人行道太陽(yáng)能路面的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及交通道路領(lǐng)域，提供了一種人行道太陽(yáng)能路面，由下至上依次設(shè)置為墊層、基層、下面層和上表層，所述下面層包括隔熱層、傳熱層、太陽(yáng)能電池板和發(fā)熱電纜。上表層包括發(fā)熱層和透明層，透明層采用高強(qiáng)度、高透光率、防滑、耐磨的新型材料，發(fā)熱層采用導(dǎo)熱性能良好、散熱均勻、沖擊強(qiáng)度大的混凝土。太陽(yáng)能電池板將光能轉(zhuǎn)換成電能，通過(guò)電路將電能供給路面上的用電設(shè)備，發(fā)熱電纜產(chǎn)生熱量并通過(guò)傳熱層傳遞到發(fā)熱層，隔熱層隔絕熱量向下傳遞，有效防止溫度對(duì)路基以下凍土造成擾動(dòng)破壞，確保路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。本實(shí)用新型有效地將太陽(yáng)能電池板與傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，既適用于融冰化雪，又能為道路用電設(shè)施提供電力。
【專利說(shuō)明】人行道太陽(yáng)能路面

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及交通道路領(lǐng)域，具體涉及一種人行道太陽(yáng)能路面。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)加緊在道路工程中開發(fā)利用太陽(yáng)能。相關(guān)研究主要集中于太陽(yáng)能熱利用技術(shù)，利用道路進(jìn)行融冰化雪，主要原理是利用光伏或光熱系統(tǒng)給路面融冰化雪，前者是太陽(yáng)能儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換系統(tǒng)給埋置在路面中的電管加熱，而后者是采用太陽(yáng)能加熱低溫下不凍結(jié)的液體，加熱液體通過(guò)路面導(dǎo)管進(jìn)行循環(huán)散熱，兩者都是在不影響交通安全的前提下使路面冰雪迅速融化，從而達(dá)到路面除冰雪的目的。目前國(guó)內(nèi)外在道路工程中開發(fā)、利用太陽(yáng)能的技術(shù)存在以下問題和不足:(I)研究設(shè)計(jì)思路是將太陽(yáng)能電池板鋪設(shè)在道路兩旁，沒有將太陽(yáng)能電池板與傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。這種方式占用的空間較多，在城市中應(yīng)用不實(shí)際；(2)研究設(shè)計(jì)的路面僅僅適用于融冰化雪，不能為道路用電設(shè)施提供電力，路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)也沒有完全突破，正處于試驗(yàn)階段。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是將太陽(yáng)能電池板與傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，既適用于融冰化雪，又能為道路用電設(shè)施提供電力。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種人行道太陽(yáng)能路面，其特征在于:由下至上依次設(shè)置為墊層1、基層2、下面層3和上表層4，所述墊層I位于路面最底層，所述上表層4位于路面最上層，所述下面層3包括隔熱層31、傳熱層34、太陽(yáng)能電池板32和發(fā)熱電纜33，所述隔熱層31位于所述下面層3的下部，與所述基層2上部接合；所述上表層4包括發(fā)熱層41和透明層42，所述透明層42與所述太陽(yáng)能電池板32對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述發(fā)熱層41與所述傳熱層34對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0006]優(yōu)選地，所述墊層I的厚度為8?15cm ;所述基層2的厚度為8?15cm ;所述下面層3的厚度為10?20cm，所述隔熱層31的厚度為5?1cm ;所述上表層4的厚度為
0.5cm ?Icm0
[0007]優(yōu)選地,所述墊層I的厚度為1cm ;所述基層2的厚度為1cm ;所述下面層3的厚度為15cm，所述隔熱層31的厚度為5cm ;所述上表層4的厚度為0.8cm。
[0008]優(yōu)選地，所述墊層I材料采用水泥穩(wěn)定砂礫。
[0009]優(yōu)選地，所述基層2材料采用C35混凝土。
[0010]優(yōu)選地，所述隔熱層31采用基苯乙烯泡沫塑料(即XPS板)，所述傳熱層34采用素混凝土。
[0011]優(yōu)選地，所述發(fā)熱層41采用鋼纖維混凝土，所述透明層42采用PC板。
[0012]優(yōu)選地，所述太陽(yáng)能電池板32為道路用電設(shè)施供電。
