扰流式融雪挡雪墙装置的制作方法

本发明属于工程防雪技术领域，涉及一种扰流式融雪挡雪墙装置。

背景技术：

风吹雪是一种由气流挟带起分散的雪粒在近地面运行的多相流的天气现象，它是一种较为复杂的特殊流体，对车辆行驶有较大的危害性。

随着我国西部地区经济建设的迅猛发展，铁路、公路、城市开发等基础设施建设在我国西北风吹雪地区广泛展开。而风吹雪对铁路、公路危害比较严重，如不采取的必要的防护措施，将会对铁路、公路等基础设施造成严重损害，甚至威胁到基础设施的安全运营。

目前，现有的工程防雪措施主要为阻雪措施，其中阻雪措施运用较为普遍。其中，阻雪措施中包括钢结构挡雪墙、pe网等，这些工程防雪措施在既有铁路、公路等风吹雪灾害防治工程中起到了一定的作用，但普遍存在施工难度大、造价高、防雪效益低等问题。尤其是在“百里风区”、“烟墩风区”等大风区进行防雪时，现有的阻雪措施存在防雪效益低，养护成本高等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种同时具有融雪和阻雪功能的扰流式融雪挡雪墙装置，提高防雪效果。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种扰流式融雪挡雪墙装置，包括至少两块电发热板以及上下设置的顶板和底板，顶板和底板通过竖直设置的两根支柱固接，沿顶板的长度方向、顶板上并排安装有多个太阳能板，多个太阳能板串联，形成电源；电源与电发热板相连；顶板的一侧与倾斜设置的阻雪网的上端相连接，顶板与底板之间并排竖直安装有多个扰流器，相邻扰流器之间有间隙；至少两块电发热板设于阻雪网和底板之间。

本发明挡雪墙装置具有施工效率高、造价低、养护成本低、防雪效益高等优点。且适用范围广，可适用于多种复杂的工况条件，使用寿命长，满足工程建设的防雪需求。

附图说明

图1是本发明挡雪墙装置的结构示意图。

图2是图1的右视图。

图3是图1的左视图。

图4是本发明挡雪墙装置中扰流器的示意图。

图中：1.阻雪网，2.支柱，3.扰流器，4.太阳能板，5.电发热板，6.顶板，7.底板，8.框架，9.网片，10.转轴，11.旋翼。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1、图2和图3所示，本发明挡雪墙装置，包括电发热板5以及上下设置的顶板6和底板7，顶板6和底板7通过竖直设置的两根支柱2固接，沿顶板6的长度方向、顶板6上并排安装有多个太阳能板4，该多个太阳能板4串联，形成电源；顶板6的一侧与阻雪网1的上端相连接，阻雪网1的下端与地面固接，阻雪网1倾斜设置，顶板6与底板7之间并排设置安装有多个扰流器3，相邻扰流器3之间有间隙；电发热板5的数量至少为两块，多块电发热板5设于阻雪网1和底板7之间，所有电发热板5均与电源相连。

阻雪网1包括框架8，框架8上安装有网片9。网片9采用金属涂塑网制作而成，金属涂塑网具有耐久性强，强度高，成本低等优点。网片9的孔隙率可根据当地的风雪流特征进行确定，也可选用低孔隙率（30%～60%）的金属涂塑网。阻雪网的高度可设计为40cm-80cm，也可视当地风雪流情况进行调节。框架8的作用是进一步提升阻雪网1的稳定性，防止风吹雪经过时，使网片损坏。

如图4所示，本发明挡雪墙装置中的扰流器3，包括竖直设置的转轴10，转轴10上套装后可绕转轴10轴线往复转动的旋翼11，旋翼11包括筒形的连接套筒，该连接套筒与转轴10转动连接，连接套筒可沿转轴10外表面往复转动，该连接套筒的外壁上均布有至少两块风动板；转轴10的上端与顶板6固接，转轴10的下端与底板7固接。

旋翼11也可以是：包括竖直设置的转轴10，转轴10上套装有连接套筒，该连接套筒的外壁上均布有至少两块风动板；此时，转轴10的上端与顶板6转动连接，转轴10的下端与底板7转动连接。

使用本发明挡雪墙装置时：将该挡雪墙装置安装在指定位置，使扰流器3位于主风向迎风侧，阻雪网1位于主风向背风侧。当裹挟雪粒的风吹过本发明挡雪墙装置时，首先吹到扰流器3上，在风力作用下旋翼11转动，从而改变主风向风雪流结构，损耗风能，在扰流器3前后形成涡流，使风雪流的风速迅速下降，削弱气流带动雪粒的能量，使大量雪粒沉积在挡雪墙装置附近，形成积雪。小部分随风通过扰流器3的雪粒到达阻雪网1后，阻雪网1进一步使风吹雪沉积在挡雪墙装置内部，在阻雪网1前后形成涡流，使风雪流结构再次发生改变，起到阻雪的作用，使雪沉积。沉积在挡雪墙装置内部的积雪通过电发热板5的加热，积雪快速融化，防止因积雪过多，降低挡雪墙装置的防雪效果。

