一种高架桥排水沟加热系统的制作方法

本发明涉及加热系统领域，特别涉及一种自动融雪化冰高架桥排水沟加热系统。

背景技术：

目前，世界各国高架桥主要通过使用融雪剂来融雪化冰，但是融雪剂对高架桥沥青面层、排水沟混凝土缘石和周边环境带来许多负面影响，其主要表现为高架桥沥青抗老化性能降低、动稳定度下降、排水沟混凝土盐冻破坏、破坏周边土壤生态环境和污染水源等问题。采用机械除冰雪方法需要大量人员和铲雪车，且除冰雪效果不彻底和滞后性严重。

高架桥采用电加热自动融雪化冰技术可解决上述问题，但高架桥行车道面自动融雪化冰时，冰雪融化水后沿着高架桥的横坡流至排水沟，雪水在排水沟遇冷使温度降低到冰点，雪水再次结冰，堵塞排水通道。因此，加热排水沟防止雪水结冰具有重要的意义和实际价值。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够为高架桥排水沟自动融雪化冰、快速有效排水的高架桥排水沟加热系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高架桥排水沟加热系统，包括第一加热层、第二加热层、第三加热层及控制器；所述第一加热层埋设于所述排水沟的底部，所述第二加热层位于所述第一加热层正下方，所述第三加热层埋设于所述排水沟侧壁内，所述控制器固定安装在所述高架桥外侧，所述第一加热层、第二加热层、第三加热层均与所述控制器电连接。

本发明的有益效果是：通过在排水沟的侧壁以及底部分别加装第一加热层、第二加热层和第三加热层，冬季可以快速自动融化排水沟内的冰雪，并防止融雪化冰高架桥汇入排水沟的雪水再次结冰，及时排走高架桥冰雪天气下融化的冰雪，保障高架桥上车辆安全驾驶，防止交通事故发生，保障交通顺畅。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述第一加热层、第二加热层和第三加热层均包括碳纤维发热线和钢筋网，所述碳纤维发热线的两端均与所述控制器电连接，所述碳纤维发热线与所述钢筋网的纵向钢筋固定连接，且等间距布置。

进一步，所述碳纤维发热线的间距为4cm-20cm。

进一步，所述碳纤维发热线由内向外依次为碳纤维原丝、聚酰亚胺膜、特氟龙层、铝箔膜和不锈钢丝网。

进一步，所述排水沟底部为砂浆层，所述砂浆层的厚度为3cm-8cm，所述第一加热层位于所述砂浆层内，所述第一加热层与所述砂浆层上表面的距离为2cm-7cm。

进一步，所述砂浆层下方为高架桥箱梁，所述第二加热层埋设于所述高架桥箱梁内，所述第二加热层与所述高架桥箱梁上表面的距离为2cm-8cm。

进一步，所述排水沟侧壁为混凝土缘石层，所述第三加热层埋设于所述混凝土缘石层内，所述第三加热层的上端与所述混凝土缘石层的上表面之间的距离为3cm-8cm，所述第三加热层的钢筋网向所述高架桥箱梁内纵向延伸，且与所述第二加热层的钢筋网固定连接。

进一步，所述高架桥箱梁上铺设有调平层，所述调平层上铺设有路面层，所述路面层由中心向两侧倾斜，路面层表面与水平面的夹角为0.5°-2°。

进一步，所述排水沟上端预设有盖板，所述盖板为混凝土篦子或球墨铸铁篦子。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明第一加热层结构示意图；

图3为本发明第二加热层与第三加热层结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、第一加热层；2、第二加热层；3、第三加热层；4、碳纤维发热线；5、钢筋网；6、砂浆层；7、高架桥箱梁；8、混凝土缘石；9、调平层；10、路面层；11、盖板；12、护栏。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，为本发明整体结构示意图；图2为本发明第一加热层的结构示意图；图3为本发明第二加热层与第三加热层结构示意图。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种高架桥排水沟加热系统，包括第一加热层1、第二加热层2、第三加热层3及控制器；第一加热层1埋设于排水沟的底部，第二加热层2位于第一加热层1正下方，第三加热层3埋设于排水沟侧壁内，控制器固定安装在高架桥外侧，第一加热层1、第二加热层2、第三加热层3均与控制器电连接。

