CN103422424B - 桥隧相连段桥梁防冰冻系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桥隧相连段桥梁防冰冻系统，包括桥面水暖管(1)、地热水泵(2)、一次衬砌(3)、二次衬砌(4)、地热土工布(5)和地热锚杆(6)，其特征是：通过在一次衬砌(3)和二次衬砌(4)之间布设地热土工布(5)并与地热锚杆(6)收集桥隧相连段隧道深部岩层中地热资源，通过地热加热整个防冰冻系统中地热循环管道内的防冻液体。同时，通过埋设于隧道内两侧检修道下层的地热水泵(2)将加热防冻液输送至与其相连的桥梁桥面水暖管(1)形成一个地热水暖循环，起到一个加热桥面，预防和清除结冰的作用。本发明能有效减少冬季低温多雨山区桥遂相连段桥面冰冻病害，避免由于桥面结冰造成的安全隐患，结构简单、性能可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种桥隧相连段桥梁防冰冻系统，主要是利用桥隧相连段隧道深部岩层的地热资源，解决冬季低温潮湿多雨地区桥隧相连段的桥梁防冰冻与除冰的技术难题。
背景技术
地球是一个巨大的地热能源储存库，但地球表面的温度往往会随季节的变化发生较大的变动，对于冬季低温潮湿多雨地区的桥梁工程，由于桥梁桥面悬挂于空中，且桥隧相连段的桥梁往往位于山谷风口处，当冬季外界温度低于零摄氏度以下时，极易造成桥面结冰引发安全事故。由于地热能源的作用，隧道内深部岩层温度较稳定，可以作为稳定的热源，若能充分的利用地热交换系统进行热源交换和热能利用，与传统的耗电及烧煤采暖相比，可显著地降低能源消耗，降低有害物质的排放，并大幅减少运营费用。故采用地热锚杆和地热土工布吸收地下热能，通过加热循环装置用于桥面加热以预防和清除结冰的防冰冻系统，经济效益显著，并可有效消除易结冰桥梁的安全隐患，安全意义重大，目前仍没有此类装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用地热能源进行桥隧相连段桥梁桥面预防结冰及除冰的系统，适用于低温潮湿易于结冰环境下的桥隧相连段的桥梁预防和清除结冰。
为了解决上述技术问题，本发明提供的桥隧相连段桥梁防冰冻系统，包括桥面水暖管、地热水泵、一次衬砌、二次衬砌、地热土工布和地热锚杆。所述的地热土工布铺设于一次衬砌和二次衬砌之间以搜集地热能，所述的地热锚杆是隧道在锚杆支护中，插入深埋隧道岩层内部，将岩体内部热能传递出来。所述的地热土工布和地热锚杆组合在一起为系统提供地热能。
所述的地热土工布和地热锚杆搜集的地热能源加热防冰冻系统中的防冻液体，所述的桥面水暖管与地热水泵构成低温热水循环回路，通过所述的地热水泵将地热加热的低温热水输送到桥面水暖铺装层桥面水暖管。
防冰冻系统中的热交换流体为水、盐或防冻液的混合溶液，作为封闭的地热交换循环系统中的防冻液。
所述的桥隧相连段桥梁桥面铺装层上布设桥面水暖管，通过循环地热加热得到低温热水防冻液，起到一个加热桥面，除冰与预防结冰的作用。
综上所述，本发明通过隧道内的地热土工布和地热锚杆搜集隧道深部岩层中的地热能，通地热泵形成地热循环并加热防冰冻系统中的防冻液，以加热桥隧相连段桥梁桥面，起到预防与清除桥面结冰的作用，是结构简单、制造方便、性能可靠的桥隧相连段桥梁防冰冻系统,适用于低温潮湿易于结冰环境下的与隧道相连段的桥梁预防和清除结冰。
附图说明
图1是桥隧相连段桥梁防冰冻系统示意图。
图2是桥隧相连段桥梁防冰冻系统剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1、图2，地热土工布(5)和地热锚杆(6)搜集的地热能源加热防冰冻系统中的防冻液，所述的地热水泵(2)和桥面水暖管(1)构成低温热水循环回路，通过所述的地热水泵(2)，将地热土工布(5)和地热锚杆(6)加热的低温热水输送到桥面水暖管(1)形成的低温热水循环回路，起到加热隧道相连段的桥梁桥面，起到预防和清除结冰的作用。
地热土工布(5)铺设于隧道一次衬砌(3)和二衬衬砌(4)之间，以搜集隧道深部岩层的地热能，所述的地热锚杆(6)是隧道在锚杆支护中，插入深部岩体内部，将岩体内部热能传递出来。所述的地热土工布(5)和地热锚杆(6)组合在一起搜集地热资源，为防冰冻系统提供热能。
Claims (1)
1.一种桥隧相连段桥梁防冰冻系统，包括桥面水暖管(1)、地热水泵(2)、一次衬砌(3)、二次衬砌(4)、地热土工布(5)和地热锚杆(6)，其特征是：通过在隧道一次衬砌(3)和二次衬砌(4)之间设置的地热土工布(5)并与地热锚杆(6)搜集地热，通过地热加热整个防冰冻系统中地热循环管道内的防冻液体；
同时，通过埋设于隧道内两侧检修道下的地热水泵(2)将防冻液体输送至与地热水泵相连的桥梁桥面水暖管(1)形成一个地热水暖循环,起到一个在冬季多雨时期加热桥隧相连段桥梁桥面，起到预防和清除结冰的作用；
所述的地热土工布(5)为隧道衬砌外层与岩体之间的间隙中搜集地热，所述的地热锚杆(6)是隧道在锚杆支护中，插入隧道深部岩层内部，将岩体内部热能传递出来；
所述的地热土工布(5)和地热锚杆(6)搜集的地热加热防冰冻系统中的防冻液体，所述的桥面水暖管(1)与地热水泵(2)构成低温热水循环回路，通过所述的地热水泵(2)将地热加热的低温热水输送到桥面水暖铺装层的桥面水暖管(1)；
防冰冻系统中的热交换流体为水、盐或防冻液的混合溶液，作为封闭的地热交换循环系统中的防冻液体；
所述的桥隧相连段桥梁桥面铺装层上布设桥面水暖管(1)，通过循环地热加热得到低温热水防冻液体，起到一个加热桥面，除冰与预防结冰的作用。
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