科技之光：道路主動融冰雪技術(shù)
- 分類：集團新聞
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- 發(fā)布時間：2024-01-12 16:55
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【概要描述】山東省交通設(shè)計集團研發(fā)了基于無機熱管的道路主動融冰雪技術(shù)，實現(xiàn)了科學(xué)、高效、環(huán)保、主動式融冰雪，能夠有效解決傳統(tǒng)除冰雪方法存在的效率低、清除不徹底等問題。
科技之光：道路主動融冰雪技術(shù)
【概要描述】山東省交通設(shè)計集團研發(fā)了基于無機熱管的道路主動融冰雪技術(shù)，實現(xiàn)了科學(xué)、高效、環(huán)保、主動式融冰雪，能夠有效解決傳統(tǒng)除冰雪方法存在的效率低、清除不徹底等問題。
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詳情
山東省交通設(shè)計集團堅持科技引領(lǐng)綠色發(fā)展的理念，研發(fā)了基于無機熱管的道路主動融冰雪技術(shù)，實現(xiàn)了科學(xué)、高效、環(huán)保、主動式融冰雪，能夠有效解決傳統(tǒng)除冰雪方法存在的效率低、清除不徹底等問題。
道路主動融冰雪技術(shù)將地溫通過無機熱管傳遞至路面。在冬季路面溫度降低時，熱管將深層地層潛熱循環(huán)傳導(dǎo)至路面，維持路面溫度以實現(xiàn)融雪化冰。該技術(shù)不附加任何外界能源，能夠?qū)崿F(xiàn)免維護、無操作、30年以上的長效穩(wěn)定運行，具有環(huán)保、節(jié)能的特點。
研發(fā)團隊從熱管系統(tǒng)的傳熱機理研究入手，揭示了熱管技術(shù)實現(xiàn)路面融雪化冰的工作機制，通過非穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)理論建立了熱管路面融雪化冰的傳熱模型，通過數(shù)值計算研究熱管融雪系統(tǒng)的影響因素，并建立1:1足尺試驗平臺及融雪試驗段實時觀測融雪效果，采集數(shù)據(jù)并開展數(shù)值計算結(jié)果與實驗實測數(shù)據(jù)的對比分析，提出了熱管系統(tǒng)參數(shù)最優(yōu)設(shè)計方法。本項研究已獲授權(quán)專利6項、軟件著作權(quán)1項，獲得山東公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)一等獎1項、中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)三等獎1項。
自2018年起，基于無機熱管的公路主動融冰雪技術(shù)陸續(xù)在榮烏高速龍口段（2018年）、山東崑崳路橋有限公司場區(qū)路（2018年）、省道S207萊乳線（2021年）、省道S217朱諸線段（2022年）、濟南至濰坊高速公路（2023）等多條路段進行了推廣應(yīng)用，經(jīng)過長期的跟蹤觀察，各路段融雪化冰效果明顯。
熱管融冰雪研究成果的推廣應(yīng)用有助于減少道路積雪對行車安全的威脅，為道路冬季安全運維提供新方案，對于促進交通建設(shè)具有顯著的現(xiàn)實意義。
▲G18榮烏高速龍口段熱管路段路面溫度紅外熱成像
▲G18榮烏高速龍口段熱管路段融雪效果
▲省道S207萊乳線熱管路段融雪效果
▲省道S207萊乳線熱管路段路面不凝冰效果
▲省道S217朱諸線熱管路段融雪效果
工程案例
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濟青高速1990年7月3日奠基開工，作為山東省第一條高速公路，拉開了全省高速公路建設(shè)的序幕。1993年12月18日建成通車，全長318km，貫通山東半島東西，拉動全省經(jīng)濟發(fā)展。 2019年，小許家以東段改擴建后建成通車，全長309.2km，成為山東省第一條改擴建的高速公路、第一條八車道高速公路，時為全國唯一高速公路改擴建綠色科技示范工程。濟青高速0.001990年7月3日奠基開工，作為山東省第一條高速公路，拉開了全省高速公路建設(shè)的序幕。1993年12月18日建成通車，全長318km，貫通山東半島東西，拉動全省經(jīng)濟發(fā)展。 2019年，小許家以東段改擴建后建成通車，全長309.2km，成為山東省第一條改擴建的高速公路、第一條八車道高速公路，時為全國唯一高速公路改擴建綠色科技示范工程。 -
濟青高速（南線）2007年12月建成通車，全長307.8km，打通山東半島第二條東西大動脈，是山東省生態(tài)環(huán)保高速公路示范工程。 全國公路交通優(yōu)秀設(shè)計一等獎（2012年） 新中國成立70周年優(yōu)秀勘察設(shè)計項目（2019年）濟青高速（南線）0.002007年12月建成通車，全長307.8km，打通山東半島第二條東西大動脈，是山東省生態(tài)環(huán)保高速公路示范工程。 全國公路交通優(yōu)秀設(shè)計一等獎（2012年） 新中國成立70周年優(yōu)秀勘察設(shè)計項目（2019年） -
