在以前,雪是圣潔和祥瑞的征兆,而今雪更多的是和交通聯(lián)系在一起,短暫的驚喜過(guò)后便是怨聲載道。因?yàn)檎龖?yīng)了那句話:鵝毛大雪恐難行。
每到冬季,降雪落在路面上,經(jīng)冰冷天氣的凝固和車輛壓實(shí)后,形成了一個(gè)天然的“溜冰場(chǎng)”,車輪與路面的摩擦力減小,致使交通事故頻發(fā)、交通受阻甚至中斷,并造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
2012年的雪災(zāi)記憶猶新
尤其是在北方,冬季“除雪防滑”是公路養(yǎng)護(hù)單位每年都要開(kāi)展的的攻堅(jiān)戰(zhàn)。本文將目前通用的幾大除雪方式進(jìn)行詳細(xì)介紹和對(duì)比。
通用除雪方式
目前,全球通用除雪方式及利弊關(guān)系如下圖所示:
融雪劑:痛并快樂(lè)著!
在眾多除雪措施中,撒布融雪劑是.為快速、便捷、經(jīng)濟(jì)的方法。
由于融雪劑的冰點(diǎn)較低,融雪劑在融雪后,能將雪水的冰點(diǎn)降到﹣10℃~﹣30℃,因此可以防止路面在化雪后的結(jié)冰問(wèn)題。能減少交通事故發(fā)生率達(dá)88.3%。
目前,我國(guó).常見(jiàn)的除雪方式就是撒布融雪劑。我國(guó)每年融雪劑消耗量在60萬(wàn)噸至70萬(wàn)噸之間;哈爾濱、沈陽(yáng)、天津、北京這些北方城市,每年都會(huì)耗用幾千噸甚至萬(wàn)余噸融雪劑。
融雪劑,你了解多少?
融雪劑,是一種化學(xué)品,其成份主要是醋酸鉀和氯鹽,并以這兩種進(jìn)行分類。目前常用的融雪劑主要分為兩大類:有機(jī)融雪劑和無(wú)機(jī)融雪劑。
以醋酸鉀等為主要成分的有機(jī)融雪劑,融雪效果好,但價(jià)格高,達(dá)到每噸萬(wàn)元以上,一般只適用于機(jī)場(chǎng)等地;
無(wú)機(jī)融雪劑主要是氯鹽類融雪劑,包括氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀等,通稱作“化冰鹽”,是目前國(guó)內(nèi)廣泛使用的融雪劑。
為了了解融雪劑的性能,我們通過(guò)列表方式來(lái)對(duì)比:
融雪劑之害
融雪劑實(shí)際上是“隱形殺手”,危害極大:
對(duì)綠色植物的影響:融雪劑中的鹽分過(guò)多對(duì)植物光合作用、呼吸作用和蛋白質(zhì)代謝影響很大,不利于其生長(zhǎng)。
對(duì)地下水資源的影響:路面上散布的融雪劑,被雨水沖刷與路面排水一起滲入地下也會(huì)對(duì)飲用水造成影響。美國(guó)交通研究協(xié)會(huì)的研究表明,在過(guò)去的三十年中,美國(guó)東北部大量使用氯化鈉融雪劑的地區(qū)都發(fā)生過(guò)有關(guān)飲用水中鹽分增加的事例。高鹽度的飲水口感變差對(duì)人體健康有害,如誘發(fā)高血壓等疾病。
對(duì)大氣質(zhì)量的影響:融雪劑中的鹽類物質(zhì)附著在粉塵顆粒中,被人們吸入到呼吸道中,會(huì)對(duì)人體造成損傷。同時(shí)融雪劑中的氯元素也會(huì)破壞大氣中臭氧層。
對(duì)路面的影響:據(jù)了解,美國(guó)由氯鹽融雪劑腐蝕破壞環(huán)境的成本可占GNP的4%(相當(dāng)于美國(guó)的國(guó)防開(kāi)支);氯鹽融雪劑是對(duì)混凝土和鋼筋.具腐蝕的因素之一,美國(guó)每年用于修復(fù)道路橋梁的費(fèi)用大于2000億美元,是初建費(fèi)的4倍;北歐的丹麥,在哥本哈根地區(qū)調(diào)查了102座橋,其中50%有嚴(yán)重的鋼筋腐蝕,主因是使用氯鹽融雪劑。
為此,我國(guó)在2009年頒布實(shí)施《道路除冰融雪劑》(GB/T23851-2009),規(guī)定了融雪劑的要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)范、標(biāo)志、標(biāo)簽、包裝、運(yùn)輸和貯存。
如何降低融雪劑的危害?