[0013]本實(shí)用新型的技術(shù)效果是將光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)人行道路面結(jié)構(gòu)中，巧妙地鋪設(shè)太陽(yáng)能電池板和發(fā)熱電纜。既拓寬了太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域，為道路上的用電設(shè)施供電，又實(shí)現(xiàn)了道路的融冰化雪功能，提高了寒冬天氣道路交通運(yùn)輸?shù)陌踩浴?br>
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型中下面層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型傳熱層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型的正剖圖；
[0018]圖5是本實(shí)用新型板塊裝配式路面裝配示意圖；
[0019]圖6是本實(shí)用新型層層澆筑式路面?zhèn)绕蕡D。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]如圖1、圖2所示，該新型人行道太陽(yáng)能路面包括基層、墊層、隔熱層、下面層、太陽(yáng)能電池板、發(fā)熱電纜、傳熱層、透明層、發(fā)熱層。
[0022]人行道太陽(yáng)能路面分四層設(shè)計(jì)。最底層為墊層，設(shè)計(jì)厚度為10cm，在材料的選用上可以貫徹因地制宜、合理利用路面舊料及工業(yè)廢渣的原則，采用級(jí)配碎石，也可采用符合路用性能要求的礦渣和路面舊料，并且設(shè)計(jì)的干密度要求符合《城市道路工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(DGJ08-118-2005)的相關(guān)規(guī)定，同時(shí)具有反濾作用，本實(shí)施例中采用水泥穩(wěn)定砂礫。
[0023]其次是基層，設(shè)計(jì)厚度為10cm，在土基狀況較好，能充分進(jìn)行碾壓的路段或要求人行道結(jié)構(gòu)透水的路段上可以采用柔性基層；在土基軟弱、地下管線多、難以充分碾壓的地段，以及對(duì)鋪面平整度、抗沉陷要求較高的地段上可以采用剛性基層；在需要保持水土涵養(yǎng)、生態(tài)環(huán)保要求較高的地段上采用透水性水泥穩(wěn)定碎石基層；在其他路段上采用半剛性基層。設(shè)計(jì)過(guò)程中，在材料的選擇上根據(jù)土基狀況、面層要求、施工條件等因素綜合確定。本實(shí)施例中采用C35混凝土。
[0024]下面層是本實(shí)用新型的核心部分，其底部設(shè)計(jì)有隔熱層，還包括有太陽(yáng)能電池板、發(fā)熱電纜、傳熱層和電路，太陽(yáng)能電池板通過(guò)電路與道路用電設(shè)施連接，發(fā)熱電纜上覆蓋有傳熱層。太陽(yáng)能電池板和發(fā)熱電纜均可采用本領(lǐng)域內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)。下面層設(shè)計(jì)厚度為15cm，隔熱層設(shè)計(jì)厚度為5cm。在材料選用上，下面層的主體部分的抗折強(qiáng)度應(yīng)不低于4.0MPa，可以采用C35混凝土?，F(xiàn)有技術(shù)研究表明，素混凝土導(dǎo)熱系數(shù)隨水灰比的增加先增大后減小，隨砂率的增加而減小，所以傳熱層采用素混凝土，將素混凝土覆蓋在發(fā)熱電纜上具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，如圖3所示。隔熱層采用基苯乙烯泡沫塑料(即XPS板)，XPS板具有優(yōu)良的保溫隔熱性、高強(qiáng)度抗壓性和優(yōu)質(zhì)的憎水、防潮性，可以防止混凝土加熱后溫度對(duì)路基以下凍土( 土基)造成擾動(dòng)破壞(融沉)，確保路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0025]上表層是直接承受荷載的面層，由發(fā)熱層和透明層構(gòu)成，厚度為0.8cm,發(fā)熱層采用鋼纖維混凝土，具備優(yōu)良的導(dǎo)熱性和高沖擊強(qiáng)度，能夠?qū)⑾旅鎸又袀鳠釋觽鬟f上來(lái)的熱量均勻地散布在路表面。透明層采用透明度高、質(zhì)輕、抗沖擊、隔熱、難燃、抗老化的PC板，厚度為0.8cm，具有良好的透光率和高沖擊強(qiáng)度，確保太陽(yáng)能電池板能夠最大強(qiáng)度的吸收太陽(yáng)光能和路面具有抗沖擊的強(qiáng)度。上表層直接承受人群荷載以及自行車荷載的垂直力、水平力的反復(fù)作用，同時(shí)，受到降雨和氣溫變化的不利影響最大，具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，并且耐磨、不透水，表面具有良好的抗滑性和平整性。