廣東汕頭至湛江高速公路云浮至湛江段2017年12月建成通車，全長239km，構(gòu)筑珠江三角洲通往粵西地區(qū)的第二通道。設(shè)計院公司承擔(dān)陽春市松柏鎮(zhèn)至八甲鎮(zhèn)段，全長44.157km，開展高邊坡、水文專項設(shè)計，科學(xué)處理粵西山區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育下的技術(shù)難題。廣東汕頭至湛江高速公路云浮至湛江段0.002017年12月建成通車，全長239km，構(gòu)筑珠江三角洲通往粵西地區(qū)的第二通道。設(shè)計院公司承擔(dān)陽春市松柏鎮(zhèn)至八甲鎮(zhèn)段，全長44.157km，開展高邊坡、水文專項設(shè)計，科學(xué)處理粵西山區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育下的技術(shù)難題。 -
G104京嵐線濟南黃河公路大橋1978年投入建設(shè)，成為我國第一座預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，采用先進的“扇形、密索、A塔、五孔連續(xù)懸浮”體系，最大跨徑220m。 1982年7月建成通車，時為亞洲最大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，居世界第7位，鑄就了我國現(xiàn)代斜拉橋發(fā)展史上的一座里程碑。 目前，濟南黃河大橋擴建工程正在展開，擬在“老橋”下游33.5m處新建一座主跨488m的雙塔雙索面鋼桁梁斜拉橋，上層采用雙向八車道一級公路兼城市快速路標準，下層預(yù)留雙線軌道交通。老橋主要服務(wù)于地面交通，新橋接入城市高架網(wǎng)，服務(wù)快速交通系統(tǒng)。 國家科學(xué)技術(shù)進步一等獎（1985年） 國家優(yōu)質(zhì)工程銀質(zhì)獎?wù)拢?982年） 建國60周年公路交通勘察設(shè)計經(jīng)典工程（2009年）G104京嵐線濟南黃河公路大橋0.001978年投入建設(shè)，成為我國第一座預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，采用先進的“扇形、密索、A塔、五孔連續(xù)懸浮”體系，最大跨徑220m。 1982年7月建成通車，時為亞洲最大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，居世界第7位，鑄就了我國現(xiàn)代斜拉橋發(fā)展史上的一座里程碑。 目前，濟南黃河大橋擴建工程正在展開，擬在“老橋”下游33.5m處新建一座主跨488m的雙塔雙索面鋼桁梁斜拉橋，上層采用雙向八車道一級公路兼城市快速路標準，下層預(yù)留雙線軌道交通。老橋主要服務(wù)于地面交通，新橋接入城市高架網(wǎng)，服務(wù)快速交通系統(tǒng)。 國家科學(xué)技術(shù)進步一等獎（1985年） 國家優(yōu)質(zhì)工程銀質(zhì)獎?wù)拢?982年） 建國60周年公路交通勘察設(shè)計經(jīng)典工程（2009年） -
武陟至西峽高速公路桃花峪黃河大橋2013年9月建成通車，時為世界已建成最大跨徑自錨式懸索橋、黃河上已建成唯一自錨式懸索橋。 全國公路交通優(yōu)秀設(shè)計二等獎（2015年） 國家優(yōu)質(zhì)工程獎（2020年）武陟至西峽高速公路桃花峪黃河大橋0.002013年9月建成通車，時為世界已建成最大跨徑自錨式懸索橋、黃河上已建成唯一自錨式懸索橋。 全國公路交通優(yōu)秀設(shè)計二等獎（2015年） 國家優(yōu)質(zhì)工程獎（2020年） -
齊河黃河公路大橋2018年5月建成通車，全長2287m，時為黃河中下游最大跨徑橋梁，黃河上首座公軌兩用橋。 國家優(yōu)質(zhì)工程獎（2020年） -
濟南長清黃河公路大橋2018年6月建成通車，時為黃河上跨徑、桁間距最大連續(xù)鋼桁梁公路大橋。 山東省工程勘察設(shè)計一等獎（2019年） -