太阳能板4为电发热板5提供电能。

实际使用时，扰流器3的高度可根据当地风吹雪的特征以及需防护的工程进行选定，一般情况下可选用3m高度的扰流器3即可。当风雪流经过扰流器3时，会使扰流器3上的旋翼11转动，从而改变了风雪流结构，形成涡流，起到消能降速的作用，使雪粒沉积在挡雪墙附近。扰流器3间有一定的缝隙，主要是为了使风吹雪穿过扰流器3时，会使局部风速提高，加快扰流器3的转速，从而能较好的改变风雪流结构，提高阻雪效率。

阻雪网1的主要作用是进一步阻止风吹雪，使雪较多的沉积在挡雪墙装置内部，提高阻雪效率。阻雪网1和扰流器3之间布设有电发热板5。电发热板5主要是通过安装在挡雪墙顶部的太阳能板4进行加热，其原理主要是将太阳能转化为电能，在将电能转化为热能，从而达到快速消融积雪的目的，使挡雪墙内部的积雪快速消融，防止因积雪过多影响挡雪墙的阻雪效率。该融雪处理还可有效减少养护成本，实现自动化养护，无需人工进行清雪作业。

本发明挡雪墙装置由于加装了扰流器3和融雪机构，可提升挡雪墙的阻雪效率，快速消融积雪，提高使用寿命，减少了养护成本。在安装过程中，可以使用拼装的方式进行安装，即方便运输又提高了施工效率。

技术特征：

1.一种扰流式融雪挡雪墙装置，其特征在于，包括至少两块电发热板（5）以及上下设置的顶板（6）和底板（7），顶板（6）和底板（7）通过竖直设置的两根支柱（2）固接，沿顶板（6）的长度方向、顶板（6）上并排安装有多个太阳能板（4），多个太阳能板（4）串联，形成电源；电源与电发热板（5）相连；顶板（6）的一侧与倾斜设置的阻雪网（1）的上端相连接，顶板（6）与底板（7）之间并排竖直安装有多个扰流器（3），相邻扰流器（3）之间有间隙；至少两块电发热板（5）设于阻雪网（1）和底板（7）之间。

2.如权利要求1所述的扰流式融雪挡雪墙装置，其特征在于，所述的扰流器（3）包括竖直设置的转轴（10），转轴（10）上套装后可绕转轴（10）轴线往复转动的旋翼（11），旋翼（11）包括筒形的连接套筒，该连接套筒与转轴（10）转动连接，该连接套筒的外壁上均布有至少两块风动板；转轴（10）的上端与顶板（6）固接，转轴（10）的下端与底板（7）固接；

或者，旋翼（11）包括竖直设置的转轴（10），转轴（10）上套装有连接套筒，该连接套筒的外壁上均布有至少两块风动板；转轴（10）的上端与顶板（6）转动连接，转轴（10）的下端与底板（7）转动连接。

3.如权利要求1所述的扰流式融雪挡雪墙装置，其特征在于，所述的阻雪网（1）包括框架（8），框架（8）上安装有网片（9）。

4.如权利要求3所述的扰流式融雪挡雪墙装置，其特征在于，所述的网片（9）采用金属涂塑网制成。

技术总结
本发明公开了一种扰流式融雪挡雪墙装置，包括至少两块电发热板以及上下设置的顶板和底板，顶板和底板通过竖直设置的两根支柱固接，沿顶板的长度方向、顶板上并排安装有多个太阳能板，多个太阳能板串联，形成电源；电源与电发热板相连；顶板的一侧与倾斜设置的阻雪网的上端相连接，顶板与底板之间并排竖直安装有多个扰流器，相邻扰流器之间有间隙；至少两块电发热板设于阻雪网和底板之间。该挡雪墙装置能够改变风雪流的结构，起到阻雪的作用，使风雪流的风速迅速下降，削弱气流带动雪粒的能量，使大量雪粒沉积在挡雪墙装置附近，形成积雪。同时，通过融雪，增强挡雪墙的阻雪效果。

技术研发人员：崔雍;崔凯;刘宝河;薛春晓;李广瑞;李浩瑄;孔令伟
受保护的技术使用者：中铁西北科学研究院有限公司;内蒙古交通设计研究院有限责任公司
技术研发日：2020.05.11
技术公布日：2020.08.11