【中國路麵機械網專稿不得轉載】除冰雪是寒冷地區冬季公路養護的重點工作,我國的北方地區冬季經常有寒流入侵,北方地區寒流入侵時經常發生冰雪封堵道路,特別是高速公路,下雪後必須要及時除雪以保證公路的暢通,每年高速公路受下雪的影響都帶來不同程度影響,造成不同程度的經濟、人員和財產的損失,因此及時除冰雪對交通對國民經濟有著十分重要和深遠的意義。以下介紹國外冬季除冰雪技術及設備概況。
一.撒鹽
1. 撒鹽和撒砂
撒鹽和撒砂在國外也是常用的除冰雪方法,由於撒鹽和撒砂比較方便,在冬季來臨之前,儲備一定量的鹽,下雪後用機械或人工撒布,使用方便,除下雪量大的地區外均可使用。鹽撒後到雪的溶化需有一個過程,鹽溶化成鹽水後才能使雪溶化,一般均為過量撒布,而且必須要有專用的撒布設備。據資料介紹,美國2008年消耗22.6×106噸。
圖1是撒鹽和撒砂的撒布車。撒鹽和撒砂的撒布機都是以卡車底盤為動力,由料箱和撒布裝置等組成。
撒鹽的副作用是鹽對路麵、公路設施、土壤、農作物、地表水、水生物等產生腐蝕汙染。
圖一除雪撒布車:
2.撒濕鹽
由於撒鹽時易引起鹽的反彈,為了減少鹽的反彈,撒鹽前先將鹽預濕,濕的鹽減少了鹽的反彈,但鹽預濕後流動性差,鹽預濕後加快了雪的溶化,但濕鹽易堵塞,對設備提出了更高的要求。
3.灑鹽水
鹽化成鹽水後除冰雪更快速,鹽水不反彈,鹽水更易於均勻地流淌於路麵,一般用鹽水除雪可減少30%的用鹽量。但是噴鹽水前需要增加化鹽設備,由於鹽水的腐蝕性大,儲存和擾動設備等必須要有防腐措施。
二.掃雪
對下雪量小的地區可采用清掃的方法,剛下的雪或雪層較薄可用清掃車直接清掃,雪層較厚時普通的路麵清掃車就難以清掃幹淨,此時需用專用的清掃滾清掃除雪。
三.除雪犁
除雪犁也稱為推雪板,除雪犁是一種較常用的除雪工具,除雪犁可安裝在汽車、裝載機、平地機等多種動力機械上,用戶隻需配備推雪板和懸掛裝置等部件,犁刀一般安裝在車輛前部、中部或側麵,推雪板有單向犁、v型犁、變向犁、刮雪刀及複合犁,工作裝置的提升和降落靠主車提供的液壓動力來控製,這種除雪方式的設備結構簡單、換裝容易、機動靈活、效率高,適宜於清除有一定厚度的新雪(如圖2所示)。按動力的大小配備推雪板的寬度,前推雪板加側推雪板的組合除雪可達到較大的除雪寬度,隻要有可能下雪的地區均可裝備除雪犁。在不經常下雪的地區,作為儲備設備裝備除雪犁,一旦下雪後動力機械安裝上除雪犁既可進行除雪作業,經常下雪的地區,可采用除雪犁隨下雪隨時清除,因此除雪犁的裝備範圍較廣,而且裝備成本低。
圖2 除雪犁
除雪犁在國外也是普遍使用的除雪工具,通過懸掛裝置懸掛於汽車、裝載機、平地機等動力機械既可完成除雪作業,因此相應的資料、產品、等報道較多。
四.旋轉除雪機(拋雪機)
旋轉除雪機主要由工作裝置及底盤車輛組成。工作裝置由集雪螺旋、拋雪風扇、拋雪筒及其連接裝置組成。集雪螺旋主要完成積雪的切削、輸送,其葉片一般布置為左右旋向,便於雪從兩邊向中間運動至拋雪風扇處,拋雪風扇葉片為幅射狀,進入風扇的雪在高速旋轉葉片離心力作用下,沿著葉片表麵運動至風扇殼體頂部開口處拋出,由拋雪筒導向合適區域。