[0026]本實(shí)施例中，透明層將太陽(yáng)光透射到太陽(yáng)能電池板上，發(fā)熱層將傳熱層傳遞來(lái)的熱量均勻散布到路表面；下面層主要承受上表層傳遞的人群荷載和自行車荷載的垂直力的作用，并把它擴(kuò)散到基層和墊層，太陽(yáng)能電池板將光能轉(zhuǎn)換成電能，并通過(guò)電路將電能供給道路上的用電設(shè)施。發(fā)熱電纜產(chǎn)生的熱量通過(guò)傳熱層傳遞到發(fā)熱層，隔熱層將隔絕熱量向下傳遞，有效防止溫度對(duì)路基以下凍土(土基)造成擾動(dòng)破壞(融沉)，確保路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0027]本實(shí)用新型可以采用了兩種路面鋪設(shè)方式，一種為板塊裝配式，一種為層層澆筑式。兩種方式均是先鋪設(shè)墊層和基層，不同之處在于:板塊裝配式設(shè)計(jì)方案，是將下面層和上表層設(shè)計(jì)為一體，內(nèi)部結(jié)構(gòu)完善，兩端留有接口，板塊鋪設(shè)時(shí)，進(jìn)行線路和發(fā)熱電纜的連接，并密封；而層層澆筑式設(shè)計(jì)方案，是先將下面層澆筑好，然后鋪設(shè)太陽(yáng)能電池板、布設(shè)發(fā)熱電纜和電路，鋪設(shè)完畢后，再鋪設(shè)上表層，最后在銜接處進(jìn)行密封。板塊裝配式路面鋪設(shè)方便，大大簡(jiǎn)化了野外人工作業(yè)量，提升了作業(yè)效率，將野外高強(qiáng)度的澆筑作業(yè)轉(zhuǎn)換為產(chǎn)業(yè)批量生產(chǎn)；層層澆筑式路面線路連接、電纜布置更加安全可靠，在彎直道并重的人行道上可以綜合采用板塊裝配式路面和層層澆筑式路面。本實(shí)用新型路面的構(gòu)造不限定以上結(jié)構(gòu)，僅用于對(duì)本實(shí)施例的說(shuō)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也可采用其它現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行路面鋪設(shè)。本實(shí)用新型將光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)人行道內(nèi)，通過(guò)接設(shè)電路，將太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的電能用于發(fā)熱電纜、路燈、交通顯示牌、公交車站和設(shè)置的充電樁(為電動(dòng)車充電)用電。本實(shí)用新型既能實(shí)現(xiàn)路面融冰化雪的功能，減少寒冬天氣交通事故的發(fā)生，保證道路暢通，又能緩解城市居民用電壓力，減少火力發(fā)電量，一定程度上減緩氣候變暖，。
[0028]以上僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】舉例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種人行道太陽(yáng)能路面，其特征在于:由下至上依次設(shè)置為墊層(I)、基層(2)、下面層(3)和上表層(4)，所述墊層(I)位于路面最底層，所述上表層(4)位于路面最上層，所述下面層(3)包括隔熱層(31)、傳熱層(34)、太陽(yáng)能電池板(32)和發(fā)熱電纜(33)，所述隔熱層(31)位于所述下面層(3)的下部，與所述基層(2)上部接合；所述上表層(4)包括發(fā)熱層(41)和透明層(42)，所述透明層(42)與所述太陽(yáng)能電池板(32)設(shè)置在對(duì)應(yīng)位置上，所述發(fā)熱層(41)與所述傳熱層(34)設(shè)置在對(duì)應(yīng)位置上。
2.如權(quán)利要求1所述的人行道太陽(yáng)能路顯，其特征在于:所述墊層(I)的厚度為8?15cm ;所述基層(2)的厚度為8?15cm ;所述下面層(3)的厚度為10?20cm,所述隔熱層(31)的厚度為5?1cm ;所述上表層⑷的厚度為0.5cm?1cm。
3.如權(quán)利要求1所述的人行道太陽(yáng)能路顯，其特征在于:所述墊層⑴的厚度為1cm；所述基層(2)的厚度為1cm;所述下面層(3)的厚度為15cm，所述隔熱層(31)的厚度為5cm ;所述上表層(4)的厚度為0.8cm。
4.如權(quán)利要求1或2所述的人行道太陽(yáng)能路厘，其特征在于:所述墊層(I)材料采用水泥穩(wěn)定砂石樂。
5.如權(quán)利要求1或2所述的人行道太陽(yáng)能路厘，其特征在于:所述基層(2)材料采用C35混凝土。
6.如權(quán)利要求1或2所述的人行道太陽(yáng)能路厘，其特征在于:所述隔熱層(31)采用基苯乙烯泡沫塑料，所述傳熱層(34)采用素混凝土。
7.如權(quán)利要求1或2所述的人行道太陽(yáng)能路通，其特征在于:所述發(fā)熱層(41)采用鋼纖維混凝土，所述透明層(42)采用PC板。
8.如權(quán)利要求1或2所述的人行道太陽(yáng)能路通，其特征在于:所述太陽(yáng)能電池板(32)為道路用電設(shè)施供電。
【文檔編號(hào)】E01C15/00GK203960710SQ201420249041
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】胡旭東, 李強(qiáng), 閆曉龍, 馬淵 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)