一种适用于严寒地区的城市高架桥自动电融冰锥装置

1.本实用新型涉及城市高架桥冰锥处理技术领域，是一种基于严寒地区的城市高架桥渗水处自动电融冰锥装置。


背景技术：

2.据调查，我国严寒地区城市高架桥的桥跨结构多为简支梁或连续梁，严寒地区的最冷月平均温度≤-10℃。早期建造的城市高架桥因施工及管理不当，会出现多种病害问题，即使对其进行养护处理，也难以从根源避免问题。严寒地区高架桥滴水冰锥的形成多数出现于：装配式板梁的湿接缝低劣混凝土渗水处、桥梁的桥跨结构下方裂缝处。鉴于伸缩缝自身质量、施工质量不过关，工作环境差，坠落杂物经常卡缝，且清理不及时等原因，桥梁伸缩缝漏水已是普遍现象，且短时间内无望克服，在寒冷的冬季极易形成冰锥。一旦有冰锥的存在，就需要相关部门及时对其进行清除。
3.目前针对严寒地区城市高架桥处理冰锥方式存在较多的是采用人工配合工具或机械除冰。这种除冰方式存在临时占用道路、清理掉落碎冰、除冰效率低、除冰噪声大、除冰不彻底、除冰作业具有一定风险等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种适用于严寒地区城市高架桥自动电融冰锥装置。该装置耗能低、结构简单、体积小、成本较低、操作方便、实用性强。使用的材料具有价格较低、效率高、寿命长等特点。整个装置制作安装简便，不耗费过多的人力、物力、财力，并能节省相应的人工、机械成本，可以避免处理冰锥时产生噪音和临时占用道路等问题。提高了养护效率，克服了现有技术的不足，目的在于有效解决因城市高架桥渗水处冰锥掉落而导致砸伤过往车辆或行人等问题。
5.本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种城市高架桥自动预防冰锥装置，包括集水槽、温控器、导线、上线路孔、下线路孔、连通管、翼板、碳纤维发热线。
6.所述集水槽的外形为顶部敞口且横截面为半圆柱体形的空心铝合金构造物。其具有一定的强度、刚度和保温性能，并且内壁光滑，对温度变化敏感，对流体阻力很小，内外壁应不易腐蚀，可以满足后期使用寿命要求。在集水槽底部预留有埋设温控器、碳纤维发热线和导线的上、下线路孔。集水槽底部设置1%-2%的合理单向坡度，利于向桥梁泄水管中排水。考虑到整个装置的目的，该集水槽主要设置于纵、横向桥下行车及行人过街的高架桥渗水处，避免因冰锥掉落引起意外事故的发生。该装置可根据渗水处水流大小、流量及流速在已有模型的基础上设计相应的尺寸。
7.所述温控器，嵌于集水槽底部的下线路孔中，与导线、碳纤维发热线相连。用于接收感温探头的温度信号来控制碳纤维发热线工作。感温探头采用磁吸头，其与温控器相连，穿过连通管吸附于集水槽内壁，需感应集水槽内部是否存在温度低于温控器设定的启动温度情况，若存在该情况，温控器将立即启动碳纤维发热线工作，使集水槽内壁温度维持在设
定温度内，当温度到达设定的停止温度时，温控器将控制碳纤维发热线停止工作，温控器的设定启动温度为零摄氏度，设定停止温度为五摄氏度。
8.所述碳纤维发热线，是一种新型发热材料，设置于集水槽底部下线路孔中，通过导线与温控器相连。其相对于普通发热电缆具有价格低、发热迅速、转化率高等优点。碳纤维发热线将电能转化为热能，把热量传至集水槽内壁通过进行热交换来达到维持温度的目的。
9.所述上线路孔，设置于集水槽底部，其内部埋设碳纤维发热线和感温探头。
10.所述下线路孔，设置于集水槽底部上线路孔的下方，内径较上线路孔偏大，温控器、导线和感温探头埋设于其内部。
11.所述连通管，设置于上、下线路孔之间，其内部埋设导线和感温探头，用其连接温控器和碳纤维发热线。
12.所述翼板，为长方体铝合金薄板，焊接于集水槽顶部两侧，并设有孔眼。用固定装置膨胀螺栓穿过翼板的孔眼将其固定在高架桥的桥跨结构下方渗水处。
