿度传感器监测路表面的温度和湿度，当路面温度接近于冰点且路面湿度满足结冰的条件时，温度、湿度传感器反馈信号给控制开关装置开启抽液泵，将防冻液经过防腐钢管抽至另一侧防渗蓄液池，通过液位传感器监测蓄液池里的防冻液液面位置，当一侧防冻液被抽完后，液位传感器将信号传递给控制开关装置关闭该侧抽液泵，同时另一侧液位传感器将信号传递给控制开关装置开启另一侧抽液泵，如此反复进行，使得防冻液经过防腐钢管在路面中循环流动，将防冻液的热量传递给路面，达到融雪化冰的目的；当温度和湿度传感器监测到外界达不到积雪结冰条件时，将监控信号传递给控制开关装置，停止抽液泵工作，关闭装置。