桥体保温装置的制作方法

本实用新型属于建筑维护计划领域，尤其涉及桥体保温装置。

背景技术：

冬季，道路积雪在温度变化及车辆载荷的作用下极易形成薄冰，影响道路的交通安全，相关调查表明，道路积雪结冰引起的交通事故占我国冬季交通事故总量的35%，而桥面形成薄冰情况更为严重。相对道路而言，桥梁脱离大地悬在空中上下冷空气流动散热，经测量温度比路面低 3℃至5℃，往往路未凝冰积雪而桥已凝冰积雪，每年高速公路均因桥面凝冰积雪封闭5至10天。可以加厚桥梁保温，但增厚30cm混凝土不一定达到保温效果，造价却增大1倍至2倍，对已建的桥梁还不可能进行加厚，可见桥梁的设计没有考虑桥板的保温措施。

目前，国内外除冰雪技术主要分为清除法和融化法。清除法效率低，费用高，作业中有碍交通，往往导致交通中断，影响交通通行和行车安全。融化法包括化学融化法和热融法。化学融化法主要依托化学融雪剂，但适用温度范围窄（环境温度高于 -3.9℃ ），而且融化成的盐水渗透到钢筋混凝土内部对结构造成严熏腐蚀，加快了建筑物的破坏，减少了使用年限，为工程的安全问题带来巨大的隐患。此外，热管加热法要保持系统良好的流通性，埋管管径应当尽量大或者要求地下埋置深度较深，这就增加了初投资，此外，如果管道不是足够的清洁，或者管道的倾斜度不够，可能在管的周围形成冰，影响系统的使用，电加热法直接消耗电能，能耗大，能源利用率低。

因此，采用科学合理的桥面保温防结冰技术，提高桥板温度分布场与路面路基温度场分布相一致，进而降低桥面的结冰时间，从而提高道路的使用效率和驾驶的安全性，成为道路工作者及道路使用者的迫切要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种桥体保温装置，本实用新型设计巧妙、能耗较低，保障冬季桥面的行驶安全。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

桥体保温装置，所述装置包括设置在桥体上的保温层和供热动力系统；保温层包括保温板以及设置在保温板上的水管道，供热动力系统包括太阳能发电机构以及通过加热管顺次连接的加热器、蓄水箱和水泵，加热管一端与水管道的进水口连接，另一端与水管道的出水口连接，太阳能发电机构通过蓄电池与加热器电连接。

优选的，所述保温层通过混凝土浇筑的方式设置在桥体内部并靠近桥面处。

优选的，所述保温层贴设桥体底面及两侧。

优选的，所述的水管道呈蛇形设置在保温板上。

优选的，所述保温板上设有数个凹槽，凹槽底部设有相变材料，水管道嵌设在凹槽中且水管道与相变材料接触。

优选的，所述保温板由聚苯乙烯泡沫塑料、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料、玻化微珠保温砂浆或水泥发泡材料制成。

优选的，所述相变材料为含有质量比10%石墨的十四烷。

优选的，所述加热器与蓄水箱之间的加热管上设有第一温测器，加热管靠近水管道出水口处设有第二温测器。

优选的，所述水泵为两个微型真空泵，分别设置在加热管与水管道的进、出水口连接处。

优选的，所述水泵、加热器和温测器通过导线和相应的控制装置与蓄电池电连接。

非工作状态下，太阳能发电机构将转化的电能存储在蓄电池中，并可以为桥面上安装的路灯或广告板提供照明电源。

当气温较低时，蓄电池为控制装置、加热器、水泵和温测器提供工作电能，加热器将添加有防冻剂的循环水加热至第一温测器显示目标温度，然后控制装置控制水管道进水口处的水泵启动，将加热后的循环水通过加热管导入蓄水箱中，并被泵入保温层的水管道中，加热后的循环水在水管道中与桥体产生热交换，使得桥体表面温度升高，实现防冻防结冰的目的，待循环水热交换至第二温测器显示目标温度，控制装置控制水管道出水口处的水泵将水管道中的循环水泵入加热管中，并回流至加热器内部继续加热。防冻剂可以加入蓄水箱中以与循环水混合。

作为更加优越的技术方案，保温层的保温板凹槽内设有相变材料，可以在白天吸热，并在夜间放热，相变温度约为5℃。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

1）保温层可以和桥体通过混凝土浇筑或粘接两种方式连接，都可以有效地提高桥体的保温效果：混凝土浇筑是先将保温层通过铁丝固定在桥体的施工模板内，然后混凝土浇筑一体浇筑即可，不仅可以保证保温层和桥板间的粘结力，而且可以降低工程造价；粘接方式快捷简单，而且便于拆卸维修；