當(dāng)逐漸意識(shí)到融雪劑的危害后,人們便開(kāi)始想方設(shè)法降低融雪劑的危害性。
環(huán)保型融雪劑
環(huán)保型融雪劑不含氯化鈉,并特別加入專用保護(hù)劑,盡可能降低氯鹽類融雪劑中氯離子的破壞作用,降低了普通融雪劑對(duì)道路及環(huán)境的影響和破壞。雖然給融雪劑冠了頂“環(huán)保”的帽子,但改名不改姓,即使環(huán)保,也還是姓“融雪劑”。所以還存在一定的腐蝕性。
在設(shè)計(jì)、建造過(guò)程中下功夫
設(shè)計(jì)過(guò)程——設(shè)計(jì)單位考慮隔離層,防止氯離子滲入橋體;
建造過(guò)程——使用高性能混凝土,加大抗?jié)B性;使用耐腐蝕鋼筋,或者在鋼筋上使用防銹劑。
選擇耐鹽類植物,或?qū)χ参锊扇⊙┘菊趽趸蚴褂脫跹┌澹苊庵参锱c融雪劑的接觸。
英國(guó)鋪設(shè)專用管道“匯集鹽水”
應(yīng)該在城市路橋旁,鋪設(shè)專用管道,收集融雪后的鹽水,.終引流到污水處理廠。
俄羅斯
俄羅斯在城市內(nèi)建多個(gè)積雪處理廠,就近將積雪融化、過(guò)濾,無(wú)害化處理后再排入污水管道。
日本
對(duì)于 “鹽雪”,日本環(huán)衛(wèi)工人則會(huì)將其壓成方磚的形狀,裝車運(yùn)到專門的工廠池子里處理,避免污染環(huán)境。建立單獨(dú)的融雪槽,就近傾倒積雪。
機(jī)械除雪:大雪無(wú)痕
自然的才是.好的,在飽受融雪劑之苦后,人們還是將眼光轉(zhuǎn)向了機(jī)械除雪。
有哪些除雪設(shè)備?
犁式除雪機(jī)
常用的有平頭柴液壓翻斗車和裝載機(jī)。按除雪鏟下作的特點(diǎn)可分為浮動(dòng)式除雪鏟、有避讓功能的可翻轉(zhuǎn)式除雪鏟和強(qiáng)制式除雪鏟,液壓式和純機(jī)械式除雪鏟。平頭柴液壓翻斗車除雪鏟有前鏟和中鏟,前鏟適合除浮雪,有的也可以除中硬雪,適合高速公路除雪;中鏟適合除硬雪或冰雪。利用裝載機(jī)改裝的除雪設(shè)備除雪速度較慢,適合城市道路除雪和機(jī)場(chǎng)除雪。
轉(zhuǎn)子式拋雪機(jī)
轉(zhuǎn)子式拋雪機(jī)就是把各種旋轉(zhuǎn)除雪裝置安裝在汽車、拖拉機(jī)、裝載機(jī)等工程車輛或?qū)I(yè)底盤上的除雪機(jī)。按照驅(qū)動(dòng)形式可分為液壓和機(jī)械兩種,液壓式是指除雪機(jī)的集雪螺旋和拋雪風(fēng)扇等工作裝置由液壓驅(qū)動(dòng),其優(yōu)點(diǎn)是容易調(diào)整除雪速度,傳動(dòng)操作容易實(shí)現(xiàn)。機(jī)械式是指除雪機(jī)的集雪螺旋和拋雪風(fēng)扇由車輛底盤通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)輸出動(dòng)力下作。轉(zhuǎn)子式拋雪機(jī)適合清除較厚的積雪或與梨式除雪機(jī)配合工作。
螺旋式除雪機(jī)
以螺旋和鏟刃為除雪方式,側(cè)向推移雪或冰渣。由于其除雪效率低費(fèi)用高,所以在實(shí)際中很少采用。
清掃式除雪機(jī)
以旋轉(zhuǎn)掃路刷為主要除雪方式,一般按滾刷的安裝位置可分為前置式、中置式、后置式等幾種。其特點(diǎn)是除凈率高,但其缺點(diǎn)是除雪效率低費(fèi)用高,適合發(fā)達(dá)城市除雪。
破冰機(jī)
種類比較多,有碾壓式、沖擊式、旋轉(zhuǎn)切削式等,主要用于破碎冰雪路面。其缺點(diǎn)工作效率低,費(fèi)用高,市場(chǎng)剛得比較多的是碾壓式。
撒布機(jī)
以化學(xué)融劑消雪,主要有顆粒撒布機(jī)、液體撒布機(jī)和顆粒、液體兩剛?cè)霾紮C(jī)三種。目前國(guó)內(nèi)以撒鹽機(jī)為主,在降雪前或剛開(kāi)始降雪時(shí)撒于路面,在溫度較低地區(qū)它主要是一種輔助除雪設(shè)備,與犁式除雪機(jī)配合使用。
吹風(fēng)式除雪機(jī)
以鼓風(fēng)機(jī)高速氣流為主要除雪式。由于除雪效率低,費(fèi)用高,所以實(shí)防應(yīng)用很少。
除雪時(shí)機(jī)
在高速公路上使用的除雪機(jī)械必須具有除雪效率高、工作速度和轉(zhuǎn)移速度快的特性, 以盡可能減少對(duì)交通流的影響, 同時(shí)必須保證操作者及行人的安全。
下表為積雪的抗切強(qiáng)度隨溫度和密度變化的關(guān)系,人工板結(jié)雪的抗切強(qiáng)度系數(shù)
由此可以看出積雪的強(qiáng)度隨著密度的增大和溫度的降低明顯增大,為除雪作業(yè)帶來(lái)困難。因此積雪未壓實(shí)前,溫度較高時(shí)是除雪的.佳時(shí)機(jī)。
如何實(shí)施作業(yè)?