旋轉除雪機的傳動係統較為複雜,其工作裝置和行走部分的驅動一般有兩種形式,一種是單發動機的集中驅動,另一種是由兩個發動機來分別驅動工作構件和行走部分。旋轉除雪機成本較高,一般裝備於天氣寒冷雪量大的地區(如圖3所示)。
圖3 旋轉除雪機
五.除冰設備
在寒冷地區下雪以後路麵結冰是經常的事,路麵結冰後如不及時清除,路麵打滑極易發生交通事故。但從資料查詢及其它渠道了解,尚未查到國外專用的除冰設備,隻有一些相關資料及的報道。
1.鏟除冰層
特別厚的冰層其清除是很困難的,冰層的清除要保證路麵不受損傷。冰的鏟除有相應的鏟冰機理、阻力、切削參數等要求,國外也有一些冰的鏟除機理、阻力、切削參數等研究。
2.滾切
圖4即為滾切除冰機,拖式的滾切除冰機行駛時由牽引車牽引,滾切除冰機有一個滾切輪和刮刀組成,滾切輪有液壓機構升降,作業時滾切輪貼近冰麵,在設備的重力作用下滾切輪對冰麵產生一定的壓力,除冰機前行時滾切輪將冰麵切碎,破碎的冰渣由刮刀清除。
圖4 滾切除冰機
3.衝擊
圖5即為衝擊式除冰機,拖式的衝擊式除冰機行駛時由牽引車牽引,衝擊式除冰機由衝擊除冰轉子和機架等組成,衝擊除冰轉子由副發動機驅動,衝擊除冰轉子有液壓機構升降,可調節其與冰麵的距離,衝擊除冰轉子上安裝有多排衝擊除冰器,每個衝擊除冰器的本體是用鋼絲繩組成,在鋼絲繩的兩端鉚接有衝擊頭,內側用壓板固定於衝擊除冰轉子軸上,衝擊除冰轉子轉動時衝擊頭敲擊冰麵,路麵上的冰麵被敲擊而破碎。
圖5 衝擊式除冰機
六.其它除冰雪設備
1.臨時安裝或預埋自動噴灑鹽水裝置
在天氣寒冷的特殊路段如彎道、坡道、橋麵、重要的進出路口等,為了保持正常的交通運行以減少交通事故,在冬季來臨之前,臨時安裝自動噴灑鹽水的裝置,一旦在寒流到來下雪後,通過傳感器感知,鹽水噴灑裝置自動噴灑鹽水除冰雪。在特殊路段如彎道、坡道、橋麵、重要的進出路口等施工或維修時也可預埋自動噴灑鹽水裝置。
2.在路麵施工時預埋加熱管道
在天氣寒冷的特殊路段如彎道、坡道、橋麵、重要的進出路口等,為了保持正常的交通運行以減少交通事故,可采用在路麵施工時預埋加熱管道,一旦在寒流到來下雪後,通過加熱裝置(電加熱或水加熱)加熱路麵使雪熔化。
如有地熱條件可采用在路麵施工時預埋地熱路麵加熱裝置。
3.專用的路麵加熱裝置
國外有溶化冰雪的專用的路麵加熱裝置,在采用其它方法有困難時,或緊急需要時可采用專用的路麵加熱裝置。專用的路麵加熱裝置采用加熱的方式清除冰雪使之熔化,冰雪在加熱後熔化成水,水即能流動,當水加熱到一定溫度後水蒸發而進入大氣,圖11左圖是專用的路麵加熱裝置。另外有可對路麵進行加熱的專用的路麵加熱裝置。專用的路麵加熱裝置可用在特殊路段如彎道、坡道、橋麵、重要的進出路口等地區除冰雪。 ( 中國工程機械工業協會築路機械分會 朱文天)