濟南東南二環(huán)快速路延長線八車道隧道群2017年12月建成通車，隧道群左右幅累計長度19.312m/6座，含特長隧道6186.4m/1座，最大開挖寬度21.008m，最大開挖斷面219.8m2，時為世界上最大規(guī)模的雙洞八車道隧道群，現(xiàn)已成為濟南市享譽全國的“城市新名片”。 設(shè)計上提取濟南城市肌理和歷史文脈，將隧道洞門景觀根據(jù)“山、泉、河、湖、城、文”六大主題，采用真石漆與浮雕結(jié)合裝飾工藝。山水圣人，一隧一景，打造極具濟南地域特色的隧道群人文景觀。 項目按照設(shè)計施工總承包模式實施，設(shè)計創(chuàng)新提出的“基于減少圍巖損傷的雙向八車道隧道支護體系”和“超大斷面隧道鋼架巖墻組合支撐分部開挖工法”填補了現(xiàn)行規(guī)范空白。2017年，全國橋梁與隧道建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新成果研討會依托本工程在濟南成功召開。 全國公路交通優(yōu)秀設(shè)計一等獎（2018年）濟南東南二環(huán)快速路延長線八車道隧道群0.002017年12月建成通車，隧道群左右幅累計長度19.312m/6座，含特長隧道6186.4m/1座，最大開挖寬度21.008m，最大開挖斷面219.8m2，時為世界上最大規(guī)模的雙洞八車道隧道群，現(xiàn)已成為濟南市享譽全國的“城市新名片”。 設(shè)計上提取濟南城市肌理和歷史文脈，將隧道洞門景觀根據(jù)“山、泉、河、湖、城、文”六大主題，采用真石漆與浮雕結(jié)合裝飾工藝。山水圣人，一隧一景，打造極具濟南地域特色的隧道群人文景觀。 項目按照設(shè)計施工總承包模式實施，設(shè)計創(chuàng)新提出的“基于減少圍巖損傷的雙向八車道隧道支護體系”和“超大斷面隧道鋼架巖墻組合支撐分部開挖工法”填補了現(xiàn)行規(guī)范空白。2017年，全國橋梁與隧道建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新成果研討會依托本工程在濟南成功召開。 全國公路交通優(yōu)秀設(shè)計一等獎（2018年） -
西藏嘎啦山隧道2004年8月正式貫通，全長2437m。西藏第一座嚴寒地區(qū)高海拔、高地震烈度、地質(zhì)環(huán)境與營運環(huán)境復(fù)雜的大型高等級公路隧道工程，單洞雙向行車。時為西藏第一長公路隧道和西藏線路最長、建設(shè)難度最大的隧道，有“西藏公路第一隧”之稱。位于西藏區(qū)門的第一路拉薩至貢嘎機場公路上，對繁榮經(jīng)濟發(fā)展、維護社會穩(wěn)定等方面具有關(guān)鍵意義。西藏嘎啦山隧道0.002004年8月正式貫通，全長2437m。西藏第一座嚴寒地區(qū)高海拔、高地震烈度、地質(zhì)環(huán)境與營運環(huán)境復(fù)雜的大型高等級公路隧道工程，單洞雙向行車。時為西藏第一長公路隧道和西藏線路最長、建設(shè)難度最大的隧道，有“西藏公路第一隧”之稱。位于西藏區(qū)門的第一路拉薩至貢嘎機場公路上，對繁榮經(jīng)濟發(fā)展、維護社會穩(wěn)定等方面具有關(guān)鍵意義。 -
濟青高速濟南東服務(wù)區(qū)一類服務(wù)區(qū)，商業(yè)綜合體。按照“規(guī)劃引領(lǐng)、生態(tài)優(yōu)先、安全為重、因地制宜、統(tǒng)籌建設(shè)”原則，通過源頭削減、中途轉(zhuǎn)輸、末端調(diào)蓄，綜合應(yīng)用海綿城市設(shè)計理念，兼顧園區(qū)景觀，合理布局場區(qū)，打造海綿綠色服務(wù)區(qū)。濟青高速濟南東服務(wù)區(qū)0.00一類服務(wù)區(qū)，商業(yè)綜合體。按照“規(guī)劃引領(lǐng)、生態(tài)優(yōu)先、安全為重、因地制宜、統(tǒng)籌建設(shè)”原則，通過源頭削減、中途轉(zhuǎn)輸、末端調(diào)蓄，綜合應(yīng)用海綿城市設(shè)計理念，兼顧園區(qū)景觀，合理布局場區(qū)，打造海綿綠色服務(wù)區(qū)。 -
青銀高速青島收費站青銀高速青島收費站0.00 -
小清河復(fù)航工程位于山東省中部工業(yè)走廊，建設(shè)Ⅲ級航道169.2km，船閘4座，改建橋梁36座，改造水利設(shè)施、過河管線等數(shù)百座，可實現(xiàn)海河聯(lián)運，工程投資約136億元，是山東省內(nèi)河港航史上投資規(guī)模最大、建設(shè)內(nèi)容最多的綜合性項目。作為我國第一個內(nèi)河水運PPP項目，列入交通運輸部“十三五”投資建設(shè)計劃及國務(wù)院批復(fù)的《山東新舊動能轉(zhuǎn)換綜合試驗區(qū)建設(shè)總體方案》。 全國水運工程優(yōu)秀咨詢成果一等獎（2018年）小清河復(fù)航工程0.00位于山東省中部工業(yè)走廊，建設(shè)Ⅲ級航道169.2km，船閘4座，改建橋梁36座，改造水利設(shè)施、過河管線等數(shù)百座，可實現(xiàn)海河聯(lián)運，工程投資約136億元，是山東省內(nèi)河港航史上投資規(guī)模最大、建設(shè)內(nèi)容最多的綜合性項目。作為我國第一個內(nèi)河水運PPP項目，列入交通運輸部“十三五”投資建設(shè)計劃及國務(wù)院批復(fù)的《山東新舊動能轉(zhuǎn)換綜合試驗區(qū)建設(shè)總體方案》。 全國水運工程優(yōu)秀咨詢成果一等獎（2018年） -
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