在降雪量較大的地方,實(shí)施除雪作業(yè)通常會(huì)使用融雪劑和機(jī)械除雪相結(jié)合的方法。作業(yè)方式可參考下表:
熱能融雪:路面鋪上“電熱毯”
我國(guó)
2011年,“一種電加熱自動(dòng)除雪的路面制作方法”獲得國(guó)家發(fā)明..號(hào)。
發(fā)明涉及一種交通道路地面的制備方法,特別涉及一種電加熱自動(dòng)除雪的路面制作方法,方法采用碳纖維為發(fā)熱材料,將碳纖維均勻的拌和到道路的瀝青混凝土中,鋪設(shè)于地下,在路面的兩側(cè)瀝青混凝土內(nèi)部埋設(shè)一個(gè)接電點(diǎn),在下雪時(shí)接通電源,電流經(jīng)過(guò)路面內(nèi)的碳纖維時(shí)即可產(chǎn)生熱量,熔化降雪和積雪,熔化后的雪水經(jīng)市政或小區(qū)雨水收集系統(tǒng)收集。運(yùn)用此方法不受道路條件和路面情況的限制,適用于北方冬季降雪較多的地區(qū),特別適用于城市街道和居民住宅小區(qū),安全、高效,不影響交通且對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
美國(guó)
在美國(guó),車道和人行道修建熱力設(shè)備,以電力、熱水或紅外線為熱源,將地面加溫融化冰雪。電力設(shè)備一般安裝簡(jiǎn)便,只需在路面下鋪一層如電熱毯一樣的材料,就可以使用數(shù)年,無(wú)需維修。鋪設(shè)熱水管與建筑物的供暖系統(tǒng)相連,使用余熱即可,減少所需費(fèi)用。
英國(guó)
英國(guó)計(jì)劃利用道路在夏季收集陽(yáng)光,留到冬季使用。
根據(jù)這個(gè)方案,相關(guān)部門將在路面下鋪設(shè)充滿水的塑料管網(wǎng)。夏季,當(dāng)溫度達(dá)到40攝氏度時(shí),管內(nèi)的水變熱,并被抽入到通過(guò)聚苯乙烯絕緣的管子內(nèi)。冬天,當(dāng)傳感器發(fā)現(xiàn)外界溫度降至2攝氏度時(shí),溫水將被重新抽到路面下的管子里,加熱路面,防止結(jié)冰。
2006年科學(xué)家發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)路面在夏季收集的熱量足以讓它在整個(gè)冬季溫度一直保持在零度以上。經(jīng)過(guò)加熱的路面的溫度平均比周圍地面高3攝氏度。該試驗(yàn)還顯示,路面散發(fā)的熱量還能用來(lái)為建筑物供冷暖氣。
融冰雪路面涂層
2012年,某公司應(yīng)市推出“環(huán)保型融冰雪路面涂層”,這種新除雪理念為除雪方式帶來(lái)了一種輕松的體驗(yàn)。
環(huán)保型融冰雪路面涂層技術(shù)是一種道路主動(dòng)融冰雪技術(shù)。其主要原理是:使用粘結(jié)材料將一種溫控智能型的融雪物質(zhì)附著在路面表面。在低溫雨雪天氣條件下,涂層能融化路面積雪,并使路表面無(wú)法結(jié)冰,恢復(fù)路面抗滑性。
環(huán)保型融冰雪路面涂層技術(shù)除高效的除冰雪效率、持久的融冰雪性能、優(yōu)良的環(huán)保性能外,還具有預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)功能。能在不同的低溫條件下(0~-40℃)發(fā)揮融雪作用,并能夠在一年內(nèi)持續(xù)融雪除冰。在一系列現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中,融冰雪路面涂層實(shí)現(xiàn)了人們對(duì)除雪速度和環(huán)保的雙重需求。并通過(guò)國(guó)家相關(guān)部門的質(zhì)量檢驗(yàn)和環(huán)保檢驗(yàn)。