13.本实用新型的有益效果为：通过在高架桥的渗水处安装自动预防冰锥装置，利用温控器、导线、碳纤维发热线组成的发热系统，一方面解决了由高架桥渗水导致的桥下路面湿滑问题，另一方面解决了高架桥渗水处覆冰体积的持续扩大导致其掉落问题。该装置的电能由桥梁附属设施中的照明系统提供，可保证整个装置的正常运转。本实用新型结构合理，利用率高，极大降低了冰锥掉落的危险系数。在冬季严寒地区，一定程度上可保证城市高架桥下行人及过往车辆的安全。
附图说明
14.图1为本实用新型的整体结构示意图。
15.图2为本实用新型集水槽底部的内部结构剖面图。
16.图3为本实用新型的外部结构示意图。
17.图4为本实用新型的侧视图。
18.附图中的编码分别为：1为翼板，2为孔眼，3为集水槽内壁，4为水面，5为水滴，6为集水槽外壁，7为导线，8为碳纤维发热线，9为感温探头，10为温控器，11为连通管，12为下线路孔，13为上线路孔，14为集水槽。
具体实施方式
19.下面结合具体的实施例对本实用新型所述的城市高架桥自动预防冰锥装置做进一步说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
20.整个装置主要包括两大部分，集水槽14和翼板1。翼板1焊接于集水槽14顶部两端，固定装置通过使用膨胀螺栓穿过翼板1的孔眼2将整个装置固定在高架桥的桥跨结构下方渗水处。碳纤维发热线8通过连通管11与温控器10相连。下线路孔12中的导线7使用桥梁附属设施中照明设备的配电箱接电，其与温控器10、碳纤维发热线8相连。
21.实施例一：如附图1所示，若高架桥的桥跨下方渗水处贯穿整个桥体横、纵断面，此时为了减小集水槽14底部的整体坡度，可将装置中部适当抬高，两端坡度适当降低，装置的两端均可接入桥梁的泄水管中。考虑到渗水处的长度和装置的灵敏度，感温探头和温控器
的安装间距为每5米左右在集水槽底部设置一处。集水槽14将高架桥的桥跨结构下方渗水处的水滴5汇聚到集水槽内壁3形成水面4。感温探头9采用磁吸头，与温控器10相连，其穿过连通管11吸附于集水槽内壁3。若感温探头9探测到集水槽14内部存在温度低于温控器10设定的启动温度情况，温控器10将立即启动碳纤维发热线8工作，使集水槽内壁3温度维持在设定温度内。当温度达到设定停止温度时，温控器10将控制碳纤维发热线8停止工作。温控器10设定的启动温度为零摄氏度，设定的停止温度为五摄氏度。最终，水流将从带有1%-2%坡度的集水槽引入桥梁两侧的泄水管中排出。
22.实施例二：如附图1所示，若高架桥的桥跨下方渗水处在桥梁中心线偏左或偏右的位置处，则装置的左端或右端可设置封闭，从而避免装置内部与冷空气接触，另一端可接入桥梁泄水管中。感温探头9采用磁吸头，与温控器10相连，其穿过连通管11并吸附于集水槽内壁3，需感应集水槽14内部是否存在温度低于温控器10设定的启动温度情况，若存在该情况，温控器10将立即启动碳纤维发热线8工作，使集水槽内壁3的温度维持在温控器10设定的温度内，当达到设定的停止温度时，温控器10将控制碳纤维发热线8停止工作，温控器10设定的启动温度为零摄氏度，设定的停止温度为五摄氏度。最终，装置内的水流将从带有1%-2%坡度的集水槽14引入桥梁一侧的泄水管中排出。
23.以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施过程，其具有较强适应性和较好实施效果。整个装置可根据实际需要增减相应尺寸，来满足高架桥的桥跨结构下方渗水处不同情况的需求。
24.尽管上文对本实用新型的具体实施方式进行了详细描述和说明，应该指明的是，我们可以依据本实用新型的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，但其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围之内。