2）采用太阳能供电加热方式，降低了投入成本和加热能耗，而且还可以在本实用新型非工作状态下为桥面其他的用电设施提供电源。

附图说明

图1为具体实施方式中桥体保温装置的结构示意图；

图2为保温层的截面结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-2所示，桥体保温装置包括供热动力系统和通过混凝土浇筑的方式设置在桥体内部并靠近桥面处的保温层；保温层包括保温板1和水管道2，保温板1上设有数个凹槽，凹槽底部设有相变材料3，水管道2呈蛇形且嵌设在凹槽中且水管道2与相变材料3接触；供热动力系统包括太阳能发电机构4以及通过加热管7顺次连接的加热器8和蓄水箱10，加热管7一端与水管道2的进水口连接且设有第一水泵11，另一端与水管道2的出水口连接且设有第二水泵13，加热器8与蓄水箱10之间的加热管7上设有第一温测器9，第二水泵13与水管道2出水口之间的加热管7上设有第二温测器12。所述水泵、加热器8和温测器通过导线和相应的控制装置6与蓄电池5电连接，蓄电池5和太阳能发电机构4电连接。

所述保温板1由聚苯乙烯泡沫塑料制成，所述相变材料3为含有质量比10%石墨的十四烷。

实施例2

如图1-2所示，桥体保温装置包括供热动力系统和贴设桥体底面及两侧的保温层；保温层包括保温板1和水管道2，保温板1上设有数个凹槽，凹槽底部设有相变材料3，水管道2呈蛇形且嵌设在凹槽中且水管道2与相变材料3接触；供热动力系统包括太阳能发电机构4以及通过加热管7顺次连接的加热器8和蓄水箱10，加热管7一端与水管道2的进水口连接且设有第一水泵11，另一端与水管道2的出水口连接且设有第二水泵13，加热器8与蓄水箱10之间的加热管7上设有第一温测器9，第二水泵13与水管道2出水口之间的加热管7上设有第二温测器12。所述水泵、加热器8和温测器通过导线和相应的控制装置6与蓄电池5电连接，蓄电池5和太阳能发电机构4电连接。

所述保温板1由挤塑聚苯乙烯泡沫塑料制成，所述相变材料3为含有质量比10%石墨的十四烷。

实施例3

如图1-2所示，桥体保温装置，所述装置包括供热动力系统和通过混凝土浇筑的方式设置在桥体内部并靠近桥面处的保温层；保温层包括保温板1和水管道2，保温板1上设有数个凹槽，凹槽底部设有相变材料3，水管道2呈蛇形且嵌设在凹槽中且水管道2与相变材料3接触；供热动力系统包括太阳能发电机构4以及通过加热管7顺次连接的加热器8和蓄水箱10，加热管7一端与水管道2的进水口连接且设有第一水泵11，另一端与水管道2的出水口连接且设有第二水泵13，加热器8与蓄水箱10之间的加热管7上设有第一温测器9，第二水泵13与水管道2出水口之间的加热管7上设有第二温测器12。所述水泵、加热器8和温测器通过导线和相应的控制装置6与蓄电池5电连接，蓄电池5和太阳能发电机构4电连接。

所述保温板1由玻化微珠保温砂浆制成，所述相变材料3为含有质量比10%石墨的十四烷。

实施例4

如图1-2所示，桥体保温装置，所述装置包括供热动力系统和贴设在桥体底面和两侧的保温层；保温层包括保温板1和水管道2，保温板1上设有数个凹槽，凹槽底部设有相变材料3，水管道2呈蛇形且嵌设在凹槽中且水管道2与相变材料3接触；供热动力系统包括太阳能发电机构4以及通过加热管7顺次连接的加热器8和蓄水箱10，加热管7一端与水管道2的进水口连接且设有第一水泵11，另一端与水管道2的出水口连接且设有第二水泵13，加热器8与蓄水箱10之间的加热管7上设有第一温测器9，第二水泵13与水管道2出水口之间的加热管7上设有第二温测器12。所述水泵、加热器8和温测器通过导线和相应的控制装置6与蓄电池5电连接，蓄电池5和太阳能发电机构4电连接。

所述保温板1由水泥发泡材料制成，所述相变材料3为含有质量比10%石墨的十四烷。

实施例1-4所述的桥体保温装置在非工作状态下，太阳能发电机构4将转化的电能存储在蓄电池5中，并可以为桥面上安装的路灯或广告板提供照明电源。

当气温较低时，蓄电池5为控制装置6、加热器8、水泵和温测器提供工作电能，加热器8将添加有防冻剂的循环水加热至第一温测器9显示目标温度，然后控制装置6控制水管道进水口处的第一水泵11启动，将加热后的循环水通过加热管7导入蓄水箱10中，并被泵入保温层的水管道2中，加热后的循环水在水管道2中与桥体产生热交换，使得桥体表面温度升高，实现防冻防结冰的目的，待循环水热交换至第二温测器12显示目标温度，控制装置6控制水管道2出水口处的第二水泵13将水管道2中的循环水泵入加热管7中，并回流至加热器8内部继续加热。

保温板1凹槽内的相变材料3，相变温度约为5℃，可以在白天吸热，并在夜间放热，持续对桥体保温。