[发明专利]一种基于发热电缆的融冰雪路面及其施工方法

权利要求书

1.一种基于发热电缆的融冰雪路面，其特征是：将发热电缆按车道轮迹带所在位置进行铺设，包括：

直行车道上，发热电缆沿纵向铺设在直行车道轮迹带所在位置，铺设宽度与直行车道轮迹带等宽，形成等宽融冰雪轮迹(1)，车辆保持行驶在所述等宽融冰雪轮迹(1)上；

转弯车道上，发热电缆沿纵向铺设在转弯车道轮迹带所在位置，并且在转弯车道轮迹带的内侧加宽铺设，形成加宽融冰雪轮迹(2)，车辆保持行驶在加宽融冰雪轮迹(2)上；

所述纵向是指车辆行进方向，所述车道轮迹带的内侧是指朝向转弯中心的一侧。

2.根据权利要求1所述的基于发热电缆的融冰雪路面，其特征是：在所述转弯车道上，由道路外侧朝向道路内侧的各道加宽融冰雪轮迹(2)的宽度逐渐递增。

3.根据权利要求1所述的基于发热电缆的融冰雪路面，其特征是：在所述转弯车道上，由道路外侧朝向道路内侧的各道加宽融冰雪轮迹(2)中的各根发热电缆的加热时长逐渐递增。

4.根据权利要求1所述的基于发热电缆的融冰雪路面，其特征是：处在等宽融冰雪轮迹(1)中的发热电缆采用单导发热电缆，处在加宽融冰雪轮迹(2)中的发热电缆采用双导发热电缆。

5.根据权利要求4所述的基于发热电缆的融冰雪路面，其特征是：所述发热电缆是以微金属纤维芳纶纤维作为发热体，在所述发热体的外部，由内向外依次设置有绝缘层、内护套层和外护套层，所述绝缘层是以EP橡胶为材质，所述内护套层是以耐热聚氯乙烯为材质、所述外护套层是以聚酯为材质，所述发热电缆20℃的电阻率为12～14uΩ·m。

6.根据权利要求1所述的基于发热电缆的融冰雪路面，其特征是：融冰雪路面的路面结构层由上而下依次为上面层(3)、中面层(5)、下面层(6)和基层(7)；在所述中面层(5)的上表面沿纵向设置用于嵌装发热电缆的凹槽，所述凹槽的横截面呈矩形，边长为20mm；相邻凹槽的中心距d为：d＝P1/P；其中P1为发热电缆的每米功率，P为敷设功率，P＝250-400W/m²。

7.根据权利要求6所述的基于发热电缆的融冰雪路面，其特征是：在所述凹槽的底部铺设隔热材料(8)，发热电缆(4)是以隔热材料(8)为垫层，发热电缆(4)的下半部埋置在隔热材料(8)中，在所述发热电缆(4)的上半部覆盖导热材料(9)，所述隔热材料(8)为隔热棉或石棉，所述导热材料(9)为防水性导热胶泥或石墨片。

8.根据权利要求2所述的基于发热电缆的融冰雪路面，其特征是：

各道加宽融冰雪轮迹(2)的宽度按如下方法确定：

所述各道加宽融冰雪轮迹(2)在对应圆曲线处定值加宽，由道路外侧朝向道路内侧的各道加宽融冰雪轮迹(2)在对应圆曲线外的加宽值为e_k，k＝1,2,3…：其中e为转弯车道的路面加宽值，按照《公路路线设计规范》获得e的取值，b为路幅宽度，x_k为自道路外侧朝向道路内侧第k条等宽融冰雪轮迹(1)的中心线据道路外侧边缘的距离；

所述各道加宽融冰雪轮迹(2)在对应缓和曲线处自加宽融冰雪轮迹(2)的起点到圆曲线处的平滑过渡。

9.根据权利要求3所述的基于发热电缆的融冰雪路面，其特征是：

在转弯车道的路段横断面上形成有外侧高于内侧的单向横坡，其为超高；

对应于加宽融冰雪轮迹(2)所在位置的任意一根电缆A，为防止路面二次结冰，设置所述电缆A的加热时长T为：

其中，t为融化路面冰雪所需时长，i为转弯车道的超高值，g为重力加速度9.8m/s²，l为电缆A距道路外侧边缘的距离。

10.一种权利要求1-9任一基于发热电缆的融冰雪路面的施工方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1：在完成摊铺压实之后的中面层(5)上设置纵向凹槽，且每隔100m设置一道横向凹槽，利用横向凹槽使各道纵向凹槽形成横向贯通，在所述纵向凹槽中铺垫隔热材料(8)，隔热材料(8)上铺装发热电缆(4)，发热电缆(4)的连接导线铺设在各道横向凹槽中，并自横向凹槽中引出路面，与外部控制系统电连接；

步骤2：在各道纵向凹槽及横向凹槽所在位置的表面使用防水导热胶泥封压实抹平，完成封槽；随后，利用沥青撒布车在纵向凹槽及横向凹槽所在位置喷洒乳化沥青粘层油，喷洒量为0.4～0.7L/m²；

步骤3：摊铺上面层(3)：

在直行车道上，利用胶轮摊铺机沿纵向摊铺上面层(3)，胶轮摊铺机的摊铺速度控制为1m/min～3m/min，胶轮摊铺机的胶轮避开等宽融冰雪轮迹(1)所在位置；在转弯车道上，沿纵向人工摊铺上面层(3)；

步骤4：实施阶梯式碾压：

利用至少两台压路机同时作业，靠弯道内侧的压路机先于弯道外侧的压路机进行作业；

步骤5：按《公路沥青路面养护技术规范》进行养护。