如图2和图3所示，本实施例的第一加热层1、第二加热层2和第三加热层3均包括碳纤维发热线4和钢筋网5，碳纤维发热线4的两端均与控制器电连接，碳纤维发热线4与钢筋网5固定连接，且等间距布置，碳纤维发热线4的间距为4cm-20cm，比如4cm、7.5cm、12cm、16cm、20cm，本实施例优选为7.5cm；第一加热层1、第二加热层2和第三加热层3的碳纤维发热线4均与钢筋网4的纵向钢筋固定连接。

本实施例的碳纤维发热线4由内向外依次为碳纤维原丝、聚酰亚胺膜、特氟龙层、铝箔膜和不锈钢丝网，碳纤维原丝采用聚酰亚胺膜包裹，聚酰亚胺膜的表面设置有一层特氟龙，特氟龙的表面裹有一层铝箔膜，铝箔膜的表面覆有不锈钢丝网。

第一加热层1、第二加热层2和第三加热层3的钢筋网5所用钢筋均为HRB400材质。第一加热层1的钢筋网5为支撑钢筋网，其横向间距为5cm-10cm，纵向间距为10cm-30cm，且选用钢筋直径为6～12mm，本实施例优选为8cm；第二加热层2的钢筋网5为结构钢筋网，其直径为12cm-32cm，本实施例优选为16cm；第三加热层3的钢筋网5为钢筋构造，其直径为8cm-16cm，本实施例优选为12cm。

本实施例的排水沟底部为砂浆层6，砂浆层6选用不小于M7.5强度水泥砂浆，砂浆层6厚度3cm-8cm，砂浆层6内铺设有第一加热层1，第一加热层1距砂浆层6上表面2cm-7cm；砂浆层6下方为高架桥箱梁7，第二加热层2埋设于高架桥箱梁7内，且位于第一加热层1的正下方，第二加热层2距离高架桥箱梁7上表面2cm-8cm；排水沟侧壁为混凝土缘石层8，第三加热层3埋设在混凝土缘石层8内，第三加热层3的上端与混凝土缘石层8的上表面之间的距离为3cm-8cm，第三加热层3的钢筋网5向高架桥箱梁7内纵向延伸，且与第二加热层2的钢筋网5固定连接。

控制器与外界电源连接，第一加热层1、第二加热层2及第三加热层3的碳纤维发热线4两端分别连接220V交流电源的正极和负极，电路连通后碳纤维发热线4将电能转化成热能，从而加热排水沟，第一加热层1与第二加热层2的主要目的是融化排水沟中的雪水和防止沟中雪水结冰，第三加热层3上部布置的碳纤维发热线4主要目的是融化排水沟顶面的冰雪，第三加热层3下部布置的碳纤维发热线4主要目的是融化排水沟侧面的雪水，在小雪、中雪、大雪、暴雪、冰冻天气下，开启第一加热层1和第三加热层3就可以满足高架桥排水沟融雪化冰，在特大暴雪极端天气下，需要开启第一加热层1、第二加热层2和第三加热层3来满足高架桥排水沟融雪化冰功能要求。高架桥排水沟融雪化冰在降雪前或冰冻发生前启动电源，提前预热。开启电源时间需要根据实际情况选择，高架桥排水沟融雪化冰开始和结束时刻可采用智能控制。

高架桥排水沟一侧是防撞护栏12，另一侧为在高架桥箱梁7上铺设的调平层9，调平层9上铺设有路面层10，路面层10为沥青混凝土制成，路面层10由中心向两侧倾斜，路面层10表面与水平面的夹角为0.5°-2°，便于水由路面中心流入排水沟内，排水沟上端预设有盖板11，盖板11为混凝土篦子或球墨铸铁篦子，盖板11与高架桥路面齐平。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“中心”、“宽度”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。