[发明专利]一种道路桥梁坡形路面的防雪融雪装置及方法

说明书

本发明公开了一种道路桥梁坡形路面的防雪融雪装置及方法，包括设于坡形路面下方的坡形放热管段和设于坡形路面下方土壤中的相互连通的底层取热管段和热量提取管段；底层取热管段内储存有工作介质，热量提取管段内设置有填料；热量提取管段顶部高出土壤并与坡形路面平行的坡形放热管段连通，在热量提取管段上连通有工作介质传递装置。本发明依靠土壤与室外环境的温度差为驱动力，采用全回流精馏型热量提取装置将土壤中的热量提取并持续传递至路桥坡面，其运行费用低，防雪融雪作用强。

技术领域

本发明涉及道路和桥梁在冬季的除雪技术领域，特别涉及一种道路桥梁坡形路面的防雪融雪装置及方法。

背景技术

我国近70％的地区属于严寒地区和寒冷地区，冬季降雪覆盖范围广泛，在降雪引发的交通事故中，由于积雪结冰的坡道路面往往是交通事故多发点。

关于道路和桥梁除雪的技术很多，传统的撒盐融雪除冰方式虽然简单方便，效果明显，但也会带来路面腐蚀以及盐溶液回流对土壤的二次污染现象发生。除此之外，大多数的除雪技术都是机械式除雪装置。

专利《一种用于公路或桥梁的坡道处的消雪除冰装置》(201010146977.6)在公路和桥梁坡道处路面使用电加热和热管技术进行热量传递；专利《路面自动除水及除冰雪的系统》(201310081435.9)通过电源和路面发热设备实现自动除水和除冰雪功能；专利《桥面除雪装置》(CN201620236571.X)也是在桥面设置加热器实现除雪功能；专利《一种自动除冰雪系统》(CN201710360757.5)在路面下设置发热装置，热量来自于热水；专利《桥面、路面除冰系统》(CN201721022431.3)采用土壤源热泵技术获得热源实现桥面和路面的除冰；专利《一种基于太阳能热利用的热管除雪融冰装置》(201910160693.3)将太阳能技术与热管技术相结合用于除雪融冰；专利《道路桥梁双向热管除雪降温系统》(201520170499.0)利用土壤热管技术进行桥梁的冬季除雪和夏季降温。

在道路和桥梁的除雪融雪技术中，除了热量传递方式是难点以外，热量的来源也是技术难点，太阳能受天气影响很大，电加热技术、土壤源热泵技术等对电力能源的消耗量很大。热管技术虽然是一种有效的热量传递方式，但其单位体积传递的能量有限，对于面积较大的路桥表面来说投资巨大。

从降雪过程以及雪花在道路和桥梁等表面的沉积过程来看，只要能够在道路桥梁的车辙提供一定的温度差，就能有效的起到防雪融雪作用，尤其是在道路桥梁的坡形路面，如果能在降雪开始阶段为车辙处提供一定的温度差，雪花在路桥表面发生汽化或者溶解后及时流走，就可以有效的起到防雪融雪作用。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明依靠土壤与室外环境的温度差为驱动力，采用全回流精馏型热量提取装置将土壤中的热量提取并持续传递至路桥坡面，整个系统依靠土壤与室外环境的温度差为驱动力，将热量从土壤循环提取至桥面，实现道路桥梁坡形路面的防雪融雪。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

一种道路桥梁坡形路面的防雪融雪装置，包括设于坡形路面下方的坡形放热管段和设于坡形路面下方土壤中的相互连通的底层取热管段和热量提取管段，所述底层取热管段内储存有工作介质，所述热量提取管段内设置有填料；热量提取管段顶部高出土壤并与坡形路面平行的坡形放热管段连通，在热量提取管段上连通有工作介质传递装置；

所述工作介质传递装置包括一路依次通过管道连通的第一阀门、工作介质真空泵、、冷凝器、至储液罐、，用于工作介质的回收；另一路通过管道连通第二阀门至储液罐，用于工作介质的加注。

对于上述技术方案，还包括进一步优选的方案：

优选的，所述热量提取管段在地面上的部分预留有工作介质的加注和回收口。